simulink频谱分析仪在哪怎么输入17.5mm幅值 3HZ频率？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2024-02-29 15:45 标签： simulink频谱分析仪在哪
承接上文：老叶聊EMC：EMC工程师必备的电路仿真技能（一）：阻抗分析老叶聊EMC：EMC工程师必备的电路仿真技能（二）：频率响应时域波形是电子设计时最关心的，对于EMC工程师而言，掌握时域仿真的意义是：当你提出一个滤波电路，可以通过仿真来评估对时域波形的影响，例如上升沿是否缓到电子性能无法接受。仍以第二章节的例子，观察RC滤波电路对时域波形的影响。例三：设一单端时钟线，时钟为上升沿为1ns的25M有源晶振时钟，幅值为3.3V。源端匹配电阻为33Ω，终端开路。匹配电阻后面有100pF的滤波电容（0402封装，寄生电感为340pH）。当时钟线长度很短，反射可忽略时，求此滤波电容对时域波形的影响。3.1 Matlab Simulink 操作指南根据前文，powergui、RLC、受控源、示波器这些模块大家应该知道怎么调用了。这里重点讲如何产生周期性梯形波。和《电路仿真（一）/（二）》一样，我们电路仿真主要所用的模块仍是Simscape→Electrical→Specialized Power Systems→Fundamental Blocks。首先，把“powergui”拉出到simulink界面中，想要仿真跑起来必须要有powergui。在Elements中把Series RLC Branch拉出2个。在simulink界面中双击Series RLC Branch，可以在弹出的对话框中对其设置。100pF电容设置：在“Branch type”中选择LC，电感量输入340e-12，也就是340pH；电容值输入100e-12，也就是100pF。电阻设置：在“Branch type”中选择R，电阻值输入33。现加载周期性梯形波。在Library Browser中，选择Simulink→Source→Repeating Sequence，如下图所示。拉出到界面中。上升沿为1ns的25M梯形波如何编辑呢？在Simulink界面中双击之，按下图输入。解释一下，Time values和Output values，代表周期信号1个周期中的横轴和纵轴坐标。Repeating Sequence模块和电路器件连不上，需要通过受控电压源来连接。受控电压源在Simscape→Electrical→Specialized Power Systems→Fundamental Blocks→Electrical Sources→Controlled Voltage Source。还需要一个电压表和示波器来看终端电压波形。电压表在Simscape→Electrical→Specialized Power Systems→Fundamental Blocks→Measurements→Voltage measurement。示波器在Simulink→Sinks→Scope。按下图方式连接好电路。我们观察2个周期，在仿真时间窗口输入80e-9。双击示波器，可以看到时域波形。点击菜单栏中尺子形状的按钮，可以和真实的示波器一样调出measurement。为了和接下去的ANSYS结果对比，我们记住幅值到2.99V的时间是8.3ns。有的小伙伴会问，如何看这个波形的FFT结果？首先，要将数据保存到workspace中。在示波器中点击左上角的设置按钮，在弹窗中选择Logging选项卡，将“Log data to workspace”选中，点击OK。注意，设置完之后，要点击运行按钮重新跑一遍。然后，要将求解方式改为离散。双击软件界面中的powergui，在Solver选项卡中将Sumulation type选成Discrete，意味离散。Sample time意味采样时间，根据采样定理，要小于观察的最大频率的倒数的一半。选择Tools选项卡，选择FFT Analysis即可进入FFT功能模块。进入FFT功能模块后，按照如下设置后，点击Display，就可以在FFT analysis窗口中看到结果。点击Export，就可以弹出小窗口，便于进一步看结果。目前用下来，发现这个FFT结果不能导出到workspace，也不能对数据做进一步处理，例如求dB、求对数等都不支持，有点低级。我们记住1.575G的幅值为0.0004244，手工转换成dB是-67.4dB。待会和ANSYS结果对比一下。用同样的方法观察25M晶振的FFT结果，1.575G的幅值为0.006553，手工转换成dB是-43.7dB。也就是说，在1.575G频率下，滤波电路的滤波效果为：67.4-43.7=23.7dB。此电路的滤波效果在上一篇文章（老叶聊EMC：EMC工程师必备的电路仿真技能（二）：频率响应）中仿真过，结果为23dB，完全吻合。3.2 ANSYS
circuit 操作指南打开Ansys Electronics Desktop，进入Circuit主界面了。方法之前的文章已经讲过，这个不再赘述。在界面右边Component Libraries中，拉出电阻、电容、电感到原理图中。分别双击电阻、电容、电感，在value处分别填入33、100e-12、340e-12。在界面右边Component Libraries中，选择Components选项卡，选择Independent Sources下的V_PULSE。双击此电压源，做如下设置，即可输入上升/下降沿为1ns，幅值为3.3V，频率为25M的时钟。鼠标放在器件一端就可以连线了，连好线后，菜单栏中点击Ground，添加GND。ANSYS circuit没有GND不能仿真。此时还要放置一个电压探头。在界面右边Component Libraries中，选择Components选项卡，选择Probes下的VPROBE: Voltage Probe。放置在电阻和电容之间。最终的原理图如下图所示。接下来要设置求解器。软件界面左边Project Manager中右击Analysis，选择Add Nexxim Solution Setup...→Transient Analysis，这是时域求解器。在弹出的界面中，和matlab仿真设置保持一致，时间步进设为1ps，仿真时间为80ns。精准度选择最严格。如下图所示。设置好求解器后，右击Analysis，点击Analyze，就可开始仿真。仿真结束后，在软件界面左边Project Manager中右击Results，选择Create Standard Report→Rectangular Plot，如下图所示。在弹出的对话框中的Catagory中选择Voltage，Function中选abs，点击New Report即可生成电压的时域曲线。仿真结果如下图所示。在空白处任意位置右击，选择Marker→Add X Marker，就可以出现类似示波器的measurement，可用鼠标拖动到想要的位置。仿真结果显示，幅值到2.99V的时间是8.3ns。和3.1章节中Matlab Simulink的结果完全一样。现对此结果求FFT。在软件界面左边Project Manager中右击Results，选择Create Standard Report→Rectangular Plot。在弹出的对话框中，做如下设置即可调用FFT功能：Domain选择Spectral，Algorithm选择FFT。Function选用dB，这点比Matlab Simulink方便。仿真结果如下图所示。在空白处任意位置右击，选择Marker→Add Marker，然后再在曲线上点击，就可在曲线中加标注。ANSYS Circuit仿真结果是1.575G FFT结果为-61.4dB，而Matlab Simulink仿真结果为67.4dB，整整差了一倍。且从0Hz开始的几个点我都和Matlab Simulink的结果对了，能对上，到了高频就对不上了。具体原因我研究了一下，发现了这件事：ANSYS circuit仿真时，FFT仿真结果受到“Max Freq”变化而变化，但Matlab Simulink不会受它的“Max Frequency”变化而变化。如下图所示。ANSYS circuit仿真结果受到“Max Freq”变化而变化Matlab Simulink仿真结果不会受它的“Max Frequency”变化而变化当ANSYS circuit的“Max Freq”调到20GHz时，仿真结果为-67.3dB，如下图所示。此时可以和Matlab Simulink仿真结果67.4dB对上。所以我的个人观点是，我相信Matlab的结果。因为我的感受是，做FFT这样的纯数学计算，matlab肯定要更加擅长。但ANSYS的界面真的是友好啊，Matlab的界面不熟悉的人真的会很难受。题外话：做了几期电路仿真教学，看的人不多。老叶写知乎，纯纯的用爱发电，反馈较小，感觉有点发不动电了。接下去就开始写一些整改案例，不知道会不会多一些人气。觉得老叶写得好的小伙伴点点关注、点点喜欢。

我要回帖

更多关于 simulink频谱分析仪在哪 的文章

 

随机推荐