saber電源仿真之——基礎(chǔ)應(yīng)用

　　電路仿真作為電路計算的必要補(bǔ)充和論證手段，在工程應(yīng)用中起著越來越重要的作用。熟練地使用仿真工具，在設(shè)計的起始階段就能夠發(fā)現(xiàn)方案設(shè)計和參數(shù)計算的重大錯誤，在產(chǎn)品開發(fā)過程中，輔之以精確的建模和仿真，可以替代大量的實(shí)際調(diào)試工作，節(jié)約可觀的人力和物力投入，極大的提高開發(fā)效率。

　　Saber仿真軟件是一個功能非常強(qiáng)大的電路仿真軟件，尤其適合應(yīng)用在開關(guān)電源領(lǐng)域的時域和頻域仿真。但由于國內(nèi)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和公司不太重視仿真應(yīng)用，所以相關(guān)的研究較少，沒有形成系統(tǒng)化的文檔體系，這給想學(xué)習(xí)仿真軟件應(yīng)用的工程師造成了許多的困擾，始終在門外徘徊而不得入。

　　本人從事4年多的開關(guān)電源研發(fā)工作，對仿真軟件從一開始的茫然無知，到一個人的苦苦探索，幾年下來也不過是了解皮毛而已，深感個人力量的渺小，希望以這篇文章為引子，能夠激發(fā)大家的興趣，積聚眾人的智慧，使得我們能夠?qū)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/saber">saber仿真軟件有全新的認(rèn)識和理解，能夠在開發(fā)工作中更加熟練的使用它，提高我們的開發(fā)效率。

　　下面僅以簡單的實(shí)例，介紹一下saber的基本應(yīng)用，供初學(xué)者參考。

　　在saber安裝完成之后，點(diǎn)擊進(jìn)入saber sketch，然后選擇file—》 new—》schematic，進(jìn)入原理圖繪制畫面，如下圖所示：

　　在進(jìn)入原理圖繪制界面之后，可以按照我們自己的需要來繪制電路原理圖。首先，我們來繪制一個簡單的三極管共發(fā)射極電路。

　　第一步，添加元器件，在空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵菜單get part—》part gallery

　　有兩個選擇器件的方法，上面的左圖是search畫面，可以在搜索框中鍵入關(guān)鍵字來檢索，右圖是borwse畫面，可以在相關(guān)的文件目錄下查找自己需要的器件。

　　通常情況下，選擇search方式更為快捷，根據(jù)關(guān)鍵字可以快速定位到自己想要的器件。

　　如下圖所示，輸入雙極型晶體管的縮寫bjt，回車確定，列表中顯示所有含有關(guān)鍵字bjt的器件，我們選擇第三個選擇項，這是一個理想的NPN型三極管，雙擊之后，在原理圖中就添加了該器件。

　　依照此方法，我們先后輸入voltage source查找電壓源，并選擇voltage source general purpose添加到原理圖。輸入resistor，選擇resistor［I］添加到原理圖（添加2個）。輸入GND，選擇ground（saber node 0）添加到原理圖，ground（saber node 0）是必須的，否則saber仿真將因?yàn)闆]有參考地而無法進(jìn)行。

　　添加完器件之后，用鼠標(biāo)左鍵拖動每個器件，合理布置位置，鼠標(biāo)左鍵雙擊該器件，即可修改必要的參數(shù)，在本示例中，僅需要修改電壓源的電壓，電阻的阻值，其他的都不需修改。

　　然后按下鍵盤的W鍵，光標(biāo)變成了一個十字星，即表示可繪制wire（連線），將所有的器件連接起來。如下圖所示：

　　其中電壓源為12V，基極電阻為10k，集電極電阻為1k，共發(fā)射極連接。

　　選擇分析方法，由于這是一個大信號系統(tǒng)，我們尋找的是一個靜態(tài)直流工作點(diǎn)，因此我們選擇下圖所示的DC operating point，將basic中的display after analysis項選擇Yes，完成后點(diǎn)擊OK。

　　直流工作點(diǎn)仿真結(jié)果如下：

　　三極管的基極電壓為0.8422V，集電極電壓為0.06869V，即深度飽和時，Vbe約為0.84V，Vce約為0.069V。

　　大部分的調(diào)試工作都是可以通過仿真來替代的。大部分的設(shè)計工作都是可以通過仿真來驗(yàn)證合理性和可行性的，一旦您掌握了仿真的方法，并能夠熟練的使用，你將終生受益，你可以擺脫大多數(shù)低效的調(diào)試工作，可以節(jié)約大量的時間和精力，可以直觀的看到你的設(shè)計結(jié)果，而不僅僅是計算書中的計算公式和枯燥的數(shù)字。

　　當(dāng)你有一個對于電路的新的想法和思路，如果你要驗(yàn)證它，你可能要花費(fèi)幾天甚至幾個月的時間去準(zhǔn)備器件，焊板子，調(diào)試，直到獲得結(jié)果。可是如果你用仿真的方法，也許幾分鐘就搞定了，并且通過更改電路和參數(shù)，許多靈感就會迸發(fā)出來。

　　對于很多無法通過精確計算來推算的電路，我們通過仿真就可以獲得精確的結(jié)果，這對于非線性系統(tǒng)的解決方案而言，真是事半功倍啊，為什么要去求解復(fù)雜的矩陣方程？我需要的僅僅是結(jié)果而已，過程的推導(dǎo)留給大學(xué)老師吧。仿真可以讓我們從復(fù)雜的計算中解脫出來，隨心所欲的更改電路參數(shù)，然后獲得直觀的結(jié)果，當(dāng)你掌握訣竅的時候，你可以讓自己的開發(fā)效率提高十倍！