基于虚拟仪器技术的模拟电路仿真实验系统的设计与实现

本文介绍了虚拟仪器技术的基本概念,着重探讨了虚拟仪器技术在模拟电路仿真实验系统中的设计、实现及测试与评估过程。通过系统需求分析和系统架构设计,选择合适的仿真软件和开发环境,建立仿真模型并设计控制系统,实现数据采集与分析功能。最后进行功能测试、性能评估和用户体验测试,验证系统的可靠性和实用性。

基于仿真的模拟电路故障诊断系统设计

介绍一个以电路仿真为基础、以故障字典为核心的模拟电路故障诊断系统的设计及关键技术,设计了以SPICE程序为基础的电路仿真器,分析了通过仿真方式模拟电路在不同状态下的各种特征参数并用之建立故障字典的方法,进而实现模拟电路的故障字典诊断。

基于ACA-NR的模拟电路直流仿真研究

针对模拟电路直流仿真中Newton-Raphson(NR)方法存在的收敛不确定性、反复数值求导以及限于单次解等缺陷,引入进化方法以优化直流分析过程。研究了基于蚁群算法直接求解电路非线性代数方程的适应度函数构建、初始解分布、分类转移规则及信息素更新机制。鉴于蚁群算法直接求解的低精度问题,提出了将蚁群算法与NR方法相结合的新型优化方法——ACA-NR方法。实验结果表明,ACA方法具有方程求解收敛的稳定性和多解寻优能力,ACA-NR方法相比NR、ACA方法能够达到决策最优。

基于UML的模拟电路仿真系统的设计

模拟电路仿真程序对集成电路设计和电路性能评价具有十分重要的意义。近年来,面向对象技术已成为软件设计的主流思想,以电路仿真系统为背景,给出了一种基于UML的面向对象的分析与设计方法,清楚有效地进行系统建模。这种方法在模拟电路仿真系统SPICE的开发过程中被证明是提高软件开发质量和效率的有效途径。

Multisim 10仿真技术在《模拟电路与数字电路》教学中应用研究

本文探讨了在《模拟电路与数字电路》课程教学中应用Multisim 10仿真技术进行模拟实验的教学方法。应用Multisim 10仿真技术对电路实例进行形象和生动的仿真和分析,既提高了教学效果,又培养了学生的创新意识和设计能力。

谈磁性液体加速度传感器电路的模拟仿真与实现

磁性液体是一种新型的纳米功能材料,它是目前唯一在常温下可以存在的液态超顺磁性物质,具有液体的流动性和磁性材料的磁性性质。将磁性液体应用到加速度传感器领域,这在国内还是一个崭新的课题,对于新型传感器的开发有重要意义。文章经过对磁性液体加速度传感器电路的仿真与实验研究,加深对传感器信号处理的认识,从理论上研究影响传感器性能参数的主要因素,并通过对磁性液体加速度传感器实验模型的研究,发现设计中存在的问题并进行分析。

二极管器件SPICE电路模型对锥形离子通道I-V特性曲线的模拟

离子整流性是纳米离子通道的一个重要特征,具有整流性的离子通道体系也被称为纳米流体二极管.本文比较了离子通道的泊松-能斯特-普朗克(PNP)方程组模型和固体半导体的扩散-漂移模型,提出可以使用二极管器件的仿真电路模拟器(SPICE)电路模型对离子通道体系的电流-电压(I-V)曲线进行模拟.以锥形离子通道的PNP数值模型的计算结果为基础,通过对这一体系进行讨论,给出一个锥形离子通道的SPICE电路模型,它可以较好地模拟I-V特性曲线.离子通道SPICE电路模型的建立可用于研究纳米流体二极管作为一个器件在电路中的应用.

符号化模拟电路仿真器的图形界面开发与应用

符号化模拟电路仿真器可以快速导出模拟电路频域指标关于每个电路参数的解析表达式。介绍了基于符号化仿真器开发的图形界面。它能以三维图形的方式实时直观地呈现出各种电路设计指标关于多个电路参数的灵敏度,突破了传统数值电路仿真工具在多参数协同优化应用中的局限性,使设计者能快速准确地选择适当的参数组合以达到最佳设计指标,可应用在模拟集成电路生产良率提升,芯片面积、功耗优化等方面。

基于WDF理论的电路仿真收敛性探讨

提出了基于波形数字滤波器(WDF)理论仿真技术,与现有较为成熟的Cadence仿真技术相比,在某些模拟电路的仿真结果中存在不收敛的现象.选取由电阻、电容和电感组合而成的多种电路结构,分别在Matlab和Cadence两种仿真环境中进行仿真,并对仿真结果进行对比分析.针对波形数字滤波器理论仿真技术在某些电路中产生的不收敛现象,提出了3种优化方案.

PSPICE仿真软件在电路设计中的应用

介绍了电路设计软件PSPICE的基本功能和主要特点,并通过实例说明了PSPICE仿真软件进行电路设计的基本流程。

Multisim仿真软件在模拟电子技术课程教学中的应用

模拟电子技术是电子信息、通信工程和自动控制专业学生必修的基础课程,其教学效果直接影响后续学习。这门课程的理论性、抽象性、工程性和实践性都给初次接触专业课程的学生带来了不小的困难。然而,Multisim仿真软件使理论教学更加方便、灵活、直观,能够激发学生学习模拟电子技术的兴趣,给电化教学改革带来了极大便利。本文结合具体实例浅析Multisim仿真软件如何在多媒体教学中发挥辅助作用。

基于场路仿真的PCIe电磁干扰分析及优化设计

采用电磁仿真技术,提前评估PCB的电磁兼容设计是否合理,当对PCB进行电磁兼容测试时,减少其电磁干扰不满足GMW 3097标准的情况出现。首先对PCB进行3D电磁场仿真,再与高速串行计算机扩展总线标准模块内芯片的通用模拟电路仿真模型的电路仿真动态链接,进行场路协同仿真。实验验证表明,该仿真方法的精度在6 dBμV之内,满足PCB加工工艺的误差和实验测试的不确定度,符合仿真精度要求。通过该仿真方法评估PCB的电磁干扰强度以及优化PCB的设计,将高速串行计算机扩展总线标准模块上的33Ω电阻替换为磁珠后,该PCB在1.6 GHz处的电磁干扰强度降低了13.4 dB。根据CISPR 25标准规定的1-m法进行测试,PCB的电磁干扰变为-3.4 dBμV,低于GMW 3097标准要求,从而验证了该措施的有效性。

SPICE模型的NMOS仿真

SPICE模型是由美国加州大学伯克利分校的电子研究实验室于1975年开发出来的一种功能非常强大的通用模拟电路仿真器。利用SPICE模型,可以精确地在电路器件一级,仿真系统的工作特性、验证系统的逻辑功能。本文提出了一种NMOS器件仿真SPICE模型的方法,采用cadence17.4orcad软件进行波形仿真,得到更好的波形仿真图。

直流故障字典自动生成系统研究

介绍了直流故障字典自动生成系统的设计及其使用的关键技术。设计了以SPICE程序为基础的电路故障仿真器,分析了基于最小错误概率的模糊集划分方法,讨论了基于故障状态编码的节点优化选择方法,进而实现了直流故障字典的自动生成。

包含SiC/SiO2界面电荷的SiC MOSFET的SPICE模型

建立碳化硅(silicon carbide,SiC)金属–氧化物–半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effect transistor, MOSFET)的通用模拟电路仿真器(simulation program with integrated circuit emphasis,SPICE)模型。模型采用三段电流表达式分别描述SiC MOSFET工作在截止区、线性区和饱和区,引入SiCMOSFET的漏极和源极之间的泄漏电流及栅极氧化层的泄漏电流,并采用包含SiC/SiO2界面电荷的迁移率模型描述沟道载流子在不同温度范围内的行为表现,建立电–热网络模型模拟SiC MOSFET在开关状态和高电应力下的自热效应。开关电路和短路实验验证了所建立的SiC MOSFET的SPICE模型的准确性。应用所建立的SPICE模型讨论不同密度的SiC/SiO2界面电荷对SiC MOSFET的开关特性及短路失效的影响。结果表明,高密度的界面电荷一方面能够延迟SiCMOSFET的导通并增加通态电阻,导致SiCMOSFET的开关损耗增加,另一方面能够降低SiCMOSFET在短路环境下的饱和电流,并延迟SiC MOSFET的失效。

电气火灾阻性漏电电流检测技术与实现方法

本研究主要实验仿真法论证了传统剩余电流检测方法存在不足,提出了利用剩余电流做有功滤除容性泄漏电流干扰,可以得到阻性漏电电流的计算模型,并通过PSIM电路模拟仿真证实该方法的合理性和可靠性,可广泛应用于当前智慧用电探测器降低探测误报率,真实反映配电系统的线路绝缘状态。

The off-state gate isolation technique to improve ASET tolerance in differential analog design

A novel off-state gate RHBD technique to mitigate the single-event transient(SET)in the differential data path of analog circuit is demonstrated in this paper.Simulation results present that this off-state gate technique could exploit charge sharing in differential circuits and reduce differential mode voltage perturbation effectively.It is indicated that this technique is more effective to mitigate SET than the differential charge cancellation(DCC)technique with less penalty.