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用于 PCB 設(shè)計(jì)的最佳電容器電路模擬器
用于 PCB 設(shè)計(jì)的最佳電容器電路模擬器
電容器是集成電路和 PCB 設(shè)計(jì)中的基本元件，很難想到不包含至少一個(gè)電容器的電路。通常需要對(duì)電容器的行為以及與電路中其他組件的交互進(jìn)行仿真，以確保設(shè)計(jì)按預(yù)期運(yùn)行。電容器可以根據(jù)它們?cè)陔娐分械氖褂们闆r提供濾波、阻塞和電源穩(wěn)定性行為，電容器電路模擬器可以幫助您驗(yàn)證設(shè)計(jì)的安全性和有效性。
最好的 PCB 設(shè)計(jì)軟件將包含一個(gè) SPICE 包，可讓您對(duì)電容器 RC 電路以及其他常見電路進(jìn)行瞬態(tài)分析。Altium Designer 在單個(gè)應(yīng)用程序中提供這些電路仿真工具以及更多功能，從而輕松創(chuàng)建和執(zhí)行電容器電路仿真。驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)后，您將擁有使用業(yè)界最佳 ECAD 工具創(chuàng)建高質(zhì)量 PCB 布局所需的一切。
一個(gè)統(tǒng)一的 PCB 設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，具有強(qiáng)大的 SPICE 仿真引擎和一整套適合專業(yè)設(shè)計(jì)師的 CAD 工具。
可以使用三種基本線性電路元件來描述 PCB 設(shè)計(jì)中的廣泛行為：電阻器、電容器和電感器。這些電路元件可以以創(chuàng)造性的方式組合在一起，以在電子設(shè)備中產(chǎn)生各種有用的功能，但需要仿真工具來確保設(shè)計(jì)按設(shè)計(jì)者的意圖運(yùn)行。電容器電路，尤其是 RC 電路，用途廣泛，是描述電子設(shè)計(jì)中一系列行為的基礎(chǔ)。
創(chuàng)建電容器電路設(shè)計(jì)后，您將需要一個(gè)電容器電路模擬器來驗(yàn)證設(shè)計(jì)并確保其按預(yù)期運(yùn)行。這些仿真程序基于 SPICE 引擎，允許設(shè)計(jì)人員在創(chuàng)建物理 PCB 布局之前運(yùn)行電路仿真。只要您使用正確的電子設(shè)計(jì)軟件，就可以在電容器電路仿真中快速計(jì)算一些重要的指標(biāo)。
電容器電路仿真方法
基于 SPICE 的電路仿真程序通過使用迭代算法求解微分方程來運(yùn)行。這些可以在頻域或時(shí)域中執(zhí)行，最好的電路設(shè)計(jì)工具將讓您執(zhí)行額外的分析，以幫助您了解您的電路。在電容器仿真中，應(yīng)該計(jì)算一些特定的點(diǎn)：
瞬態(tài)分析以確定 RC 時(shí)間常數(shù)
傳遞函數(shù)分析以了解過濾行為
阻抗計(jì)算以確保高速/高頻電路中的匹配
像 Altium Designer 這樣的 PCB 設(shè)計(jì)應(yīng)用程序?qū)⒃谠韴D編輯器中包含一套完整的電路設(shè)計(jì)工具，允許設(shè)計(jì)人員執(zhí)行任何類型的電路仿真，包括電容器仿真。使用電壓或電流源圍繞電容器電路構(gòu)建更大的系統(tǒng)很容易，并且您可以使用 Altium Designer 的直觀界面計(jì)算重要的電氣值，如電流和阻抗。
電容器電路仿真的目的
電容器電路仿真旨在檢查電容器電路的瞬態(tài)響應(yīng)和頻域響應(yīng)。雖然時(shí)間常數(shù)和傳遞函數(shù)通常是最重要的計(jì)算點(diǎn)，但還有其他重要的量可以確定。兩個(gè)重要的值是來自 AC 分析的時(shí)域電流，以及頻域中的阻抗。在多電容器電路仿真中迭代這些不同的電路參數(shù)可以幫助您優(yōu)化電路以獲得所需的響應(yīng)。
了解電容器電路的傳遞函數(shù)將幫助您檢查更復(fù)雜電路中的濾波行為。
確定噪聲容限是電容器仿真中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因?yàn)樵S多模擬系統(tǒng)都需要低噪聲水平。
地彈是 PCB 布局和電子電路中的一種效應(yīng)，需要在電容器電路仿真中進(jìn)行檢查。
Altium Designer 的集成電路仿真工具可以幫助您優(yōu)化電路以在傳遞函數(shù)中具有特定的通帶。
更復(fù)雜的電容器電路仿真
真正的電容器很簡單，它們的操作就像我們?cè)陔娮诱n上學(xué)到的一樣。實(shí)際情況是電容器電路具有寄生效應(yīng)，特別是元件引線上的串聯(lián)電感和串聯(lián)電阻。這意味著，為了模擬真實(shí)的電容器，需要有一個(gè)電感器和電阻器與您的電容器串聯(lián)，以創(chuàng)建準(zhǔn)確的電容器模擬。
電容器電路仿真的示例示意圖。
電容器電路，例如 RC 電路，可以以其他方式與電阻器和電感器組合，以創(chuàng)建復(fù)雜的濾波器、放大器和阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。這些電路需要使用與基本電容器電路相同的工具進(jìn)行檢查，以確保設(shè)計(jì)將提供所需的瞬態(tài)響應(yīng)。這對(duì)于模擬元件的 AC 分析非常重要，例如 RF 濾波器和天線，甚至高頻電路的傳輸線。
電容器電路仿真過程
要運(yùn)行電容器電路仿真，只需使用仿真庫中的電壓或電流源設(shè)置電路，然后選擇要執(zhí)行的分析類型。兩種最常見的分析是瞬態(tài)分析和頻率掃描以計(jì)算傳遞函數(shù)，但其他重要的分析如零極點(diǎn)分析和噪聲分析可以在 Altium Designer 中執(zhí)行。下次您需要設(shè)計(jì)電路并執(zhí)行電路仿真時(shí)，請(qǐng)使用 Altium Designer 的集成設(shè)計(jì)工具。
最好的 PCB 設(shè)計(jì)軟件可讓您使用原理圖中的通用組件執(zhí)行電容器仿真。
有許多不同類型的電容器可用于您的 PCB 布局。
在 Altium Designer 的原理圖編輯器和集成的 SPICE 包中，可以輕松仿真濾波器和放大器等電路。
Altium Designer 的集成電路仿真工具可以快速計(jì)算復(fù)雜濾波器、放大器或其他線性電路的傳遞函數(shù)。
使用 Altium Designer 即時(shí)捕獲 PCB 布局中的電容器電路
完成電路原理圖后，就該為系統(tǒng)創(chuàng)建 PCB 布局了。Altium Designer 的集成 PCB 設(shè)計(jì)環(huán)境不會(huì)將原理圖捕獲和 PCB 布局工具分離到不同的應(yīng)用程序中。相反，當(dāng)您使用 Altium Designer 的集成 PCB 設(shè)計(jì)工具集時(shí)，您可以保持高效并快速捕獲空白電路板中的電路。
Altium Designer 以提供業(yè)界最強(qiáng)大的 PCB 布局和布線功能以及世界一流的原理圖編輯器和 SPICE 模擬器而聞名。使用超精確的 CAD 工具布局您的組件從未如此簡單，您可以使用最佳布線工具在 PCB 布局中快速放置走線。
使用 Altium Designer 制造真正的產(chǎn)品
完成 PCB 布局后，就可以準(zhǔn)備板子進(jìn)行制造了。除了業(yè)界最好的設(shè)計(jì)工具，Altium Designer 還可以立即為制造商生成標(biāo)準(zhǔn)文件格式的可交付成果。沒有其他 PCB 設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用程序可以如此輕松地創(chuàng)建高質(zhì)量的 PCB 布局并大規(guī)模生產(chǎn)。
設(shè)計(jì)、布局、布線、仿真和制造所需的一切都包含在 Altium Designer 的統(tǒng)一設(shè)計(jì)環(huán)境中。
對(duì)于復(fù)雜的 PCB 組件，Altium Designer 包括原生 MCAD 工具，可幫助您以 3D 方式布局電路板。
當(dāng)您創(chuàng)建電路并執(zhí)行電路仿真任務(wù)時(shí)，Altium 365 可讓您通過 Altium Designer 或在網(wǎng)絡(luò)上與團(tuán)隊(duì)成員即時(shí)共享您的電路和 PCB 布局。
Altium Designer 提供了一套全面的 PCB 設(shè)計(jì)和電路仿真工具。
其他 PCB 設(shè)計(jì)應(yīng)用使 SPICE 仿真變得困難，或者它們不包括電容器電路仿真所需的基本工具。相反，使用唯一具有業(yè)界最佳 PCB 布局和布線實(shí)用程序、集成仿真功能和全面的規(guī)則驅(qū)動(dòng)評(píng)估引擎的應(yīng)用程序。Altium Designer 在單個(gè)程序中為您提供這些重要的電路設(shè)計(jì)工具以及業(yè)界最強(qiáng)大的 PCB 布局工具。