前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇仿真电路设计总结范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
仿真电路设计总结范文第1篇
课程设计，顾名思义，应该是在老师的指导下由学生亲自去设计。只有把设计这个环节交给学生，让学生成为设计的主体，才能督促学生去复习2024的电子电路知识，并开动脑筋运用所学知识去设计，从而巩固和提高已学知识，培养设计能力，提高他们的创新精神及创新能力。然而，现有的实验室设计平台具有工作效率低、耗时、费力、可扩展性差、经济成本高的缺点，致使一些学生对设计望而生畏。笔者认为，把Proteus软件运用于电子电路课程设计的教学，可以大大节约设计时间和经济，提高学生的学习兴趣，从而锻炼学生的设计能力，培养学生的创新精神。
Proteus是英国LabcenterElectronics公司研发的一款多功能EDA工具软件，它含有30多个元件库及万种以上的元器件、多种现实存在的虚拟仪器仪表如示波器、丰富的测试信号源用于电路的测试以及先进的混合仿真系统。它除了具有和其他EDA工具软件一样的原理图绘制、PCB自动或人工布线及电路仿真外，其电路仿真还具有互动性，如有显示和输出，还能看到运行后输入输出的效果。
1方案
我们的方案是：利用Proteus构建虚拟实验室，教师给出设计任务书，学生在PC机上根据任务书在Proteus上设计电路，并利用系统提供的功能完成电气检查及仿真调试，当仿真结果满足任务书要求后，再在面包板上进行实物的安装调试。下面以数字钟的设计为例加以说明。
1.1进行Proteus软件的讲授
Proteus软件与学生之前学过的Protel99se具有相似之处，其电路原理图的设计流程是一致的，都包含新建设计文档、设置编辑环境、放置元器件、原理图布线、建立网络表、电气检查、仿真、存盘输出的基本过程。在教学中应充分利用知识的迁移作用，把Proteus与Protell99联系起来，使新旧知识建立联系，从而降低学习的难度。在这里主要要求学生掌握Proteus的界面组成、菜单、工具栏的使用方法以及电路原理图的设计流程。
1.2布置任务书
数字钟的设计可以用多种元件来实现，但为了便于组织教学，在任务书中可对元件进行统一规定。任务书如下：
设计要求：
1）用Proteus画出原理图并进行仿真调试
2）在面包板上用6只LED数码管输出显示时、分、秒
3）写出详细的设计报告
所用元器件：
1）集成电路：74LS1606片，CD45116片，与非门74LS005片，CC7555定时器1片，
2）电阻：10K电阻2个
3）电容：47μF1个，0.01μF1个
4）其他：共阴极显示器6片
1.3原理图的设计与仿真
1）教师给出电路框图，并分析各单元电路的功能。电路框图是整个课程设计的总体框架，教师直接给出电路框图，可以避免学生设计的盲目性，提高针对性，数字钟的电路框图如图1所示
2）电路原理图的设计这项工作是整个课程设计的核心工作。
第一步，教师可对学生学过的555定时器构成的多谐振荡器、计数器、译码器及数码管的知识进行针对性的复习，指导学生查阅74LS160、CD4511、74LS00及CC7555定时器的功能及引脚图。
第二步，学生根据教师给定的元件在Proteus平台上进行各单元电路原理图的设计。可采用设计与仿真调试交叉进行的方法。按照由易到难的原则，可采用如下的设计顺序：①振荡器的设计与仿真调试；②显示器、译码器的设计与仿真调试；③计数器的设计与仿真调试。设计的基本操作步骤是：①选择、放置元件；②设置元件的属性；③连线。仿真调试的基本操作步骤是：①单击仿真工具栏中的“开始”按钮，即可进行仿真；②系统自动检测电路，如有错误，会有出错提示。或者运行结果不符合任务书要求时，可单击仿真工具栏上的停止按钮；③修改电路；④再仿真，直至运行结果符合要求为止。
3）总电路的设计
把上述已设计好的各单元电路按照电路框图连接起来，即可得到总电路原理图。
4）总电路的仿真单击仿真工具栏中的“开始”按钮，即可进行仿真，如有错误，则对电路进行修改，再进行仿真，直至6只数码管均能正常显示时间为止。
1.4在面包板上完成搭建并调试
经过前期在Proteus上的设计及仿真成功，已经证明电路图的正确性。在面包板上的搭建及调试，主要是锻炼学生的实践动手能力，培养认真细致的工作态度，熟练掌握常用仪器的使用方法。
2注意事项
仿真电路设计总结范文第2篇
【关键词】电力电子技术；GUI；M文件；仿真实验
电力电子技术应用是电气自动化专业的一门重要的专业基础课程，它以电力电子器件为基础，应用电路和设计理论以及分析开发工具，实现电能的高效能变换和控制[1]。该课程实践性、综合性和工程性很强，但是，由于教学学时不足和实验设备的短缺等原因，造成了进行教学实验的困难。另外，目前的电力电子技术实验台在设计过程中还有许多不尽完善的地方，学生实验复杂，还容易出错，实验设备损坏率较高，因此，需要设计一种可以在课堂上使用的电力电子技术仿真实验系统，在抽象的理论教学的同时给予学生生动的实验演示，让学生实时地观察到参数改变对电路的影响。
MATLAB软件因其强大的科学计算和图形处理功能，已广泛应用于科研和工程领域。它提供了用户图形界面开发程序GUIDE，支持可视化编辑，并根据用户设计的GUI布局，自动生成M文件的框架，用户使用这一框架编制自己的应用程序[2]。这种编程方式直接方便，容易上手。本文设计的电力电子技术仿真实验系统是一种建立在MATLAB平台上的具有图形用户界面的软件，它将理论知识与传统的模拟实验结合在一起，可大大的提高课堂教学效果，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力[3]。
1.仿真实验的设计
本仿真实验采用模块化设计思想，共分为两大模块：电力电子器件部分和电力电子变换电路部分。电力电子器件部分包括常用的半控型器件晶闸管和四种全控型器件；电力电子变换部分包括五大变换电路，各变换电路又分设具体的变换电路。仿真实验的总体框架如图1所示。
图1 系统总体结构图
2.GUI的设计流程
系统的总体框架完成之后，就要利用MATLAB的GUI来设计每一个实验界面。一个完整的GUI设计分为两个阶段完成，第一个阶段是图形界面的结构设计。利用设计向导构造整个图形界面的布局，合理安排控件，设计菜单，进行必要的属性设计。第二个阶段为功能设计。即为控件和菜单编写相应的回调函数（Callback），具体实现界面的各种功能[4]。
3.仿真实验主界面
在仿真实验的主界面中，采用下拉菜单选择要进行的实验模块；利用静态文本框显示仿真实验的文字部分；设计了按钮，用于进入实验系统和退出系统；设计了坐标轴，用于加载图片。分别设定各控件的属性，包括String和Value值等。合理布局，确定各控件的位置之后，建立一级菜单文件、编辑和帮助，设置一级菜单和子菜单的属性，得到仿真实验系统的主界面如图2所示。
保存之后会自动生成一个同名的M文件，必须在M文件中修改和添加各控件的回调函数代码，才能实现控件的功能。在主界面中选择“电力电子器件”或“电力电子变换电路”，再继续选择所需要的实验项目，就会进入相应的二级界面。
图2 仿真实验系统的主界面
4.电力电子器件实验的界面设计
为保持界面风格的一致性，二级界面的设计基本相似[5]。在主界面上选择电力电子器件实验，点击“进入”按钮，就会调用电力电子器件实验的二级界面（如图3所示）。例如，在列表框中选择“晶闸管”元件，就会进入到相应器件的实验界面中（如图4所示）。通过axes（ ）和imshow（ ）语句在特定的坐标轴中显示器件的实物及模型等图片，利用静态文本框对器件的功能和特性进行介绍。点击“器件特性测试按钮”，进入晶闸管特性测试界面（如图5所示）。通过滚动条输入门极电压的数值，单击测试按钮，在显示区域，就会显示回路电流和器件管压降数值，以此判断器件的导通情况。
图3 电力电子器件实验界面
图4 晶闸管实验界面
图5 晶闸管特性的测试
5.电力电子变换电路实验的界面设计
在电力电子变换电路的主界面中（如图6所示），在下拉菜单中选择变换的功能，就会在另一侧的列表框中显示相应的具体电路。例如选择可控整流电路中的单相全控桥式整流电路。单击“进入”按钮时，可以通过关闭主界面close（figure（mainplat）），figure（）打开相应的界面，跳转至单相全控桥式整流电路的界面。整个界面主要由电路原理图、参数设置区、结果显示区、仿真波形显示区以及按钮组成[6]。
图6 电力电子变换电路实验
图7 单相全控桥式整流电路实验
（1）电路参数的设置
如图7所示，如果是电阻性负载，参数包括负载电阻阻值、电源电压和移相角。设置参数后点击“计算”按钮，结果显示区中会自动显示常用量的计算结果。各文本框之间数据传递的相关代码为：
Voltage=str2num（get（handles.edit2，’string’））；%取得电源电压数值
YiXiangJiao=str2num（get（handles.edit4，'string'））；%取得移相角数值
FuZaiVol=0.9*Voltage*（1+cos（YiXiangJiao*3.1415926/180））/2；%计算负载电压值set（handles.edit8，’string’，num2str（FuZaiVol））；%将负载电压显示
DianZu=str2num（get（handles.edit1，'string'））；%取得电阻阻值
set（handles.edit10，'string'，num2str（FuZaiVol/DianZu））；%计算负载电流
set（handles.edit9，'string'，num2-str（FuZaiVol/（2*DianZu）））；%计算晶闸管平均电流
（2）仿真波形的显示
在M文件中，利用plot指令分别画出单相全控桥式整流电路带电阻性负载时负载电压、负载电流、晶闸管电流以及晶闸管电压的波形。只要输入移相角的数值，单击“波形”，就会在指定坐标轴中显示相关波形。相关代码如下：
alpha=（str2num（get（handles.edit4，'string'）））*3.1415926/180；
x=alpha：pi/180：pi；
y=sin（x）；
x2=alpha+pi：pi/180：2*pi；
y2=sin（x2）；
x3=alpha+2*pi：pi/180：3*pi；
y3=sin（x3）；
plot（handles.axes2，x，y，x2，abs （y2），x3，y3）
plot（handles.axes3，x，y，x2，abs （y2），x3，y3）
plot（handles.axes4，x，y，x3，y3）
根据输入的移相角和电源电压的不同，仿真波形会相应变化。四个仿真波形纵向对齐，使学生可以很方便地看到移相角的不同，各个波形会同时在转折点处发生变化，非常直观，清晰，有助于学生对电路原理的理解。如果对仿真结果不满意，可以重新设置参数继续仿真。仿真结束后可以选择返回的界面。整个实验系统界面友好，操作简单。
6.结论
依托MATLAB的GUI界面为平台，将仿真实验引入电力电子技术应用课程的教学[6]，对电力电子电路进行仿真，可以将理论教学与实验过程整合一起，便于演示及交互操作，对研究参数变化对电力电子装置的影响，并进一步丰富教学手段，引导学生进行研究性学习有很好的辅助作用，并在一定程度上弥补了实验设备不足的主要问题，是一种低成本的实践教学手段。
参考文献
[1]黄家善.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社， 2011.
[2]赵广元.MATLAB与控制系统仿真实验[M].北京：北京航空航天大学出版社，2009.
[3]黄瑛.基于MATLAB GUI的电机学仿真实验系统设计[J].中国现代教育装备，2009，17（87）：38-39.
[4]罗华飞.MATLAB GUI设计学习手记[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.
[5]安树，赵霞，徐小华，等.基于MATLAB GUI的整流电路仿真设计[J].现代电子技术，2011，4（34）：155-158.
仿真电路设计总结范文第3篇
【关键词】LNA 噪声系数 稳定性
1 引言
低噪声放大器（简称LNA）广泛应用于微波通信、电子对抗、遥感遥控等系统中，位于接收系统的前端，对接收到的微弱信号进行线性放大，在LNA的设计过程中，需注意以下几个方面：稳定性设计、噪声系数、增益、端口驻波比、匹配电路及动态范围，其中稳定性直接关系到系统工作的可靠性与稳定性，噪声系数直接决定着系统的灵敏度性能。
本文设计一款S波段LNA，并利用CAD技术进行低噪声放大器的设计仿真。
2 低噪声放大器的设计理论
2.1 稳定性分析
在工作频率范围内的稳定性是设计LNA时首先考虑的因素，判断LNA绝对稳定的条件如下：
其中，K为稳定系数；S11为输入端反射系数；S22为输出端反射系数；S12为反向传输出系数；S21为正向传输系数。
实际设计过程中根据上式计算放大器是否稳定较为复杂，一般在仿真软件中可以直接使用“稳定性判断插件”来判断放大器是否处于稳定状态。
2.2 噪声系数分析
噪声系数定义为放大器的输入信噪比与输出信噪比的比值，即：
其中，NF为放大器的噪声系数；Si/Ni为输入端的信噪比；So/No为输出端的信噪比。通常，噪声系数用分贝数表示，此时：NF（dB）=10lg（NF）
对于多级放大器级联的情况，其级联后的噪声系数的计算如下：
其中，NF为总的噪声系数；NF1为第一级的噪声系数；NF2为第二级的噪声系数；NF3为第三级的噪声系数；G1为第一级的增益；G2为第二级的增益。根据上述公式可知，在进行级联设计时，尽量提高提第一级的增益，且总的噪声系数主要取决于第一级的噪声系数。
2.3 动态范围
为了避免大信号输入时产生非线性失真，在进行LNA设计时，应选择输入三阶交截点较高的器件，至少要比最大输入信号高30dB。
2.4 增益分析
放大器的增益定义为输出功率与输入功率的比值。即：G=PO/Pi。其中，G为放大器的增益；Po为输出功率；Pi为输入功率。提高LNA的增益对于降低整机的噪声系数是非常有利的，但增益过高会影响整个接收机的动态范围，一般来说，LNA增益的确定应根据系统的整机噪声系数、动态范围等综合考虑与分配。
2.5 端口驻波比与匹配网络
端口驻波比表征了LNA输入输出回路的失配情况。通常情况下，LNA为了获得最小的噪声系数，其输入端口采用失配方法，按照最佳噪声匹配来进行设计输入端口的匹配网络是常用的一种设计方法，而输出端口是按照最大输出功率，采用共轭匹配进行设计输出端口的匹配网络，同时端口驻波比越小，越容易与其它设备进行级联。
3 低噪声放大器的设计仿真
本文采用ATF-34143器件设计了一款S频段低噪声放大器，采用仿真软件对其进行稳定性分析与匹配网络的设计。首先对其进行稳定性分析与仿真，仿真原理如图1所示，稳定性仿真结果如图2所示。
从图2中可知，在2.4GHz～2.5GHz范围内，K值小于1，处于不稳定状态，首先对其进行稳定性设计，本例中通过加入反馈网络来改善其稳定性，仿真原理及仿真结果分别如图3、图4所示。
通过图4可知，加入反馈网络后，K值大于1，处于稳定状态，便可以进行器件的输入与输出匹配网络设计。
输入匹配网络的设计：利用Smith圆图工具进行匹配网络的设计，按照最佳噪声系数、采用微带线的方式进行匹配，如图5所示，匹配完成后，将匹配网络加入电路中进行扫频，查看结果，如图6所示。
同理，对器件的输出进行匹配网络的设计与仿真，将输出匹配网络加入电路后，查看整个电路频率响应，电路原理框图如图7所示、电路的频率响应如图8、图9所示。
从最终仿真数据看，电路处于在2.4GHz～2.5GHz工作频率范围内处于稳定工作状态，输入输出端口驻波均小于1.4，电路增益大于12dB，噪声系数小于0.4dB，所得仿真结果均较为理想。
板材选择聚四氟乙烯，介电常数Er=2.2，厚度0.8mm。射频部分的Layout图见图10。
4 结构实现和工程应用
仿真设计完毕，转化成PCB图并加入馈电网络，印制板固定在屏蔽盒中，完成焊接电装。用矢量网络分析仪进行测试，实际测试结果如表1所示。
比较仿真结果和实际测试结果发现有一定的偏差，因为板材的损耗、加工工艺的误差等因素均会对测量结果产生影响，但总体满足指标。
本低噪声放大器已经应用在实际工程中，指标稳定。
5 结束语
本文对低噪声放大器的设计原理进行了介绍，并结合实际工程要求进行设计，用仿真软件进行原理图仿真、layout设计。实际测试指标满足设计要求。
参考文献
[1]Reinhold Ludwig，Pavel Bretchko.RF Circuit Design：Theory and Applications[M].北京：电子工业出版社，2002.
[2]Inder Bahl，Prakash Bhartia.Microwave Solid State Circuit Design[M].北京：电子工业出版社，2003.
作者简介
王建朝（1978-），男。现为中国电子科技集团公司第54研究所工程师。研究方向为微波通信。
仿真电路设计总结范文第4篇
关键字： 信号完整性； 拓扑结构； 信号反射； 端接； 时延
中图分类号： TN802?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）13?0137?04
Abstract： Since the topology of PCB design generates signal integrity problem in high?speed transferring circuit， on the basis of interconnection of TI8168 chip and high?speed multi?chip DDR3， wire arrangement principle and signal integrity theory of high?speed transferring circuit board are studied by analyzing the bus topology in high?speed transferring circuit board. Signal reflection control method and the combined topology of T?type and Fly?by are proposed. The topology is simulated by using SigXplorer software in Cadence. Simulation results show that the topology can solve signal delay in receiving terminal and actual wire arrangement difficulty in Fly?by topology， and optimize the complex problem of terminal joint in multi?chip DDR3 receiving terminal in T?type topology. Signal delay and reflection are eliminated effectively， and signal integrity is ensured.
Keywords： signal integrity； topology； signal reflection； terminal joint； time delay
0 引 言
由于信息时代的飞速发展，高速电路的设计也受到了人们的重视。第三代双倍速率同步动态随机存储器（Double Data Rate?Ⅲ，DDR3） 能够支持800～1 600 Mb/s的数据传输，具有高速、高宽带的特性，被广泛地应用于当前的高速电路板中。
为了保证信号完整性，对主芯片与内存芯片的互联设计尤为严格。互联设计中，因为拓扑结构影响信号完整性[1?4]的因素有反射、串扰和时序等[5?7]。JESD79?3C规范建议主芯片与内存芯片DDR3之间应采用链式的拓扑结构[8]，使拓扑得到简化，但是引入了时延和端接等问题。之后，采用改进的链结构，即理想的Fly?by结构，仿真得到理想的信号波形，但是在实际布线中，此结构不仅有一定的时延，而且布线不易实现。而T型拓扑虽解决了时延问题，其结构过于单一，端接方式有局限性，不能有效地抑制信号的反射，影响信号完整性。
本文针对高速印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）设计中存在的拓扑结构的设计问题，通过研究PCB布线中的约束规则和拓扑结构，量化分析TI8168和多片DDR3的拓扑仿真参数，设计了一种T型与Fly?by相结合的拓扑结构和端接设计方法，对此结构进行了仿真研究，得到了较为理想的信号波形，进而保证信号完整性，为高速PCB电路板的布线提供了可行的设计方案。
1 高速电路板设计的理论依据
高速电路的设计理论主要表现在拓扑结构、约束条件和信号的端接等方面。
1.1 布线的约束条件与拓扑结构
高速电路PCB的布线约束条件很大程度地影响着信号的完整性。约束规则一般包括：PCB板材料和层叠结构的选择、线宽、线距、拓扑结构的约束等，并将这些约束规则分配到各类net group上，在高速布线时，必须对这些约束规则进行参数设计，目的是消除信号的反射、串扰等影响信号完整性的因素。
影响信号完整性的另一个很重要的因素就是拓扑结构的选择与设计。目前，工程中常用的拓扑结构如图1所示。图1（a）为T形分支拓扑结构，要求T形分支的每个臂长相等，一般用于两片DDR3电路，端接方式为源端串联，此端接方式对于抑制接收端信号不如并联端接，且在多片电路设计时复杂，所以一般布线时不采用T型拓扑。图1（b）为Fly?by拓扑结构，一般用于一个芯片驱动多个负载时，易于实现，布线简单，可改善DDR3的地址、时钟、控制等信号的传输质量。但在实际工程中，拓扑结构的选择需要根据实际需求和芯片的数据手册进行设计。
1.2 信号的端接
由于互联线中的阻抗发生突变，存在阻抗不连续的点，在该点处信号就会发生反射，反射问题是影响信号完整性的又一个主要因素。在工程应用中，消除反射最有效的方法就是对传输线进行匹配端接，其端接的方法有：串联端接和并联端接[9]。所谓串联端接，是指使源阻抗与传输线阻抗匹配；并联端接则是指使负载阻抗与传输线阻抗匹配。为了简化电路设计并保证信号波形，一般采用接收端并联端接。并联端接的主要方式如图2所示。不同的高速电路设计根据所需要的信号波形选择不同的端接方式。
由于传输线的特性阻抗与负载相匹配，所以对于图2（a）和图2（b），其端接电阻值满足公式[9]（1）：
[R1=Z0] （1）
而图2（c）中，其端接电阻满足公式[9]（2）。
[R1∥R2=Z0] （2）
式中[Z0]为传输线的特性阻抗。
2 高速DDR3布线拓扑结构的设计原理
根据1.1小节中提到的拓扑结构，本文基于自主设计的高速多路的图像采集处理系统，选用TI公司主频为1 GHz的8168芯片和4片16位的DDR3芯片。在高速互联中，理论上DDR3的互联应采用Fly?by拓扑结构，但是由于空间大小的限制，要达到Fly?by的拓扑结构要求不易实现，因此本文提出了将T型拓扑和Fly?by拓扑相结合的形式，拓扑的理论结构如图3所示，从图中可以看出，TI8168所控制的DDR3芯片分为两组，DDR3?1和DDR3?2组成两片的T型结构，DDR3?1、DDR3?3和DDR3?2、DDR3?4分别组成Fly?by的拓扑结构，DDR3?1和DDR3?2的地址线与控制线相同，DDR3?1的数据线与DDR3?3的数据线相同，为高16位，而DDR3?3与DDR3?4的地址线与控制线相同，DDR3?2的数据线与DDR3?4的数据线相同，为低16位。
3 高速DDR3拓扑结构的参数设计与仿真
由于地址线、控制线和数据线规则比较类似，在此，选择地址线的网络进行仿真。使用芯片的IBIS模型对Fly?by拓扑和T型与Fly?by结合的拓扑进行仿真，仿真参数见表1。传输线类型为微带线，板子材料为FR?4，信号的传输速率由公式（3）计算得出[9]。仿真软件采用Cadence软件中的SigXplorer软件[10]。
[VP=cμrεr] （3）
式中：[c=3×108 m/s；][μr=1；][εr=4.5，]求得[VP=][5 560 mil/ns]。
3.1 理想的Fly?by拓扑结构仿真
Fly?by拓扑结构如图4所示，仿真的波形如图5所示。
从图4与图5中，对比IN8和IN11可以看出，Fly?by拓扑结构的接收端的信号离主芯片越远则信号越趋于理想方波，这是由于越远则反射不明显。信号的仿真结果如表2所示，此拓扑结构的噪声容限足够大，但是信号存在时延且有信号反射问题。另外由于用户需求一种具有传输速率高、板子尺寸小、信号质量好等优点的PCB开发板，而且TI8168芯片管脚有1 031个，在实际的工程应用中，此种拓扑结构难以实现。
3.2 T型与Fly?by结合的拓扑结构仿真
T型与Fly?by结合的拓扑结构的仿真如图6所示，从总体可以看出，该结构为T型，从T型的分支来看，是Fly?by拓扑结构。其仿真的波形如图7所示。
比较图5和图7，图7接收端信号的时延问题得到了改善，其中IN8与IN9的接收端的信号在理论上时延相差为0，其仿真的信号曲线重合，同理IN10与IN11接收端的信号曲线也重合。信号的仿真结果如表3所示，由于信号存在反射，所以其噪声容限为负数，难以进行高低电平的判决，所以会出现判决的模糊区域，因此需要考虑信号的反射以及端接问题。
3.3 具有端接的Fly?by拓扑结构的仿真
为了改善信号的反射，根据板材和仿真参数，设置端接电阻[R1]为50 Ω，根据TI8168的数据手册要求，上拉电压为0.75 V，其仿真模型如图8所示，仿真结果的波形如图9所示。
比较图5、图7和图9，图9信号台阶消失，并且振铃也得到了改善，由于图9的端接电阻与传输线的特性阻抗相匹配，信号的反射得到有效抑制。仿真数据如表4所示，由于端接电阻的关系，其负载功耗增大，拉低电平，信号的幅度也相对减少，从而导致信号的噪声容限减小，虽然通过牺牲噪声容限提高了信号的传输质量，但是在不影响信号判决门限的条件下，该结构很好地满足了信号完整性的要求，但是末端的信号延时较大。
3.4 具有端接的T型与Fly?by结合的拓扑结构仿真
设置端接电阻[R1]和[R2]为50 Ω，根据TI8168的数据手册要求，上拉电压为0.75 V，其仿真模型如图10所示，仿真结果的波形如图11所示。
比较图9和图11，图11信号波形的时延得到了改善，仿真数据如表5所示，接收端IN9、IN10和IN11相对于表4的时延数据明显减小。比较图7和图11，图7由于端接电阻的关系，信号的高低电平差减少，噪声容限减小，但不影响信号的传输，而图11中，端接电阻与传输线的特性阻抗相匹配，信号的反射得到有效抑制，保证了信号完整性。
4 结 语
针对目前高速电路板设计中存在的信号完整性的问题，本文以自主的高速电路板TI 8168芯片与DDR3芯片的互联为例，进行了高速电路板的地址总线拓扑结构的设计与分析。通过研究该高速电路板中总线拓扑结构的理论，设计出一种适用于工程应用的总线拓扑结构。基于芯片的IBIS模型，使用SigXplorer软件进行仿真，仿真结果表明这种拓扑结构既解决了Fly?by结构中接收端信号的时延和实际布线困难的问题，又优化了T型拓扑中多片DDR3接收端端接的复杂问题，有效地消除了信号的延时和反射，从而保证了信号的完整性，可以用于实际工程布线，为高速多片DDR3电路板布线提供实际的应用参考。
参考文献
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仿真电路设计总结范文第5篇
【关键词】Multisim10.0 OTL音频功率放大器 性能 仿真实验
OTL音频功率放大器是功率放大器中极为重要的一种，其电路大多采用的是分立元件，与一般实验相比复杂性更高。长期以来，OTL音频功率放大器实验结构不够理想，这在很大程度上是由于电路性能参数误差及电路参数选择不当造成的。当前，Multisim10.0仿真软件在OTL音频功率放大器性能研究中得到了广泛地应用，其对于硬件电路设计有着极为重要的指导作用。
1 OTL音频功率放大器电性能理论推导分析
目前，常用的OTL音频功率放大电路为AB类OTL功率放大电路，如图1所示。该OTL功率放大电路的效率接近B类功率放大电路，最大能够达到78.6%，其性能明显优于甲类功率放大器的25%及变压器甲类功率放大器的50%，与此同时，它还能在一定程度上降低B类功率放大器的交越失真，应用范围非常广。通常情况下，对AB类OTL音频功率放大器的分析需要从B类功率放大器_始。
B类功率放大电路如图2所示，其在Multisim10.0基础上进行搭建，为了便于理论分析，选用OCL电路，其采用的是双电源供电，在本质上与单电源供电相同。图2中，当输入信号V3为正半周，T2导通，T3截止，RL能够得到一个相同幅度的正半周信号。负半周情形则与之相反，可以得出负载RT电压：，功率放大电路管T2导通时的瞬间管耗计算公式为：
，T2仅有半周导通，平均管耗计算公式为
，当时，
，输出最大功率，管耗最大值
，两路电源总功耗的计算公式为
，B类功率放大电路的效率则为
。若Vp=Vcc，此时B类功率放大器电路的效率最大，可通过
计算，约为78.6%。
上述推导并未考虑B类放大电路受功能放大管T2与T3导通电压造成的交越失真现象，因此，为了便于分析，采用双电源供电，单、双电源供电下AB类功率放大器电路的最大效率都接近78.6%。研究对AB类、B类功率放大器电路的仿真结果进行分析，结果显示AB类功率放大器能够将V4、V5电压改为0.75V，避免交越失真现象的发生，其输出功率也有所增加，电源电流变大。另外，在输出电压为达到电源电压时，功率放大器效率已达到56%。
2 仿真实验
Multisim10.0仿真软件对OTL音频功率放大器性能的实验仿真电路如图1所示，在实验中还增加了多个测试仪表，便于实现对OTL功率放大器电路的调节于测试。首先要对供电电压及T1选择进行适当的优化、调整，对R4进行调试，确保T2与T3的E级电压能够达到10V；然后根据实际情况对R6、R5进行适当调节，使两个功率放大器基极间压差能够控制在1.5V左右，仿真结果见图2，从图中可以看出该OTL音频功率放大电路不存在交越失真现象，且能够在一定的总谐波失真度情况下，达到1W的功率输出，当总谐波失真度在11%的条件下，该电路能够达到4W的功率输出，此时其效率能够达到62%。
OTL音频 功率放大器的通频带仿真结果如图3所示，当处于40Hz～1.45MHz的条件下，通频带能够通过增大电路中的电容值延伸到20Hz以下。除此之外，还需要对电路参数进行合理选择，采用虚拟仪器中的万用表、示波器等，对功率放大器的各项性能指标进行测试。
经过实际电路操作，其电路图与调试方式与仿真电路一致，得出的结果与仿真结果一致。
3 结论
此次研究通过理论推导、Multisim10.0电路仿真等方式与实际实验相结合，可以得出OTL音频功率放大电路的工作原理，结论如下：
（1）OTL音频功率放大电路的最大工作效率可达到78.6%；
（2）仿真实验得到的OTL音频功率放大电路效率接近78.6%，与实际实验结果一致。
该仿真实验方法能够有效克服传统验证性实验的不足，提升实验效率。
参考文献
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