saber電源仿真之——基礎應用

　　電路仿真作為電路計算的必要補充和論證手段，在工程應用中起著(zhù)越來(lái)越重要的作用。熟練地使用仿真工具，在設計的起始階段就能夠發(fā)現方案設計和參數計算的重大錯誤，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，輔之以精確的建模和仿真，可以替代大量的實(shí)際調試工作，節約可觀(guān)的人力和物力投入，極大的提高開(kāi)發(fā)效率。

　　Saber仿真軟件是一個(gè)功能非常強大的電路仿真軟件，尤其適合應用在開(kāi)關(guān)電源領(lǐng)域的時(shí)域和頻域仿真。但由于國內的學(xué)術(shù)機構和公司不太重視仿真應用，所以相關(guān)的研究較少，沒(méi)有形成系統化的文檔體系，這給想學(xué)習仿真軟件應用的工程師造成了許多的困擾，始終在門(mén)外徘徊而不得入。

　　本人從事4年多的開(kāi)關(guān)電源研發(fā)工作，對仿真軟件從一開(kāi)始的茫然無(wú)知，到一個(gè)人的苦苦探索，幾年下來(lái)也不過(guò)是了解皮毛而已，深感個(gè)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，使得我們能夠對saber仿真軟件有全新的認識和理解，能夠在開(kāi)發(fā)工作中更加熟練的使用它，提高我們的開(kāi)發(fā)效率。

　　下面僅以簡(jiǎn)單的實(shí)例，介紹一下saber的基本應用，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(huà)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(lái)繪制電路原理圖。首先，我們來(lái)繪制一個(gè)簡(jiǎn)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)擊鼠標右鍵菜單get part—》part gallery

　　有兩個(gè)選擇器件的方法，上面的左圖是search畫(huà)面，可以在搜索框中鍵入關(guān)鍵字來(lái)檢索，右圖是borwse畫(huà)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(xiě)bjt，回車(chē)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(gè)選擇項，這是一個(gè)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(gè)）。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仿真將因為沒(méi)有參考地而無(wú)法進(jìn)行。

　　添加完器件之后，用鼠標左鍵拖動(dòng)每個(gè)器件，合理布置位置，鼠標左鍵雙擊該器件，即可修改必要的參數，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(pán)的W鍵，光標變成了一個(gè)十字星，即表示可繪制wire（連線(xiàn)），將所有的器件連接起來(lái)。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(gè)大信號系統，我們尋找的是一個(gè)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(shí)，Vbe約為0.84V，Vce約為0.069V。

　　大部分的調試工作都是可以通過(guò)仿真來(lái)替代的。大部分的設計工作都是可以通過(guò)仿真來(lái)驗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，你可以擺脫大多數低效的調試工作，可以節約大量的時(shí)間和精力，可以直觀(guān)的看到你的設計結果，而不僅僅是計算書(shū)中的計算公式和枯燥的數字。

　　當你有一個(gè)對于電路的新的想法和思路，如果你要驗證它，你可能要花費幾天甚至幾個(gè)月的時(shí)間去準備器件，焊板子，調試，直到獲得結果?？墒侨绻阌梅抡娴姆椒?，也許幾分鐘就搞定了，并且通過(guò)更改電路和參數，許多靈感就會(huì )迸發(fā)出來(lái)。

　　對于很多無(wú)法通過(guò)精確計算來(lái)推算的電路，我們通過(guò)仿真就可以獲得精確的結果，這對于非線(xiàn)性系統的解決方案而言，真是事半功倍啊，為什么要去求解復雜的矩陣方程？我需要的僅僅是結果而已，過(guò)程的推導留給大學(xué)老師吧。仿真可以讓我們從復雜的計算中解脫出來(lái)，隨心所欲的更改電路參數，然后獲得直觀(guān)的結果，當你掌握訣竅的時(shí)候，你可以讓自己的開(kāi)發(fā)效率提高十倍！