CST仿真指导 | 元器件模型导入及其预仿真


前言

为了得到更精确的仿真结果,仿真中需要用到各种元器件的实际模型。本文介绍如何在场仿真、路仿真、场路协同中加入(有源/无源)器件的真实参数模型,以及预仿真的重要性。

关键词:S参数,SPICE模型,共模电感,电容,预仿真

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1. 三种场景:场/路/场路协同,添加元器件参数模型

3D场仿真,可在3D界面中通过Lumped Elements集总元件添加器件的Spice模型与Touchstone(S参数)模型;
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路仿真,通过Data Import导入各类元器件的模型:RLCG模型(.crv)、SPICE模型(.cir、.sp、.net)、TS模型(.snp、.ynp、.znp、.ts)、IBIS模型(.ibs)等;
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如果是场路协同,上述两种方式均可添加。对于无源器件,如二端口的阻容感元件可在3D界面添加即可,这样可以极大地减少Schematic界面的端口数量,精简电路模型。对于有源器件,如mos、igbt等开关器件,最好在Schematic中添加,目的是方便后续给这类器件加特殊激励。
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2. 简例:电容元件

各类元器件可以通过实验设备实测获取,也在对应供应商的官网上获取,这里以村田(Murata)公司的无源器件为例。
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元器件模型下载好后,根据文件的后缀选择对应的类型。例如,.snp后缀,那么应选用TS类型。导入后,首先确认该模型与Datasheet是否一致,可以用S-Parameters求解。

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3. 简例:共模电感

本例用到的是在Murata官网下载的共模电感的.s4p文件(型号:DLM0NSN900HY2),通过预仿真来帮助确认模型连接是否正确。

根据共模电感的S参数信息,搭建以下电路。
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厂家提供的信息与仿真结果对比:
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通过对比发现,厂家提供的信息与实际模型有所偏差(对Sdd特性而言),这样通过预仿真,可在后续分析时做到心中有数。

4. 预仿真——“预防针”

对于相对复杂的元器件,如各类有源器件或共模电感、变压器等多端口无源器件,务必在复杂仿真前搭建简单电路进行核验,对比仿真得到的特性曲线与厂家提供的Datasheet是否一致。这一步虽然简单,但往往也是仿真精确与否的关键。以下举了几个犯错示例,来说明器件的预仿真——也是“预防针”!

多端口器件注意端口对应(参照原文件)
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采样点设置不足导致波形失真
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对数扫描
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多个模型同时仿真时,注意各自的频率范围,否则报错
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