LTspice

作者：毛茏玮 / Saint
掘金：https://juejin.im/user/5aa1f89b6fb9a028bb18966a
微博：https://weibo.com/5458277467/profile?topnav=1&wvr=6&is_all=1
GitHub：github.com/saint-000
CSDN: https://me.csdn.net/qq_40531974

LTspice使用

1.简介
这个软件是由LINEAR公司提供的免费模拟软件,目前最新版本4,
LTspice IV 操作简单,入门容易.许多设计公司都喜欢用它.
凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出 LTspice IV ，这是其免费 SPICE 电路仿真软件 LTspice/SwitcherCADIII所做的一次重大更新。

LTspice IV 具有专为提升现有多内核处理器的利用率而设计的多线程求解器。另外，该软件还内置了新型 SPARSE 矩阵求解器，这种求解器采用汇编语言，旨在接近现用 FPU (浮点处理单元) 的理论浮点计算限值。当采用四核处理器时，LTspice IV 可将大中型电路的仿真速度提高 3 倍。

对于 SPICE 仿真器而言，并行处理是一项长期存在的挑战。LTspice IV 运用了专有的方法，这些方法实现了任务的高效并行处理，如果运行单线程任务将只需短短 5us 时间便可完成。

LTspice IV 还拥有集成电路图捕获和波形观测功能。虽然它与开关模式电源设计配合使用 (它与 1000 多款开关模式稳压器和控制器一起交付)，但 LTspice IV 并不是一种 SMPS 专用型 SPICE 程序，而是一款通用型 SPICE，内置新型 spice 元件，因此其速度之快足以满足 SMPS 交互式仿真的要求。LTspice IV 不受元件或节点数目的人为限制。
LTspice IV 的工作性能优于目前其他市面上供应的SPICE 程序。

2. 安装
没有比这更简单了:下载之后 (www.linear.com)点击, *LTspiec.exe 即可.

3.1实例功能

1.画个NMOS输出特性：

也可以用文本输入：

图像输入绘制BJT的输出特性：


文本输入绘制BJT的输出特性：

2、完成下图的三点振荡器瞬态分析波形显示，比较温度-40、27、和+85度的波形。

3.2.使用操作比较简单，这里直接引用云大的LTspice使用指南
当你安装电路仿真软件LTspice成功后，计算机桌面上会LTspice的快捷图标，双击该图标，打开一个对话界面，如图3.1所示。

图3.1 LTspice打开的界面

在图3.1所示的界面单击File，出现如图3.2所示的对话框，从中选择New Schematic并单击，这将得到电路原理图输入界面，如图3.3所示。

图3.2 找到New Schematic

图3.3 电路原理图输入界面
3．2 输入电路原理图
（1）电子元器件
当鼠标指到像个与门的图形，如图3.4所示，点它时就可以找到各种电路元器件库。

图3.4 准备添加元器件
在该元器件库中，有各种各样元件、器件，主要还是Linear Technology公司自己制造的元器件，在库里还有电阻、电容、电感、二极管、BJT晶体管、FET晶体管，各种电源（包括独立电源和受控电源）等。点击与门图形后，得到如图3.5所示的元器件库。

图3.5 LTspice的元器件库
（2）布局
在这里要输入CMOS反相器晶体管电路，它由一只PMOS和一只NMOS构成。我们知道，MOS晶体管应该是四端器件。但是，如果MOS晶体管的衬底和源极相连时，它就可以被看成三端器件。为了电路需要，在元器件中选择衬底没有和源极相连的MOS晶体管。在LTspice元器件库中的pmos4和nmos4表示衬底没有和源极相连接。在LTspice元器件库中找到pmos4，双击它，然后在电路输入界面点击一下，如图3.6所示。

(a) 找到pmos4

(b) 安放pmos4
图3.5 布置PMOS管
布置nmos4的过程和方法和pmos4的完全一样。元件布置好以后，还需要给元件设置工艺参数。MOS晶体管的最主要工艺参数是尺寸L和W。把鼠标置于布置好的元件上，然后点击鼠标右键，得到如图3.7所示的对话框。

图3.7 设置MOS晶体管的工艺参数
在电路输入界面布置NMOS管的过程和PMOS晶体管的完全相同，如图3.8所示。

图3.8 布置NMOS晶体管
（2）布线
和PCB电路一样，当电路元器件布局好后，还要对它们进行布线，也就是实现互连，使信号能够在电路中正常运行。
在电路输入界面中的EDIT下拉菜单中找到Draw Wire，如图3.8所示，选中它，就可以实现对电路布线，CMOS反相器的布局布线结果如图3.9所示。

（a）准备布线

（b）布线结果
图3.9 布线
3．3 封装电路
电路设计采用层次化的方式，为了上层电路的调用，往往把底层的电路做好后进行封装，其实进行封装不仅有利于上层电路调用，还有利于测试。
对底层电路进行封装的过程如下：在电路原理图输入界面File的下拉菜单中找到New Symbol，点击它，就得到一个新的画图界面，如图3.10所示。

（a） New Symbol

（b） 封装界面
3.10 封装电路
利用封装界面中的draw下拉菜单中的选项就可以画出CMOS反相器的电路符号，如图3.11所示。

图3.11 反相器电路符号
在图3.11中的Pin添加方法是这样的，从该界面的Edit下拉菜单中找到Add Pin/Port，点击它，就可以在图中增加Pin，如图3.12所示。需要注意的是Symbol中的Pin的名称得和被封装的电路中的一样。

图3.12 添加Pin

4、运行仿真
4．1 仿真类型
模拟电路和数字电路仿真分析的功能和性能指标是不一样的，在仿真进行之前，首先要明确做什么样的仿真分析，才好设置仿真条件。
（1）模拟电路仿真分析类型
对于模拟电路，输入正弦波信号进行分析，仿真分析类型主要有静态工作点分析、小信号模型分析、噪声分析等。
（2）数字电路仿真分析类型
对于数字电路，输入脉冲波形进行仿真分析，仿真分析类型主要有时序分析（采用瞬态分析控制）。
4．2 接入信号源
电路做好后，在电路输入端加激励信号源，才能观察到电路的反应如何。接入信号源的步骤如下：第一步，在元器件库中找到独立电压源Vantage；第二步，双击Vantage，让它进入画图界面；第三步，拖动Vantage图标，移到电路输入端；第四步，右击Vantage图标，对它进行设置。以上步骤如图4.1所示。

（a）元器件库中的独立电压源

（b）添加信号源

（c）设置信号源
图4.1 信号源
4．3 仿真设置
在运行仿真命令之前，首先必须设置仿真类型。在电路原理图输入窗口中，找到Simulate选项，单击它，选中Edit Simulation Cmd，得到如图4.2所示的对话窗。Transient表示瞬态分析，AC Analysis进行小信号分析，DC Sweep可以做直流分析。

图4.2 Edit Simulation Cmd
下面对CMOS反相器运行Transient仿真，进行功能和时序分析。在Edit Simulation Cmd选中Transient，然后在出现的对话框中进行设置，如图4.3（a）所示。Transient仿真设置后得到的结果如图4.4（b）所示。

（a）Transient对话框

（b）Transient设置结果
图4.3 Transient仿真设置
4．4 运行仿真
当设置好需要运行的仿真类型以后，点击Simulate中的Run，如图4.2所示，就可以仿真了。

图4.5 运行仿真

4．4 仿真结果
运行Run命令后，将会增加一个新窗口，如图4.6所示。仿真运行结果将在个窗口显示出来。

图4.5 增加一个新窗口
只要把鼠标放在电路中，将在新窗口显示电压波形和电流波形，如图4.6所示。

图4.5 输出波形