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下面介绍知识点3.4
子电路与模型语句
首先介绍子电路
子电路的语句是.SUBCKT
它后边是电路描述
最后一行是.ENDS表示结束这个子电路
所以它的第一行是.SUBCKT后面有它的参数
然后SUBNAME是这个子电路的名字
你要给这个子电路起一个名字
后面是N1 N2 N3这就是这个子电路的端口
再往下面一行一行写的就是子电路的元件语句
就表明了这个子电路元件的连接关系和元件参数
最后一行是.ENDS后面是SUBNAME
就是这个子电路的名字
所以说这个子电路实际上是写到一起的
开头是SUBCKT结束是.ENDS加上它的名字
那么怎么去调用这个子电路呢
是用这个语句去调用
X是调用子电路的标识符
就说明这是个子电路
后面是它的名字
那么K1 K2 K3这些都是它的端口
最后是子电路的名字
就是你要用到哪个子电路
要连接到K1 K2 K3这个端点之间
大家看这是一个电路
没有画的很完整
但是表示出来了这里面有重复的子电路
2 3之间是两个电阻并联
a b之间又是两个电阻并联而且和刚才是一样的
e f之间又是两个电阻并联
为了避免重复的去写相同的部分电路
我们要用到子电路
首先我们把子电路定义好
这个子电路我们给它起名叫Para
它的两个端点是2 3
这是定义它的两个端点2 3
它的结构就写在下面
R1 2 3之间是1K
R2 2 3之间是3K
结束是.ends para
这是把这个子电路定义好了
定义好以后实际上这个子电路还并没有连接到电路里
当你要调用这个子电路的时候
首先第一个标识符是X
X1是它的名字
你把它连接到2 3之间
用的是哪个子电路呢
就是para 就指明是这个电路
那么你还可以这样
a b之间也是这个子电路
所以我在写这部分的时候
我又调用一次这个子电路
X2把这个子电路para给它连到a b之间
然后e f之间也是这个子电路
所以我再调用一次
X3 e f para
这样的话我定义好了这个电路以后
我们在这个电路文件里面可以重复去调用这个子电路
就省去了重复去输入这个子电路的麻烦
可以简化电路文件
.model语句就是模型语句
我们前面已经讲过电阻 电容 电感 电源
这些参数都比较简单
所以元件的参数就直接写到元件语句后面
但是对于有些元件比如二极管 三极管
这些参数是非常多的
二极管可能有十五六个参数
三极管可能有四十几个参数
这样的话你不可能每次在写二极管 三极管的时候
后面跟着一大堆参数
所以就要用到模型语句.model
.model的意思实际上是说它类似于一个填模板的语句
它是把元件参数填到这个模板里面
就成了一个具体的器件
填完以后你给它起个名字
你再去用这个器件的时候直接去调用
就没有必要再去填写这个元件的参数了
.model语句它是这么一个结构
首先是.model 这个是器件的名称
Type是器件类型 这种类型是SPICE规定好的
比如说我们在这要用到的SW是压控开关
CSW是流控开关
D是二极管
NPN是NPN型三极管
PNP是PNP型三极管
这个是具体的参数
这个写法也是不同的元件
它的写法是完全不一样的
而且有些元件是很复杂的
首先给大家介绍压控和流控开关
.model SW表示压控开关 后面是它的参数
流控开关它的标识符是CSW 这是它的类型
压控开关的参数 就是要写到括号里面的参数
有RON 这是开关闭合时的电阻
就是开关闭合实际上电阻不一定是0
有可能有一个值
它的默认值是1Ω
ROFF是断开是的电阻
当然一个理想开关断开以后 它是完全断开的
电阻是无穷 但实际的开关有可能有一个很大的电阻
VT是使开关闭合的阈值电压 默认值是0
VH是一个迟滞电压 默认值也是0
它一共有这个四个参数
你定义好这个器件以后 你就可以调用了
用S这个标识符去调用压控开关
W这个标识符去调用流控开关
大家看Sname后面是N1 N2
实际上是把这个开关接到了N1 N2这两个节点之间
谁去控制它呢 是C1到C2之间的电压
所以它是C1到C2之间的电压控制N1到N2之间的开关
当C1到C2之间的电压大于阈值的时候
这个开关就闭合了
这个开关用的是哪个参数呢 哪个模型呢
这是元件的名字
这个是在.model里已经定义好了
大家看这个例子 这不是一个完整的电路
只是给出了V1和V2两个电压源
S1和S2两个压控开关
首先我定义压控开关的参数
.model这个器件的名称我写的是switch
SW是它的类型 实际上就是说它是个压控开关
它的参数是RON=2 这就说明这个开关闭合以后
它的电阻是2Ω
VT是2V 2V就表示当控制量
它的电压大于2V的时候这个开关是闭合的
当控制电压小于2V的时候这个开关是打开的
只要在文件里这么定义好之后
你就可以多次去调用这个开关
比如说S1是在1 2这两个节点之间 用的是这个开关
它的控制端是a b 就是V1控制S1 它的开关和闭合
S2是这个开关 它接在3 4两个节点之间
谁来控制呢 是e f两端的电压
来控制这个S2开关的闭合和打开
因为刚才已经定义了它的VT是2V
也就是说当V2小于2V的时候 S2是打开的
当V2大于2V的时候 S2是闭合的
所以说要控制压控开关 必须有一个电压
这个电压必须还是变化的
当它超过阈值的时候 开关就有动作了
下面给大家介绍二极管
二极管的模型定义是这样的
它的类型是D 括号内部是它的参数
当然参数比较复杂 我们现在先不深究这些参数
一共有十几个 没有写的当然就取它的默认值了
为了让这个语句短一点 我又加了个续行
所以这一行第一个字符是加号
这行跟着上一行是属于一行的
我给这个二极管起的名字叫做1N4148
好在文件里面已经用.model已经把1N4148
这个二极管所有的参数给大家定义好了
如果你在电路里要用到这个二极管 你可以直接调用
你调用的时候标识符用的也是D
大家看这个电路
假如说你在文件里面已经定义好了1N4148
那么D1用的是1N4148 D20用的也是1N4148
调用起来是很简单的
D1的阳极是1 阴极是2
所以这二极管底下是阳极上面是阴极
用哪个元件呢 是1N4148这个型号
然后D20用的同样也是1N4148
它的阳极是a 阴极是b
这样就是说我们只要把一个器件定义好
用.model把它定义好 你在这个文件里可以多次调用
三极管虽然没有学 我们简单的了解一下它的模型的定义
三极管分两种 一种是NPN型三极管
它的类型就是NPN 括号里面是它的参数
这个是我起的名字
这个是PNP型三极管 它的类型就是PNP 后面是它的参数
调用三极管的时候用的是Q
后面是它的集电极 基极和发射极
后面就是它的名字
我们现在是想做这么一个电路
我想画出来三极管的输出特性曲线
三极管的输出特性是这样的
首先三极管有一个集电极电流Ic 他有一个基极电流Ib
实际上这个Ic和集电极的电压Vcc是有关系的
这个关系可以画出一个曲线来 叫输出特性曲线
Ib变化这个曲线也变化
那么就可以画出来一组输出特性曲线
这样我们可以利用.DC扫描语句
直流扫描语句的一个双重扫描功能
大家看这个电路里面我给它加了一个Vm是0V的电压源
目的是为了输出它内部的电流
在它的基极加了一个基极的电流源I
是为了给三极管提供基极电流Ib
大家看这个电路文件
Q以前这部分是电路的元件语句
它指明了这个电路各个元件的连接关系和参数
.DC这是直流扫描语句
它扫描的是谁呢 是Vc Vc是从0V到12V 它的步长是0.1V
这实际上是它所扫描的第一个参数
后面还有扫描I I是第二个参数
它的起始是0 终了值是100μA 步长是10μA
它从0扫到100μA 每隔10μA扫描一个数
这种扫描形式是扫描两个参数 所以叫做双重扫描
它是怎么扫的 Vc从0到12按照步长0.1扫描一圈 I扫一步
V再扫一圈 I再扫一步 这样就出来了一组曲线
输出的是Vm电压源内部的电流
它的参考方向 正好和Ic是相同的
我们运行这个就可以输出三极管的输出特性曲线了
在这里面 大家看.model定义的这个三极管叫bjt
它只写了NPN 就说明这是个NPN型的三极管
后边啥也没写 所有的参数取的都是默认值
这个定义好以后 我们再去调用这个三极管Q
它的集电极是2 基极是1 它的发射极是0
这个三极管的名称是bjt
这样就把三极管在电路中的连接关系
以及它的模型参数都已经写好了
然后我去仿真的话 就可以输出它的特性曲线了
大家看这是输出的特性曲线
横轴实际上就是我们扫描的电压 扫描电压Vc
纵轴就是输出的电流 Vm内部的电流 实际上就是Ic
这就是三极管的一个输出特性曲线
而每一根曲线对应着一个I
最下面是对应的I=0 因为I的步长是10μA
所以说0上面就应该是10μA
在往上就是20μA 所以每一根曲线对应着一个电流I
我们可以写一个更复杂一点的三极管的参数
大家看 和刚才的文件不同的就是
NPN后面括号里的参数变得比较多了也很复杂
我们先不用太深究这个参数到底是什么
我们只知道三极管它的参数很复杂
而且我们写了这么多写到这了
这个三极管和刚才的三极管很显然是不一样的
我们可以把它的特性曲线画出来
大家看 这个特性曲线和刚才画的特性曲线有很大不同的
这个是完全平行的 这个是有点往上翘的
这个是更接近于实际的一个三极管
这个可以说是一个默认三极管 或者说是一个理想三极管
-1.1 电路变量及方向
--作业
-1.2 基尔霍夫定律
--作业
-1.3 电路元件
--作业
-1.4 两种电源的等效互换
--作业
-1.5 支路电流法
--作业
-1.6 节点电位法
--作业
-2.1 叠加定理
--作业
-2.2 等效电源定理之戴维宁定理
--作业
-2.3 等效电源定理之诺顿定理
--作业
-2.4 含受控源电路的分析方法
--作业
-3.1 SPICE电路文件
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.1 SPICE电路文件
-3.2 元件语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.2 元件语句
-3.3 直流分析与输出语句
-第3讲 电路仿真软件SPICE--3.3 直流分析与输出语句
-3.4 子电路与模型语句
-3.5 Aim-spice使用方法
-4.1 正弦交流电路的概念
-第4讲 正弦交流电路基础--4.1 正弦交流电路的概念
-4.2 正弦量的相量表示法
-第4讲 正弦交流电路基础--4.2 正弦量的相量表示法
-4.3 纯电阻交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.3 纯电阻交流电路
-4.4 纯电感交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.4 纯电感交流电路
-4.5 纯电容交流电路
-第4讲 正弦交流电路基础--4.5 纯电容交流电路
-5.1 RLC串联的交流电路
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.1RLC串联的交流电路
-5.2 交流电路的一般分析方法
-第5讲正弦交流电路的分析方法--5.2交流电路的一般分析方法
-5.3 功率因数的提高
-第5讲 正弦交流电路的分析方法--5.3 功率因数的提高
-5.4正弦信号源与.tran分析语句
-第5讲--5.4正弦信号源与.tran分析语句
-6.1 串联谐振
--作业
-6.2 并联谐振
--作业
-6.3 电路的频率特性
--作业
-6.4 ac交流扫描分析语句及其应用
--作业
-6.5 RLC电路的串联谐振实验
--6.5Video
-7.1 三相交流电源
-第7讲 三相交流电路--7.1 三相交流电源
-7.2 负载星形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.2 负载星形连接的三相电路分析
-7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-第7讲 三相交流电路--7.3 负载三角形连接的三相电路分析
-7.4 三相电路功率
-第7讲 三相交流电路--7.4 三相电路功率
-7.5 安全用电常识
-7.6 用SPICE分析三相电路
-第7讲 三相交流电路--7.6 用SPICE分析三相电路
-7.7 三相电路实验
--Video
-8.1 非正弦周期交流信号的分解
--作业
-8.2 非正弦周期交流电路的分析计算
--作业
-8.3 有效值和平均功率
--作业
-8.4 用Spice分析非正弦交流电路
--作业
-9.1 换路定理与初始值的确定
--作业
-9.2 过渡过程的经典分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.2 过渡过程的经典分析方法
-9.3过渡过程的三要素分析法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.3过渡过程的三要素分析法
-9.4 过渡过程的叠加分析方法
-第9讲 电路的过渡过程之一--9.4 过渡过程的叠加分析方法
-10.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-第10讲--10.1微分电路、积分电路与脉冲激励下的RC电路
-10.2 含有多个储能元件的一阶电路
-第10讲--10.2含有多个储能元件的一阶电路
-10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-第10讲 --10.4 用Spice分析电路的过渡过程
-10.5 RC电路的过渡过程
--Video
-11.1 磁场的物理量与磁性材料
-第11讲 磁路与变压器--11.1 磁场的物理量与磁性材料
-11.2 安培环路定律和磁路的欧姆定律
-第11讲磁路与变压器--11.2安培环路定律和磁路的欧姆定律
-11.3 交流铁芯线圈
-第11讲 磁路与变压器--11.3 交流铁芯线圈
-11.4 变压器的结果与工作原理
-第11讲 磁路与变压器--11.4 变压器的结果与工作原理
-11.5 变压器的额定值及特殊变压器
-第11讲 磁路与变压器--11.5变压器的额定值及特殊变压器
-11.6 用SPICE分析变压器电路
-第11讲 磁路与变压器--11.6用SPICE分析变压器电路
-12.1 Multisim主要窗口组件
-第12讲--12.1 Multisim主要窗口组件
-12.2 电路图的编辑与测试
-第12讲 --12.2电路图的编辑与测试
-12.3 元件库
--12.3
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.3 元件库
-12.4 测试仪表
-第12讲 电路仿真软件Multisim--12.4 测试仪表
-12.5 Multisim的分析功能
-第12讲 --12.5 Multisim的分析功能
-12.6 用Multisim分析电路举例
-13.1 预备知识
-第13讲 电动机--13.1 预备知识
-13.2 异步电动机的转动原理
-第13讲 电动机--13.2 异步电动机的转动原理
-13.3 三相异步电动机的结构和工作原理
--作业
-13.4 三相异步电动机的机械特性
-第13讲 电动机--13.4 三相异步电动机的机械特性
-13.5 三相异步电动机的使用
-第13讲 电动机--13.5 三相异步电动机的使用
-13.6 单相异步电动机简介
-14.1 常用低压电器
-14.2 电动机的启-保-停控制及电机的保护
--作业
-14.3 基本控制环节
--作业
-14.4 综合举例
--Video
-14.5 继电器-接触器控制系统实验
--Video
-15.1 可编程控制器的组成与工作原理
--作业
-15.2 S7-200 PLC程序设计基础
--作业
-15.3 位逻辑指令
--作业
-15.4 定时器指令与计数器指令
--作业
--第十五讲讲义
-16.1 小型PLC控制系统的设计方法
-第16讲--16.1小型PLC控制系统的设计方法
-16.2 顺序功能图
-第16讲 可编程控制器之二--16.2 顺序功能图
-16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-第16讲--16.3 利用顺序控制继电器（SCR）编写程序
-16.4 Step7-Microwin的窗口组成
-16.5 Step7-Microwin使用举例
-期末考试--电工技术期末考试
