利用Cadence Allegro PCB SI进行SI仿真
分析
摘要
本文主要针对高速电路中的信号完整性分析，利用Cadence Allegro PCB SI 工具进行信号完整性（SI）分析。
说明：本手册中的实例均采用Cadence SPB 16_2操作实现。
目录
一、高速数字电路的基本知识 (3)
1.1高速电路的定义 (3)
1.2高速PCB的设计方法 (3)
1.3微带线与带状线 (4)
1.4常见的高速数字电路 (5)
1.4.1 ECL(Emitter Coupled Logic)射级耦合电路 (5)
1.4.2 CML(Current Mode Logic)电流模式电路 (6)
1.4.3 GTL(Gunning Transceiver Logic)电路 (6)
1.4.4 TTL(Transistor Transistor Logic)电路 (7)
1.4.5 BTL(BackPlane Transceiver Logic)电路 (7)
1.5信号完整性 (8)
1.4.1 反射（Reflection） (8)
1.4.2 串扰（Crosstalk） (8)
1.4.3 过冲（Overshoot）与下冲（Undershoot） (9)
1.4.4 振铃（Ringring） (9)
1.4.5 信号延迟(Delay) (9)
二、信号完整性分析和仿真流程 (11)
2.1 SpecctraQuest interconnect Designer的性能简介 (11)
2.2 SpectraQuest(PCB SI)仿真流程 (11)
三、仿真前的准备 (13)
3.1 IBIS模型 (13)
3.1.1 IBIS模型介绍 (13)
3.1.2 IBIS模型的获取方法 (14)
3.1.2 验证IBIS模型 (14)
3.2 预布局 (20)
3.3 电路板设置要求（Setup Advisor） (23)
3.3.1 叠层设置（Edit Cross-section） (24)
3.3.2 设置DC电压值（Identify DC Nets） (25)
3.3.3 器件设置（Device Setup） (26)
3.3.4 SI模型分配（SI Model Assignment） (27)
四、约束驱动布局 (35)
4.1 预布局提取和仿真 (35)
4.1.2 预布局拓扑提取分析 (37)
4.1.3 执行反射仿真 (40)
4.1.4 反射仿真测量 (42)
4.2 设置和添加约束 (43)
4.2.1 运行参数扫描 (43)
4.2.2 为拓扑添加约束 (47)
4.2.3 分析拓扑约束 (52)
五、布线后仿真 (53)
5.1 后仿真 (53)
5.2反射仿真 (53)
5.2.1 设置参数 (53)
5.2.2指定要仿真的网络 (53)
5.2.3 执行仿真 (55)
5.3综合仿真 (57)
5.4 串扰仿真 (57)
5.5 Simultaneous Switching Noisie仿真 (57)
5.6 多析仿真 (57)
六、参考文献 (57)
说明：本手册中的实例均采用Cadence SPB 16_2操作实现。
一、高速数字电路的基本知识
1.1高速电路的定义
高速电路有两个方面的含义，一是频率高，通常认为数字电路的频率达到或是超45MHZ 至50MHZ，而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个系统的三分之一，就称为高速电路；二是从信号的上升与下降时间考虑，当信号的上升时小于6倍信号传输延时时即认为信号是高速信号1。
此时考虑的与信号的具体频率无关．高速PCB的出现将对硬件人员提出更高的要求，仅仅依靠自己的经验去布线，会顾此失彼，造成研发周期过长，浪费财力物力，生产出来的产品不稳定。
高速电路设计在现代电路设计中所占的比例越来越大，设计难度也越来越高，它的解决不仅需要高速器件，更需要设计者的智慧和仔细的工作，必须认真研究分析具体情况，解决存在的高速电路问题．一般说来主要包括三方面的设计：信号完整性设计、电磁兼容设计、电源完整性设计．
从广义上讲，信号完整性指的是在高速产品中有互连线引起的所有问题，它主要研究互连线与数字信号的电压电流波形相互作用时其电气特性参数如何影响产品的性能。对于高速PCB设计者来说，熟悉信号完整性问题机理理论知识、熟练掌握信号完整性分析方法、灵活设计信号完整性问题的解决方案是很重要的，因为只有这样才能成为21世纪信息高速化的成功硬件工程师。
1.2高速PCB的设计方法
如图2.1是传统的设计方法，在最后测试之前，没有做任何的处理，基本都是依靠设计者的经验来完成的。在对样机测试检验时才可以查找到问题，确定问题原因。为了解决问题，很可能又要从头开始设计一遍。无论是从开发周期还是开发成本上看，这种主要依赖设计者经验的方法不能满足现代产品开发的要求，更不能适应现代高速电路高复杂性的设计。所以必须借助先进的设计工具来定性、定量的分析，控制设计流程。
图1.1 传统PCB设计方法图1.2 Cadence的PCB设计方法
现在越来越多的高速设计是采用一种有利于加快开发周期的更有效的方法。先是建立一套满足设计性能指标的物理设计规择，通过这些规则来限制PCB布局布线。在器件安装之前，先进行仿真设计。在这种虚拟测试中，设计者可以对比设计指标来评估性能。而这些关键的前提因素是要建立一套针对性能指标的物理设计规则，而规则的基础又是建立在基于模型的仿真分析和准确预测电气特性之上的，所以不同阶段的仿真分析显得非常重要。
Cadence公司针对PCB Design Studio发布一个功能非常实用的高速电路设计及信号完整性分析的工具选件——Allegro PCB SI，利用这个仿真软件能够根据叠层的排序，PCB的介电常数，介质的厚度，信号层所处的位置以及线宽等等来判断某一PCB线条是否属于微带线、带状线、宽带耦合带状线，并且根据不同的计算公式自动计算出信号线的阻抗以及信号线的反射、串扰、电磁干扰等等，从而可以对布线进行约束以保证PCB的信号完整性。
在布线时利用Interconnect Designer工具设置各种约束条件，这些约束条件包括了范围广泛的物理和电气性能参数，如常见的PCB线宽，过孔数目，阻抗范围，还有峰值串扰，过冲特性，信号延时，阻抗匹配等，用仿真的结果做出在PCB中对时序、信号完整性、电磁兼容、时间特性及其他相关问题上做出最优化的设计。
Cadence软件针对高速PCB的设计开发了自己的设计流程，如图2它的主要思想是用好的仿真分析设计来预防问题的发生，尽量在PCB制作前解决一切可能发生的问题。与左边传统的设计流程相比，最主要的差别是在流程中增加了控制节点，可以有效地控制设计流程。它将原理图设计、PCB布局布线和高速仿真分析集成于一体，可以解决在设计中各个环节存在的与电气性能相关的问题。通过对时序、信噪、串扰、电源结构和电磁兼容等多方面的因素进行分析，可以在布局布线之前对系统的信号完整性、电源完整性、电磁干扰等问题作最优的设计。
1.3微带线与带状线
表1介绍了微带线与带状线的一些基本情况2。
表1 微带线与带状线的对比
1.4常见的高速数字电路3
1.4.1 ECL(Emitter Coupled Logic)射级耦合电路
1.4.2 CML(Current Mode Logic)电流模式电路
1.4.3 GTL(Gunning Transceiver Logic)电路
1.4.4 TTL(Transistor Transistor Logic)电路
1.4.5 BTL(BackPlane Transceiver Logic)电路
1.5信号完整性
信号完整性是指信号在信号线上的质量。信号具有良好的信号完整性是指当在需要的时候，具有所必需达到的电压电平数值。差的信号完整性不是由某一因素导致的，而是由板级设计中多种因素共同引起的。特别是在高速电路中，所使用的芯片的切换速度过快、端接元件布设不合理、电路的互联不合理等都会引起信号的完整性问题。具体主要包括串扰、反射、过冲与下冲、振荡、信号延迟等..
1.4.1 反射（Reflection）
反射和我们所熟悉的光经过不连续的介质时都会有部分能量反射回来一样，就是信号在传输线上的回波现象。此时信号功率没有全部传输到负载处，有一部分被反射回来了。在高速的PCB中导线必须等效为传输线，按照传输线理论，如果源端与负载端具有相同的阻抗，反射就不会发生了。如果二者阻抗不匹配就会引起反射，负载会将一部分电压反射回源端。根据负载阻抗和源阻抗的关系大小不同，反射电压可能为正，也可能为负。如果反射信号很强，叠加在原信号上，很可能改变逻辑状态，导致接收数据错误。如果在时钟信号上可能引起时钟沿不单调，进而引起误触发。一般布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素均会导致此类反射。另外常有一个输出多个接收，这时不同的布线策略产生的反射对每个接收端的影响也不相同，所以布线策略也是影响反射的一个不可忽视的因素。
1.4.2 串扰（Crosstalk）
串扰是相邻两条信号线之间的不必要的耦合，信号线之间的互感和互容引起线上的噪声。因此也就把它分为感性串扰和容性串扰，分别引发耦合电流和耦合电压。当信号的边沿速率低于lns时，串扰问题就应该考虑了。如果信号线上有交变的信号电流通过时，会产生交变的磁场，处于磁场中的相邻的信号线会感应出信号电压。一般PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及信号线的端接方式对串扰都有一定的影响。在Cadence 的信号仿真工具中可以同时对6条耦合信号线进行串扰后仿真，可以设置的扫描参数有：PCB 的介电常数，介质的厚度，沉铜厚度，信号线长度和宽度，信号线的间距．仿真时还必须指定一个受侵害的信号线，也就是考察另外的信号线对本条线路的干扰情况，激励设置为常高或是常低，这样就可以测到其他信号线对本条信号线的感应电压的总和，从而可以得到满足要求的最小间距和最大并行长度。
1.4.3 过冲（Overshoot）与下冲（Undershoot）
过冲是由于电路切换速度过快以及上面提到的反射所引起的信号跳变，也就是信号第一个峰值超过了峰值或谷值的设定电压。下冲是指下一个谷值或峰值。过分的过冲能够引起保护二极管工作，导致过早地失效，严重的还会损坏器件。过分的下冲能够引起假的时钟或数据错误。它们可以通过增加适当端接予以减少或消除。
1.4.4 振铃（Ringring）
振荡的现象是反复出现过冲和下冲。信号的振铃由传输线上过度的电感和电容引起的接收端与传输线和源端的阻抗不匹配而产生的，通常发生在逻辑电平门限附近，多次跨越逻辑电平门限会导致逻辑功能紊乱。振铃由反射等多种因素引起的，振铃可以通过适当的端接或是改变PCB参数予以减小，但是不可能完全消除。
在Cadence的信号仿真软件中，将以上的信号完整性问题都放在反射参数中去度量。在接收和驱动器件的IBIS模型库中，我们只需要设置不同的传输线阻抗参数、电阻值、信号传输速率以及选择微带线还是带状线，就可以通过仿真工具直接计算出信号的波形以及相应的数据，这样就可以找出匹配的传输线阻抗值、电阻值、信号传输速率，在对应的PCB软件Allegro中，就可以根据相对应的传输线阻抗值和信号传输速率得到各层中相对应信号线的宽度(需提前设好叠层的顺序和各参数)。选择电阻匹配的方式也有多种，包括源端端接和并行端接等，根据不同的电路选择不同的方式。在布线策略上也可以选择不同的方式：菊花型、星型、自定义型，每种方式都有其优缺点，可以根据不同的电路仿真结果来确定具体的选择方式。
1.4.5 信号延迟(Delay)
电路中只能按照规定的时序接收数据，过长的信号延迟可能导致时序和功能的混乱，在低速的系统中不会有问题，但是信号边缘速率加快，时钟速率提高，信号在器件之间的传输时间以及同步时间就会缩短。驱动过载、走线过长都会引起延时。必须在越来越短的时间预算中要满足所有门延时，包括建立时间，保持时间，线延迟和偏斜。由于传输线上的等效电容和电感都会对信号的数字切换产生延迟，加上反射引起的振荡回绕，使得数据信号不能满足接收端器件正确接收所需要的时间，从而导致接收错误。在Cadence的信号仿真软件中，将信号的延迟也放在反射的子参数中度量，有Settledelay、Switchdelay、Propdelay。其中前两个与IBIS模型库中的测试负载有关，这两个参数可以通过驱动器件和接收器件的用户手册参数得到，可以将它们与仿真后的Settledelay、Switchdelay加以比较，如果在Slow模式下得到的Switchdelay都小于计算得到的值，并且在Fast的模式下得到的Switchdelay的值都大于计算得到的值，就可以得出我们真正需要的两个器件之间的时延范围Propdelay。在具体器件
布放的时候，如果器件的位置不合适，在对应的时延表中那部分会显示红色，当把其位置调整合适后将会变成蓝色，表示信号在器件之间的延时已经满足Propdelay规定的范围了。
二、信号完整性分析和仿真流程
2.1 SpecctraQuest interconnect Designer的性能简介
SpecctraQuest interconnect Designer是Cadence公司为了满足高速系统和板级设计需要而开发的工程设计环境。它将功能设计和物理实际设计有机的结合在一起。设计工程师能在直观的环境中探索并解决与系统功能息息相关的高速设计问题。在进行实际的布局和布线之前，SpecctraQuest Interconnect Designer使设计工程师在时间特性，信号完整性，EMI，散热及其他相关问题上作出最优化的设计。这种统一的考虑不仅在单块板的系统中得到完美体现，更能在多块板构成的系统中，包括ASIC芯片，电路板，连接电缆，插接件等之间的连接进行分析。SpecctraQuest可以接受许多第三方厂商的网络表信息，时间特性数据（例如IBIS模型），提供了强大且易用的高速设计必须考虑的参数设置环境。元件的IBIS仿真模型由元件的制造商提供，也可以自定义元件的模型。IBIS(input/output buffer information) 输入/输出缓冲器信息规范,是一个元件的标准模型信息。IBIS模型是一种基于V/I曲线的对I/O缓冲器快速准确建摸的方法,是反映芯片驱动和接收电气特性的一种国际标准,它提供一种标准的文件格式来记录如驱动器输出阻抗、上升/下降时间及输出负载等参数,非常适合做振铃( ringing)和串扰(crosstalk)等高频效应的计算与仿真。
IBIS模型是用于描述I/O 缓冲信息特性的模型,一个输出输入端口的行为描述可以分解为一系列的简单的功能模块,由这些简单的功能模块就可以建立起完整的IBIS模型,包括封装所带来的寄生参数、硅片本身的寄生电容、电源或地的嵌压保护电路、门限和使能逻辑、上拉和下拉电路等。
在SpecctraQuest的参数设置环境中你可以针对不同设计要求规定不同的约束条件。这些
不同的约束条件可以通过参数分配表分配给电路板上不同的特定区域，或者分配给某一个信
号组（group），甚至具体到某一个网络。这些约束条件包括了范围广泛的物理和电气性能参数，如常见的PCB线宽，过孔数目，阻抗范围，还有峰值串扰，过冲特性，信号延时，阻抗
匹配等。SpecctraQuest内部包括SigNoise信号完整性分析工具，SigNoise能接受IBIS，Elecmodel和Quad模型，转换成其独特的设计模型化语言（DML）以完成复杂I/O结构的建模。这种结构内有可编程驱动强度缓冲器，动态上拉/下拉I/O缓冲器和动态钳位二极管。这种复
杂的I/O结构模型是纯IBIS模型难以作到的。DML语言以Spice语言为基础，把IBIS模型嵌套
在较大的宏模型中，在较大的Spice模型中有功能性IBIS模型，因此SigNoise能以快得多的速
度进行仿真，而这种速度是纯Spice模型所无法达到的。
SpecctraQuest对高速系统的信号完整性分析和波形仿真，在高速系统设计中具有指导意义。设计者可以在电路板预布局的情况下，就可以对系统特性进行仿真，而且实践证明，仿真结
果不好的布局，在完成布线后的仿真结果也不好。在进行布局的调整，完成布线后，再进行
仿真，对于效果不好的网络分析原因，再加以针对性的改进，直至得到满意的布线结果。2.2 SpectraQuest(PCB SI)仿真流程
三、仿真前的准备
3.1 IBIS模型
3.1.1 IBIS模型介绍4
随着数字系统性能的不断提升，信号输出的转换速度也越来越快，在信号完整性分析中，不能简单的认为这些高速转换的信号是纯粹的数字信号，还必须考虑到它们的模拟行为。为了在PCB进行生产前进行精确的信号完整性仿真并解决设计中存在的问题，要求建立能描述器件I/O特性的模型。这样，Intel最初提出了IBIS的概念，IBIS就是I/O Buffer Information Specification的缩写。
为了制定统一的IBIS格式，EDA公司、IC供应商和最终用户成立了一个IBIS格式制定委员会，IBIS公开论坛也随之诞生。在1993年，格式制定委员会推出了IBIS的第一个标准Version 1.0，以后不断对其进行修订，现在的版本是1999年公布的Version 3.2，这一标准已经得到了EIA的认可，被定义为ANSI/EIA-656-A标准。每一个新的版本都会加入一些新的内容，但这些新内容都只是一个IBIS模型文件中的可选项目而不是必须项目，这就保证了IBIS模型的向后兼容性能。
一个IBIS文件包括了从行为上模拟一个器件的输入、输出和I/O缓冲器所需要的数据，它以ASCII的格式保存。IBIS文件中的数据被用来构成一个模型，这个模型可以用来对印刷电路板进行信号完整性仿真和时序分析。进行这些仿真所需的最基本的信息是一个缓冲器的I/V参数和开关参数(输出电压与时间的关系)。要注意的是，IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一个标准的IBIS文件中如何记录一个芯片的驱动器和接收器的不同参数，但并不说明这些被记录的数据如何使用，这些参数要由使用IBIS模型的工具来读取。IBIS模型是以元件为中心的，也就是说，一个IBIS文件允许你模拟整个的一个元件，而不仅仅是一个特定的输入、输出或I/O缓冲器。因而，除了器件缓冲器的电学特性参数以外，IBIS文件还包括了器件的管脚信息以及器件封装的电学参数。从Version 1.1开始，就定义了一个IBIS 模型文件的最基本的组成元素为I/V数据表、开关信息和封装信息(图3.1)。
图3. 1 IBIS模型的基本组成元素
图中，模块2 Pullup和模块1 PullDown表现了标准输出缓冲器的上拉和下拉晶体管，用直流I/V数据表来描述它们的行为。模块3中的Power_Clamp和Gnd_Clamp是静电放电或钳位二极管，也是用直流I/V数据表来描述的。模块4在IBIS文件中是Ramp参数，表示输
出从一个逻辑状态转换到另一个逻辑状态，用dV/dt来描述某一特定阻性负载下输出波形的上升沿和下降沿。模块5描述的是体电容和封装寄生参数，其中C_comp是硅晶元电容，它是不包括封装参数的总的输出电容_L_pkg、R_pkg和C_pkg分别是由封装带来的寄生电感、寄生电阻和寄生电容。如果描述的仅仅是输入管脚的IBIS模型，则只由模块3和模块5两部分组成即可。
IBIS规范要求的I/V曲线的范围是Vcc到(2*Vcc)，制定这一电压范围的原因是，由全反射所引起的过冲理论上的最大值是两倍的信号摆幅。Gnd_Clamp的I/V曲线范围定义为-Vcc到Vcc，而Power_Clamp的I/V曲线范围是0到(2*Vcc)。要注意的是，Pullup和Power_Clamp在IBIS文件中的电压V table为Vcc-V output。
3.1.2 IBIS模型的获取方法
（1）最简单的方法就是直接在Google中搜索你所需要的器件IBIS模型的名称
（2）有一个组织管理好了各个EDA公司的IBIS模型，可以按公司找到自己所所需要的模型，网址是https://www.doczj.com/doc/8e11001318.html,/ibis/home/models/models.htm#M
（3）直接到器件公司的官网上搜索
3.1.2 验证IBIS模型
Model Integrith能够进行模型建立、处理和校验，在使用仿真前必须先验证仿真模型。Model Integrity分析IBIS模型和Cadence DML（Device Model Library）模型的语法错误，Model Integrity可以相互转换IBIS、Quad和Cadence DML文件。
3.1.2.1 浏览解析的IBIS文件结果
（1）在Windows的程序文件夹中-->选择“Cadence SPB 16.2”-->“Model Integrity”-->弹出“Model Integrity”窗口，如图3-1-2-1所示。
图3-1-2-1 “Model Integrity”窗口
（2）在“Model Integrity”窗口中选择“File”-->“Open”命令，打开…\tech\models\dbx.ibs 文件，如图3-1-2-2所示。
图3-1-2-2 dbx 模型内容
当打开IBIS 文件时，一个解析程序ibischk4.0.1运行。分析完成后，会弹出错误和警告信息，必须解决这些错误和警告。如果没有出现错误和警告，则说明模型内容正确。
（3）在左边“Physical View ”栏单击”dbx “前的“+”号浏览IOCell 模型，树列表中显示所有的IOCell 模型，如图3-1-2-3所示。
图3-1-2-3 IOCell 模型与警告信息
IOCell 模型
警告信息
（4）在“Physical View”栏双击“DBX_B04041B1A2AZZGID”-->单击按钮（图3-1-2-3红色箭头处），会发现在编辑窗口有警告标志，并且会在最下面的输出窗口提示警告所在的位置与原因，如图3-1-2-3所示。
（5）在输出窗口的“WARNING (line 433) - Pulldown Maximum data is non-monotonic“行双击，查看编辑窗口会有”-600.00mV -14.90mA -9.31mA -20.08mA “（编辑窗口的四行数据分别为：电压值、典型电流值、最小电流值和最大电流值）警告显示为下拉的最大数据是非单调的，如图3-1-2-4所示。上一行数据为-22.19mA，此行为-20.08mA，故非单调。
图3-1-2-4 警告信息
（6）查看IOCell的波形
在“Physical View“栏选择”DBX_B04041B1AZZGID”-->右键-->从弹出菜单选择“View Cure”-->“Pulldown”-->”Max”-->弹出“Sigwave”窗口，如图3-1-2-5所示。
图3-1-2-5 “Sigwave”窗口
窗口显示Pulldown Maximum IV曲线，波形非单调。
通过上述方法可以查看其他IOCell的各类曲线。
（7）在“Sigwave”窗口“File”-->“Save as”，保存波形文件，扩展名为sim。
说明：一般在模型中有保护二极管，在上拉和下拉曲线数据被记录时，保护二极管影响也被记录在输出波形数据中，这些警告是在IBIS模型中最普遍的警告，不需要纠正IBIS文件，因为这个IOCell模型下拉VI曲线没有错误。但是如果在其他处出现非单调，则需要修改IBIS 文件。
3.1.2.2 在Model Integrity中仿真IOCell模型
（1）在“Model Integrity”窗口中的“Physical View“栏选择”DBX_B04041B1A2AZZGID “-->单击鼠标右键-->选择“Simulate Buffer …”-->弹出“Buffer Model Simulation”窗口（图3-1-2-2-1所示），在图3-1-2-2-2所示-->在“Physical Viw”栏有一个新的文件，这是IBIS模型的DML格式，PCB SI运行仿真需要DML格式的模型，所以Model Integrity自动产生了
DML文件。
图3-1-2-2-1“Buffer Model Simulaton“窗口图3-1-2-2-2自动生成DML模型（2）在“Buffer Model Simulation“窗口选择”Output“，注意到测试负载夹具参数为0，这表明IOCell醋没有缓冲延迟测试夹具，Tperiod为仿真周期。设置参数”Rref“为50，”Cref“为4p，”Vref“为1.5，如图3-1-2-2-3所示
图3-1-2-2-3 设置测试负载夹具参数
（3）单击“Simulated“按钮，仿真运行并在”Sigwave“窗口产生波形，如图3-1-2-2-4所示。当仿真其他IOCell时，波形文件会被重写（覆盖），因此，如果想在以后观察某个IOCell 的波形时，在进行其他IOCell模型的仿真前，应该将当前波形文件另存。
图3-1-2-2-4 仿真波形
（4）上述是手动设置DBX_B04041B1A2AZZGID的测试负载夹具参数，为了在PCB SI利用DML模型进行仿真，需要将此参数写入到IBIS文件当中。
在“Physical View“栏双击”DBX_B04041B1A2AZZGID“-->在右边编辑窗口进入到该
模块的内容，做出如图3-1-2-2-5的修改.。
图3-1-2-2-5 仿真的参数设置
说明：一般器件厂商提供的IBIS 模型中都提供了测试夹具的仿真参数，无需进行修改，如果用户希望得到不同参数下所用器件的性能，也可以自己来进行修改。
3.1.2.3 使用IBIS to DML 转换器
（1）在“Physical View “栏单击IBIS 文件dbx-->选择菜单栏上”Option “-->”Translation Options …“-->弹出”Translation Options “窗口，如图3-1-2-3-1所示。
图3-1-2-3-1 “Translation Options “窗口
（2）默认选项，单击“OK “，关闭”Translation Options “窗口。
（3）在“Physical View “栏选择IBIS 文件dbx-->单击鼠标右键-->选择”IBIS to DML ”,系统会提示是否重写-->单击“Yes ”按钮，重写文档。
3.1.2.4 浏览DML 文件的错误和警告信息
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第5章Arena建模基本操作 5.1 Arena建模概述 5.1.1Arena功能与特点 Arena是一种支持用于离散事件仿真可视化交互式仿真软件(VIS)。应用Arena，用户可以交互地建立模型，创建系统的动画，运行仿真器，收集仿真输出的数据，创建查看需要的统计报告。Arena还包括输入分析器，它是一个输入数据分析的工具。 用流程图将系统表示成实体相关活动的逻辑网络。 Arena通过完整层次化结构(hierarchical)保持了建模的灵活性。Arena支持分层建模，即一些模型元素可以代表一个下层模型；下层模型可以包含更深一层的模型。分层建模可以将复杂的模型分解成更小更容易理解的模型单元。
5.1 Arena建模概述 5.1.1Arena功能与特点 提供了13个(Arena10.0)建模模板(Template)，每个模板中提供了许多用于图形仿真建模与分析的模块(Module)，将这些模块组合起来就能构建出各种不同的仿真模型(Model)。 为了便于组织和显示，各模块按类型组合在一个面板(Panel)中构成模板。通过面板间的切换，可以很方便地找到所有的仿真建模构件集。不同模板的面板中的模块可以在同一个模型中混合使用。 Arena是与微软Office兼容的产品，它的工具栏和菜单栏与Office是类似的。同时Arena使用网络化多媒体动画技术（OLE 动画）和VBA视窗技术与桌面应用程序的整合。嵌入在流程导航工具Visio里的接口使得用Visio画的流程图可以自动导入Arena中。 5.1 Arena建模概述 5.1.1Arena功能与特点 Arena应用领域 ?物流领域，Arena的应用涉及从供应商到客户的整个供应链，包括供应 商管理、库存管理、制造过程、分销物流、配送中心选址规划/商务过 程以及客户服务等。 ?制造过程仿真： ①生产过程中的工艺过程计划、设备布置等； ②生产管理中的生产计划、库存管理； ③制造过程的经济性、风险性分析，辅助企业投资决策； ④各种先进制造模式如虚拟组织及敏捷供应链管理的可视化仿真等。?服务系统应用，Arena常用来进行医疗系统的医院临床设备、医生、护 士的配备方案选择和医疗改善等；交通运输中的高速公路的交通控制， 出租车的管理和路线控制，港口运输计划模型，车辆调度；公共服务的 紧急救援系统等。
通信系统建模与仿真课程设计2011 级通信工程专业1113071 班级 题目基于SIMULINK的基带传输系统的仿真姓名学号 指导教师胡娟 2014年6月27日
1任务书 试建立一个基带传输模型，采用曼彻斯特码作为基带信号，发送滤波器为平方根升余弦滤波器，滚降系数为0.5，信道为加性高斯信道，接收滤波器与发送滤波器相匹配。发送数据率为1000bps，要求观察接收信号眼图，并设计接收机采样判决部分，对比发送数据与恢复数据波形，并统计误码率。另外，对发送信号和接收信号的功率谱进行估计。假设接收定时恢复是理想的。 2基带系统的理论分析 1.基带系统传输模型和工作原理 数字基带传输系统的基本组成框图如图1 所示，它通常由脉冲形成器、发送滤波器、信道、接收滤波器、抽样判决器与码元再生器组成。系统工作过程及各部分作用如下。 g T(t) n 定时信号 图 1 ：数字基带传输系统方框图 发送滤波器进一步将输入的矩形脉冲序列变换成适合信道传输的波形g T(t)。这是因为矩形波含有丰富的高频成分，若直接送入信道传输，容易产生失真。 基带传输系统的信道通常采用电缆、架空明线等。信道既传送信号，同时又因存在噪声n(t)和频率特性不理想而对数字信号造成损害，使得接收端得到的波形g R(t)与发送的波形g T(t)具有较大差异。 接收滤波器是收端为了减小信道特性不理想和噪声对信号传输的影响而设置的。其主要作用是滤除带外噪声并对已接收的波形均衡，以便抽样判决器正确判决。 抽样判决器首先对接收滤波器输出的信号y(t)在规定的时刻（由定时脉冲cp控制）进行抽样，获得抽样信号{r n}，然后对抽样值进行判决，以确定各码元是“1”码还是“0”码。 2.基带系统设计中的码间干扰和噪声干扰以及解决方案
一、基本概念 1、数字正弦载波调制 在通信中不少信道不能直接传送基带信号，必须用基带信号对载波波形的某些参量进行控制，使得载波的这些参量随基带信号的变化而变化，即所谓数字正弦载波调制。 2、数字正弦载波调制的分类。 在二进制时, 数字正弦载波调制可以分为振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）三种基本信号形式。如黑板所示。 2、高斯白噪声信道 二、实验原理 1、实验系统组成 2、实验系统结构框图
图 1 2FSK信号在高斯白噪声信道中传输模拟框图 各个模块介绍p12 3、仿真程序 x=0:15;% x表示信噪比 y=x;% y表示信号的误比特率，它的长度与x相同FrequencySeparation=24000;% BFSK调制的频率间隔等于24KHz BitRate=10000;% 信源产生信号的bit率等于10kbit/s SimulationTime=10;% 仿真时间设置为10秒SamplesPerSymbol=2;% BFSK调制信号每个符号的抽样数等于2 for i=1:length(x)% 循环执行仿真程序 SNR=x(i);% 信道的信噪比依次取中的元素 sim('project_1');% 运行仿真程序得到的误比特率保存在工作区变量BitErrorRate中 y(i)=mean(BitErrorRate); end hold off% 准备一个空白的图 semilogy(x,y);%绘制的关系曲线图，纵坐标采用对数坐标 三、实验结论
图 4 2FSK信号误比特率与信噪比的关系曲线图 系统建模与仿真（二） ——BFSK在多径瑞利衰落信道中的传输性能 一、基本概念 多径瑞利衰落信道 二、实验原理 1、实验系统组成
Saber 仿真 开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计 (2) 一、Saber在变压器辅助设计中的优势 (2) 二、Saber 中的变压器 (3) 三、Saber中的磁性材料 (7) 四、辅助设计的一般方法和步骤 (9) 1、开环联合仿真 (9) 2、变压器仿真 (10) 3、再度联合仿真 (11) 五、设计举例一：反激变压器 (12) 五、设计举例一：反激变压器（续） (15) 五、设计举例一：反激变压器（续二） (19) Saber仿真实例共享 (25) 6KW移相全桥准谐振软开关电焊电源 (27) 问答 (27)
开关电源中变压器的Saber仿真辅助设计 经常在论坛上看到变压器设计求助，包括：计算公式，优化方法，变压器损耗，变压器饱和，多大的变压器合适啊？ 其实，只要我们学会了用Saber这个软件，上述问题多半能够获得相当满意的解决。 一、Saber在变压器辅助设计中的优势 1、由于Saber相当适合仿真电源，因此对电源中的变压器营造的工作环境相当真实，变压器不是孤立地被防真，而是与整个电源主电路的联合运行防真。主要功率级指标是相当接近真实的，细节也可以被充分体现。
2、Saber的磁性材料是建立在物理模型基础之上的，能够比较真实的反映材料在复杂电气环境中的表现，从而可以使我们得到诸如气隙的精确开度、抗饱和安全余量、磁损这样一些用平常手段很难获得的宝贵设计参数。 3、作为一种高性能通用仿真软件，Saber并不只是针对个别电路才奏效，实际上，电力电子领域所有电路拓扑中的变压器、电感元件，我们都可以把他们置于真实电路的仿真环境中来求解。从而放弃大部分繁杂的计算工作量，极大地加快设计进程，并获得比手工计算更加合理的设计参数。 saber自带的磁性器件建模功能很强大的，可以随意调整磁化曲线。但一般来说，用mast模型库里自带的模型就足够了。 二、Saber 中的变压器 我们用得上的 Saber 中的变压器是这些：（实际上是我只会用这些
1.某企业平均每隔0.5小时收到一个客户订单，客户订购的数量有10%的可能 性是1件，30%的可能性是2件，40%的可能性是3件，20%的可能性是4件。企业在收到顾客订单后，首先检查现有库存是否能满足顾客订单的需求。 如果库存数量大于或等于顾客订单订货数量，则直接向顾客交付货物。如果库存数量小于顾客订单订购数量，有25%的顾客愿意选择继续等待，而其他顾客则会选择其他企业另行购买。这些选择继续等待的顾客中，最短的在等待1小时后向企业查询是否到货，最长的在等待48小时后向企业查询是否到货，而大多数顾客会在等待24小时后向企业查询是否到货。如再次查询仍未到货，这些顾客有75%的可能选择其他企业另行购买。 该企业对该产品的库存控制设有最大和最小值。该企业的仓库管理员每隔1小时检查一次该商品的库存情况，如果该商品库存低于最低的安全库存，则向供应商发出采购订单，订购数量是当前库存水平到该商品最大库存之差。 采购订单发出后，会在96小时后收到供应商送货。该企业现有该商品库存500件，该商品向供应商采购单价为380元/件，该商品的天库存持有成本为采购单件的0.05%，每件商品的缺货成本是10元，每次订货成本是3000元。 问：对于表1所示的几种库存控制的方案，以30天为限，哪种从成本上是最优的？ 表1 不同的库存控制方案 方案 1 2 3 4 5 最大值2000 1200 1000 1800 1500 最小值300 320 280 250 500
2.一个小型的配送中转系统有3个运入站和4个运出站，卡车以时间间隔UNIF （35,55）到达3个运入站中的一个，每辆卡车包含的托盘数为UNIF（15,30），假设卸载时间为0。每个托盘以相同的概率被送至其中一个运出站，站前的运输由3个叉车来完成，叉车的运送速度为每分钟60英尺。假设任意一对运入站和运出站之间的距离均为50英尺，同时假设相邻的运入站之间或相邻的运出站之间的距离为15英尺。 （1）建立以上问题的仿真模型。如果没有新的运送请求，假设叉车停留在最后卸载的地方。 （2）修改模型，使空叉车都返回到中间的运入站（运入站2）等待下一次装运。 （3）修改模型，为每个运入站分配一辆叉车，当没有运送请求时，叉车都返回到所分配的运入站区。 将托盘的系统逗留时间作为主要性能指标，比较以上三种系统的结果。要使用恰当的统计分析来支持你的结论。
配电系统物理仿真平台 一、概述 由于电力系统暂态及稳态的复杂性，在进行理论研究的同时也必须进行试验研究，二者缺一不可。电力系统的试验可以在原型上进行，也可以在模型上进行，电力系统的物理模拟试验是电力系统研究的重要方法。目前配网自动化全面建设，无论是理论还是实际运行，都存在许多问题，各种配网自动化设备都需要试验、检测，配电系统物理仿真平台就是解决这些问题的重要方法。 北京丹华昊博电力科技有限公司结合杨以涵教授30年小电流接地选线研究心得，率先与华北电力大学合作，建成国家重点试验室——“1:1 10kV高压物理模拟试验室”，又与中国电力科学研究院合作，建成配电系统物理仿真平台——动模测试系统（原型测试系统PRS）。目前两套系统在配电系统物理仿真平台建设和配电网接地故障模拟试验领域，均处于领先水平。 二、配电系统物理仿真平台 配电系统物理仿真平台能够真实再现电力系统的各种运行工况、能够真实模拟电力系统设备和线路的运行情况，为电力用户提供全方位的培训、仿真、研发平台，为配网自动化设备的检测提供了全新的解决方案。 配电系统物理仿真平台具备的功能主要包括：配电系统参数模拟、配电系统运行数据模拟、配电系统故障模拟、配网自动化设备测试、状态监视、数据采集、图形显示、事件告警、数据统计、录波分析等。 目前，仿真平台主要有3类，分别为380V配电系统物理仿真平台、10kV配电系统物理仿真平台和RTDS数字仿真平台，三种平台的对比如表 1所示。 表 1仿真平台对比表
三、380V配电系统物理仿真平台 1.系统规模 1)实验室要求：长10m，宽4m,面积40m2； 2)实验室分配：独立使用； 3)模拟35kV/10kV变电站1座、主变1台、10kV线路6条，系统如图 1所示； 4)户内柜体式，配置6面柜体，配置后台监控系统，按变电站规范设计，所有操作分远 方和就地，设备布置如图 2所示。 图 1380V配电系统物理仿真平台系统图 2.系统参数 1)系统供电电源：三相、380V、100A、50Hz； 2)系统电压：380V； 3)系统满负荷工作电流：10A； 4)线路短路电流（多匝线圈）：800、1600A；
多物理场仿真软件技术参数 一、技术规格要求（*必须满足） 1. 软件的功能需求 1.1 使用有限元算法。 1.2 具有多物理场（三个及以上）一次性同时求解的直接耦合功能。 1.3 图形化用户界面，预置前处理、求解器，以及后处理功能。 1.4 具有App 开发器。 1.5 具有热传递仿真功能。 1.6 具有结构力学仿真功能。 1.7 具有CFD 仿真功能。 1.8 具有与Excel 的双向调用功能。 1.9 具有几何建模功能。 1.10 具有半导体仿真功能。 1.11 具有波动光学仿真功能。 1.12 具有材料库功能。 1.13 具有案例模型。 2. 基本功能 2.1 所有数值计算均基于有限元方法。 2.2 任意指定多物理场耦合，并且可以一次性同时求解的直接耦合功能。 2.3 提供前处理器、求解器和后处理器。 2.4 提供图形化自定义偏微分方程接口（系数型、广义型、弱解型），不需要用户编写程序就可以求解自己的方程，并可以与预置的物理场接口耦合。 2.5 可以导入/导出数组文件、表格、文件等。 2.6 自带网格剖分功能，可以智能或者手动剖分网格，创建结构化和非结构化网 格。 3. 半导体仿真功能 3.1 可以仿真分析双极晶体管、金属半导体场效应晶体管 (MESFET)、金属氧化物半导 体场效应晶体管 (MOSFET)、绝缘栅双极晶体管 (IGBT)、肖特基二极管和 P-N 结等。 3.2 可以分析包含光跃迁来模拟诸如太阳能电池、发光二极管(LED) 以及光电二 极管等一系列器件。 3.3 可以求解电子和空穴的浓度以及伏安特性曲线。 4. 波动光学仿真功能 4.1 提供专用的工具来模拟线性和非线性光学介质中的电磁波传播，实现精确的元件仿 真和光学设计优化。 4.2 可以在光学结构中进行频域或时域的高频电磁波仿真。 4.3 可以进行特征频率模式分析、频域和时域电磁仿真。例如计算传输和反射系数。 5. 材料库功能 5.1 材料库中包含 2500 种材料的数据，包括化学元素、矿物、金属合金、热绝缘材料、半导体和压电材料等。 5.2 不仅可以绘制和检查这些函数的定义，而且还可以进行添加或更改。也可以在其他 依赖材料属性函数的物理场耦合中调用这些函数。 6. 几何建模功能 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
计算机模拟仿真技术在航空航天中的应用 在本文开篇，我先粗略介绍一下计算机仿真模拟技术。 计算机仿真是应用电子计算机对系统的结构、功能和行为以及参与系统控制的人的思维过程和行为进行动态性比较逼真的模仿。它是一种描述性技术，是一种定量分析方法。通过建立某一过程和某一系统的模式，来描述该过程或该系统，然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供有关这一过程或系统得定量分析结果，作为决策的理论依据。（选自百度百科计算机仿真摘要） 仿真是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿。人们利用这样的模型进行试验，从中得到所需的信息，然后帮助人们对现实世界的某一层次的问题做出决策。仿真是一个相对概念，任何逼真的仿真都只能是对真实系统某些属性的逼近。仿真是有层次的，既要针对所欲处理的客观系统的问题，又要针对提出处理者的需求层次，否则很难评价一个仿真系统的优劣。（选自百度百科） 计算机仿真模拟的原理是依靠计算机的迭代运算， 所以这是一门依靠计算机技术所衍生的一门有着实际意 义的学科，它与我们的生活息息相关。计算机仿真模拟技 术在科学技术、军事、国民经济、汽车、电子行业、体育、 交通运输、金融、管理、航空航天方面都有广泛的应用。 它的研究范围小到原子，大到宇宙，可以说在现实生活中 应用极为广泛。 传统的仿真方法是一个迭代过程，即针对实际系 统某一层次的特性（过程），抽象出一个模型，然后假 设态势（输入），进行试验，由试验者判读输出结果和 验证模型，根据判断的情况来修改模型和有关的参数。 如此迭代地进行，直到认为这个模型已满足试验者对 客观系统的某一层次的仿真目的为止。 模型对系统某一层次特性的抽象描述包括：系统的组成；各组成部分之间的静态、动态、逻辑关系；在某些输入条件下系统的输出响应等。根据系统模型状态变量变化的特征，又可把系统模型分为：连续系统模型——状态变量是连续变化的；离散（事件）系统模型——状态变化在离散时间点（一般是不确定的）上发生变化；混合型——上述两种的混合。 随着专门用于仿真的计算机——仿真机的出现，计算机仿真技术日趋成熟，现在已经趋于完善。随计算机技术的飞速发展，在仿真机中也出现了一批很有特色的仿真工作站、小巨机式的仿真机、巨型机式的仿真机。80年代初推出的一些仿真机，SYSTEM10和SYSTEM100就是这类仿真机的代表。 为了建立一个有效的仿真系统，一般都要经历建立模型、仿真实验、数据处理、分析验证等步骤。为了构成一个实用的较大规模的仿真系统，除仿真机外，还需配有控制和显示设备。 本文将主要从航空航天方面对计算机仿真模拟进行探讨。 航空技术是从上世纪60年代前苏联发射第一颗人造卫星开始，人类开始了对太空的探索。
系统建模与仿真项目驱动设计报告 学院：电气工程与自动化学院 专业班级：自动化143班 学号：2420142928 学生姓名：李荣 指导老师：杨国亮 时间：2016年6月10号
仿真技术是一门利用物理模型或数学模型模拟实际环境进行科学实验的技术，具有经济、可靠、实用、安全、灵活和可多次重复使用的优点。 本文中将使用Matlab软件实现一个简单的控制系统仿真演示，可实现对一些连续系统的数字仿真、连续系统按环节离散化的数字仿真、采样控制系统的数字仿真以及系统的根轨迹、伯德图、尼克尔斯图和奈氏图绘制。 本设计完成基本功能的实现，基于Matlab的虚拟实验仿真的建立和应用，培养了我们的兴趣，提高了我们的实践能力。 关键字：Matlab；系统数字仿真；根轨迹；伯德图。
第一章概述 (4) 1.1 设计目的 (4) 1.2 设计要求 (4) 1.3设计内容 (4) 第二章 Matlab简介 (6) 2.1 Matlab的功能特点 (6) 2.2 Matlab的基本操作 (6) 第三章控制系统仿真设计 (8) 3.1 控制系统的界面设计 (8) 3.2 控制系统的输入模型设计 (9) 3.3 欧拉法的Matlab实现 (12) 3.4 梯形法的Matlab实现 (14) 3.5 龙格-库塔法的Matlab实现 (15) 3.6 双线性变换法的Matlab实现 (16) 3.7 零阶保持器法的Matlab实现 (17) 3.8 一阶保持器法的Matlab实现 (18) 3.9 系统PID控制的Matlab实现 (19) 3.10 系统根轨迹的绘制 (21) 3.11系统伯德图的绘制 (22) 3.12系统尼克尔斯图的绘制 (23)
SABER讲义 第一章使用Saber Designer创建设计 本教材的第一部分介绍怎样用Saber Design创建一个包含负载电阻和电容的单级晶体管放大器。有以下任务： *怎样使用Part Gallery来查找和放置符号 *怎样使用Property Editor来修改属性值 *怎样为设计连线 *怎样查找一些常用模板 在运行此教材前，要确认已正确装载Saber Designer并且准备好在你的系统上运行（找系统管理员）。 注： 对于NT鼠标用户：两键鼠标上的左、右键应分别对应于本教材所述的左、右键鼠标功能。如果教材定义了中键鼠标功能，还介绍了完成该任务的替代方法。 一、创建教材目录 你需要创建两个目录来为你所建立的单级放大器电路编组数据。 1. 创建（如有必要的话）一个名为analogy_tutorial的目录，以创建教材实 例。 2. 进入analogy_tutorial目录。 3. 创建一个名为amp的目录。 4. 进入amp目录。 二、使用Saber Sketch创建设计 在这一部分中，你将使用Saber Sketch设计一个单级晶体管放大器。 1. 调用Saber Sketch（Sketch），将出现一个空白的原理图窗口。 2. 按以下方法为设计提供名称
3) 通过选择File＞Save As …菜单项，存储目前空白的设计。此时将出 现一个Save Schematic As对话框，如图1所示。 图 1 2) 在File Name字段输入名称Single_amp。 3) 单击OK。 3. 检查Saber Sketch工作面 1)将光标置于某一图符上并保持在那里。会显示一个文字窗口来识别该 图符。在工作面底部的Help字段也可查看有关图符的信息 2)注意有一个名为Single_amp的Schematic窗口出现在工作面上。 三、放置部件 在教材的这一部分你将按图2所示在原理框图上放置符号。图中增加了如r1、r2等部件标号以便参照。
模拟仿真软件介绍 模拟仿真技术发展至今，用于不同领域、不同对象的模拟仿真软件林林总总，不可胜数，仅对机械产品设计开发而言，就有机构运动仿真软件，结构仿真软件，动力学仿真软件，加工过程仿真软件（如：切削加工过程仿真软件、装配过程仿真软件、铸造模腔充填过程仿真软件、压力成型过程仿真软件等），操作训练仿真软件，以及生产管理过程仿真软件，企业经营过程仿真软件等等。这里仅以一种微机平台上的三维机构动态仿真软件为例，介绍模拟仿真软件的结构和功能。 DDM（Dynamic Designer Motion）是DTI（Design Technology International）公司推出的、工作于AutoCAD和MDT平台上的微机全功能三维机构动态仿真软件，包含全部运动学和动力学分析的功能，主要由建模器、求解器和仿真结果演示器三大模块组成（见图1）。 1.DDM建模器的功能 1）设定单位制。 2）定义重力加速度的大小和方向。 3）可以AutoCAD三维实体或普通图素（如直线、圆、圆弧）定义运动零件。 4）可以定义零件质量特性：
图1 DDM仿真软件模块结 ①如果将三维实体定义为零件，可以自动获得其质量特性。 ②如果用其他图素定义零件，则可人工设定质量特性。 5）可以定义各种铰链铰链用于连接发生装配关系的各个零件，系统提供六种基本铰链和两种特殊铰链。 基本铰链： ①旋转铰——沿一根轴旋转。 ②平移铰——沿一根轴移动。 ③旋转滑动铰——沿一根轴旋转和移动。 ④平面铰——在一个平面内移动并可沿平面法线旋转。 ⑤球铰——以一点为球心旋转。 ⑥十字铰——沿两根垂直轴旋转。 特殊铰链：
Saber电源仿真——基础篇 电路仿真作为电路计算的必要补充和论证手段，在工程应用中起着越来越重要的作用。熟练地使用仿真工具，在设计的起始阶段就能够发现方案设计和参数计算的重大错误，在产品开发过程中，辅之以精确的建模和仿真，可以替代大量的实际调试工作，节约可观的人力和物力投入，极大的提高开发效率。 Saber仿真软件是一个功能非常强大的电路仿真软件，尤其适合应用在开关电源领域的时域和频域仿真。但由于国内的学术机构和公司不太重视仿真应用，所以相关的研究较少，没有形成系统化的文档体系，这给想学习仿真软件应用的工程师造成了许多的困扰，始终在门外徘徊而不得入。 本人从事4年多的开关电源研发工作，对仿真软件从一开始的茫然无知，到一个人的苦苦探索，几年下来也不过是了解皮毛而已，深感个人力量的渺小，希望以这篇文章为引子，能够激发大家的兴趣，积聚众人的智慧，使得我们能够对saber仿真软件有全新的认识和理解，能够在开发工作中更加熟练的使用它，提高我们的开发效率。 下面仅以简单的实例，介绍一下saber的基本应用，供初学者参考。 在saber安装完成之后，点击进入saber sketch，然后选择file—> new—>schematic，进入原理图绘制画面，如下图所示： 在进入原理图绘制界面之后，可以按照我们自己的需要来绘制电路原理图。首先，我们来绘制一个简单的三极管共发射极电路。
第一步，添加元器件，在空白处点击鼠标右键菜单get part—>part gallery 有两个选择器件的方法，上面的左图是search画面，可以在搜索框中键入关键字来检索，右图是borwse画面，可以在相关的文件目录下查找自己需要的器件。 通常情况下，选择search方式更为快捷，根据关键字可以快速定位到自己想要的器件。 如下图所示，输入双极型晶体管的缩写bjt，回车确定，列表中显示所有含有关键字bjt的器件，我们选择第三个选择项，这是一个理想的NPN型三极管，双击之后，在原理图中就添加了该器件。 依照此方法，我们先后输入voltage source查找电压源，并选择voltage source general purpose 添加到原理图。输入resistor，选择resistor[I]添加到原理图（添加2个）。输入GND，选择ground（saber node 0）添加到原理图，ground（saber node 0）是必须的，否则saber仿真将因为没有参考地而无法进行。 添加完器件之后，用鼠标左键拖动每个器件，合理布置位置，鼠标左键双击该器件，即可修改必要的参数，在本示例中，仅需要修改电压源的电压，电阻的阻值，其他的都不需修改。然后按下键盘的W键，光标变成了一个十字星，即表示可绘制wire（连线），将所有的器件连接起来。如下图所示：
某某大学 《电力系统建模及仿真课程设计》总结报告 题目：基于MATLAB的电力系统短路故障仿真于分析 姓名 学号 院系 班级 指导教师
摘要：本次课程设计是结合《电力系统分析》的理论教学进行的一个实践课程。 电力系统短路故障，故障电流中必定有零序分量存在，零序分量可以用来判断故障的类型，故障的地点等，零序分量作为电力系统继电保护的一个重要分析量。运用Matlab电力系统仿真程序SimPowerSystems工具箱构建设计要求所给的电力系统模型，并在此基础上对电力系统多中故障进行仿真，仿真波形与理论分析结果相符，说明用Matlab对电力系统故障分析的有效性。实际中无法对故障进行实验，所以进行仿真实验可达到效果。 关键词：电力系统；仿真；短路故障；Matlab；SimPowerSystems Abstract: The course design is a combination of power system analysis of the theoretical teaching, practical courses. Power system short-circuit fault, the fault current must be zero sequence component exists, and zero-sequence component can be used to determine the fault type, fault location, the zero-sequence component as a critical analysis of power system protection. SimPowerSystems Toolbox building design requirements to the power system model using Matlab power system simulation program, and on this basis, the power system fault simulation, the simulation waveforms with the theoretical analysis results match, indicating that the power system fault analysis using Matlab effectiveness. Practice can not fault the experiment, the simulation can achieve the desired effect. Keywords: power system; simulation; failure; Matlab; SimPowerSystems - 1 - 目录 一、引言 ............................................ - 3 -
模拟仿真过程（400mm正方形钢板厚度为1mm中心有15半径为 1mm的圆形孔）。 （一）采用Delauney三角形网格划分建模 1.首先在软件中打开几何分网选项添加点（四点坐标分别为0 0 0,10 0 0,10 10 0,0 10 0），再添加 圆弧，以第一个点为圆心作出半径为1mm的四分之一圆，用直线连接点形成封闭图形。 2.选择自动分网预处理中的曲线布种子点，将分段数改为10并选择直线，再将分段数改为20并 选择圆弧。 3.打开自动分网中的平面实体，选择Delauney三角形网格划分并全选图形。 4.打开几何特性菜单栏，点击新建结构分析，在弹出的菜单中选择平面实体中的平面应力，输入厚 度参数（本例中为1），并在对象一栏中，点击添加单元并全选。 5.打开材料特性—新建—标准，填写泊松比、杨氏模量等参数。 6.打开边界条件—位移约束—x向位移，输入0并选择左侧一栏的单元。 7.重复操作使下方一栏的单元位移为0。 8.打开边界条件—单元边受力，选择上方一栏的单元边，输入压力为-10N，完成建模。 （二）采用前沿法网格划分建模 1.首先在软件中打开几何分网选项添加点（四点坐标分别为0 0 0,10 0 0,10 10 0,0 10 0），再添加 圆弧，以第一个点为圆心作出半径为1mm的四分之一圆，用直线连接点形成封闭图形。 2.选择自动分网预处理中的曲线布种子点，将分段数改为10并选择直线，再将分段数改为20并 选择圆弧。 3.打开自动分网中的平面实体，选择前沿法三角形网格划分并全选图形。 4.打开几何特性菜单栏，点击新建结构分析，在弹出的菜单中选择平面实体中的平面应力，输入厚 度参数（本例中为1），并在对象一栏中，点击添加单元并全选。 5.打开材料特性—新建—标准，填写泊松比、杨氏模量等参数。 6.打开边界条件—位移约束—x向位移，输入0并选择左侧一栏的单元。 7.重复操作使下方一栏的单元位移为0。 8.打开边界条件—单元边受力，选择上方一栏的单元边，输入压力为-10N，完成建模。
《生产物流系统建模与仿真》课程设计 2012-2013学年度第一学期 姓名孙会芳 学号 099094090 班级工093 指导老师暴伟霍颖
目录 一、课程任务书 (3) 1.题 目............................................................... (3) 2.课程设计内容 (3) 3.课程设计要求 (4) 4.进度安排 (4) 5.参考文献 (4) 二、课程设计正文 (5) 1、题目 (5) 2、仿真模型建立 (5) （1）实体元素定义 (5) （2）元素可视化的设置 (6) （3）元素细节设计 (8) (4 ) 模型运行和数据.................................................................. . (10) （5）模型代码 (12) （6）模型改进 (16) 3.实验感想 (17)
三、参考文献 (18) 《生产物流系统建模与仿真》课程设计任务书 1. 题目 离散型流水作业线系统仿真 2. 课程设计内容 系统描述与系统参数： （1）一个流水加工生产线，不考虑其流程间的空间运输。 （2）两种工件A，B分别以正态分布和均匀分布的时间间隔进入系统，A进入队列Q1, B进入队列Q2，等待检验。（学号最后位数对应的仿真参数设置按照下表进行） （3）操作工人labor1对A进行检验，每件检验用时2分钟，操作工人labor2对B进行检验，每件检验用时2分钟。 （4）不合格的工件废弃，离开系统；合格的工件送往后续加工工序，A的合格率为65%，B的合格率为95%。 （5）工件A送往机器M1加工，如需等待，则在Q3队列中等待；B送往机器M2加工，如需等待，则在Q4队列中等待。 （6）A在机器M1上的加工时间为正态分布（5，1）分钟；B在机器M2上的加工时间为正态分布（8，1）分钟。
saber中文使用教程sabersimulink协同仿真Saber中文使用教程之软件仿真流程 今天来简单谈谈 Saber 软件的仿真流程问题。利用 Saber 软件进行仿真分析主要有两种途径，一种是基于原理图进行仿真分析，另一种是基于网表进行仿真分析。前一种方法的基本过程如下: a. 在 SaberSketch 中完成原理图录入工作; b. 然后使用 netlist 命令为原理图产生相应的网表; c. 在使用 simulate 命令将原理图所对应的网表文件加载到仿真器中，同时在 Sketch 中启动 SaberGuide 界面; d. 在 SaberGuide 界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真; e. 仿真 CosmosScope 工具对仿真结果进行分析处理。结束以后利用 在这种方法中，需要使用 SaberSketch 和 CosmosScope 两个工具，但从原理图开始，比较直观。所以，多数 Saber 的使用者都采用这种方法进行仿真分析。但它有一个不好的地方就是仿真分析设置和结果观察在两个工具中进行，在需要反复修改测试的情况下，需要在两个窗口间来回切换，比较麻烦。而另一种方法则正好能弥补它的不足。基于网表的分析基本过程如下: a. 启动 SaberGuide 环境，即平时大家所看到的 Saber Simulator 图标，并利用 load design 命令加载需要仿真的网表文件 ; b. 在 SaberGuide 界面下设置所需要的仿真分析环境，并启动仿真; c. 仿真结束以后直接在 SaberGuide 环境下观察和分析仿真结果。 这种方法要比前一种少很多步骤，并可以在单一环境下实现对目标系统的仿真分析，使用效率很高。但它由于使用网表为基础，很不直观，因此多用于电路系统结构已经稳定，只需要反复调试各种参数的情况;同时还需要使用者对 Saber 软
2018年高考仿真模拟物理试题新课标全国卷(一)
2018年高考仿真模拟试题(新课标全国卷) 物理(一) 第一部分选择题 一、选择题：共8小题，每题6分。在给出的四 个选项中，第1～5题只有一个符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．如图所示是研究光电效应的电路图，阴极K 和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，如果用频率、强度不同的光分别照射阴极K，则下列关于实验现象的说法正确的是 A．电子从金属表面逸出的过程中需要克服金属的逸出功 B．当入射光的频率和强度一定时，光电流大小与A、K之间的电压成正比 C．保持入射光的强度不变，改变入射光的频率，遏止电压不变
为P，发电厂的输出电压为 1 U，升压变压器原、副线圈的匝数比为k∶1，输电线的电阻为R，若在发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变的情况下输电，则下列说法正确的是 A．升压变压器副线圈的电压为 1 kU B．输电线上损失的功率为2 2 2 1 k P R U C．降压变压器副线圈的负载减少时，发电厂的输出功率增大 D．仅将升压变压器原、副线圈的匝数比变 为k n ，输电线上损失的功率将变为原来的 1 n 4．双星系统是存在于宇宙中的一种稳定的天体 运动形式。如图所示，质量为M的恒星和质量为m的行星在万有引力作用下绕二者连线上的C点做匀速圆周运动。已知行星的轨道半径为a，引力常量为G，不考虑恒星和行星的大小以及其他天体的影响，则
A．恒星与C点间的距离为M a m B．恒星的运行速度为m GM M m a C．若行星与恒星间的距离增大，则它们的 运行周期减小 D．行星和恒星轨道半径的三次方和运行周期的平方成反比 5．如图所示的电路中，电源电动势为2 V，内 阻r=0.5 Ω，电阻 R=1.5 Ω，电阻2R=2 Ω，电 1 阻 R=3 Ω，滑动变阻器4R接入电路的阻值为 3 2 Ω，电容器的电容C=1.0 μF，电阻 R与电 3容器间的导线记为d，单刀双掷开关S与触点1连接，下列说法正确的是 A．如果仅将 R的滑片向上滑动，1R消耗的功 4 率减少 B．如果仅将4R的滑片向上滑动，电源的输出功率增加 C．如果仅将4R的滑片向上滑动，电容器两极板间的电势差减小
基于MATLAB的数字模拟仿真 摘要：本文阐述了计算机模拟仿真在解决实际问题时的重要性，并较为系统的介绍了使用计算机仿真的原理及方法。对于计算机模拟仿真的三大类方法：蒙特卡罗法、连续系统模拟和离散事件系统模拟，在本文中均给出了与之对应的实例及基于MATLAB模拟仿真的相关程序，并通过实例深入的分析了计算机模拟解决实际问题的优势及不足。 关键词：计算机模拟；仿真原理；数学模型；蒙特卡罗法；连续系统模拟；离散事件系统模拟 在实际问题中，我们通常会面对一些带随机因素的复杂系统，用分析方法建模常常需要作许多简化假设，这样进行处理过后的模型与我们面临的实际问题可能相差很远，以致求解得到答案根本无法应用，这时，计算机模拟几乎成为唯一的选择。本文通过对计算机模拟仿真进行系统地介绍，寻求利用模拟仿真来解决问题的一般方法，并深入探讨了这些方法的长处和不足。我们定义一些具有特定的功能、相互之间以一定的规律联系的对象所组成的总体为一个系统，模拟就是利用物理的、数学的模型以系统为问题解决对象，来类比、模仿现实系统及其演变过程，以寻求过程规律的一种方法。模拟的基本思想是建立一个实验的模型，这个模型包含所研究系统的主要特点，这样做的目的就是通过对这个实验模型的运行，获得所要研究系统的必要信息。另外，系统的运行离不开算法，仿真算法是将系统模型转换成仿真模型的一类算法，在数字仿真模型中起核心和关键作用。 1、所谓计算机仿真 计算机仿真是利用计算机对一个实际系统的结构和行为进行动态演示，以评价或预测该系统的行为效果。它是解决较复杂的实际问题的一条有效途径。针对一个确定的系统，根据运行的相似原理，利用计算机来逼真模仿研究对象（研究对象可以是真实的系统，也可以是设想中的系统），计算机仿真是将研究对象进行数学描述，建模编程，且在计算机中运行实现。 对比于物理模拟通常花费较大、周期较长，且在物理模型上改变系统结构和系数都较困难的诸多缺陷，计算机模拟不怕破坏、易修改、可重用，有更强的系统适应能力。但是计算机模拟也有缺陷，比如受限于系统建模技术，即系统数学模型不易建立、程序调试复杂等。 计算机仿真可以用于研制产品或设计系统的全过程中，包括方案论证、技术指标确定、设计分析、生产制造、试验测试、维护训练、故障处理等各个阶段。 2、计算机仿真的目的 对于一个系统，是否选择进行计算机模拟的问题，基于判断计算机模拟与非计算机模拟方法孰优孰劣的问题。归纳以下运用计算机模拟的情况： （1）在一个实际系统还没有建立起来之前，要对系统的行为或结果进行分析研究时，计算机仿真是一种行之有效的方法。 （2）在有些真实系统上做实验会影响系统的正常运行，这时进行计算机模拟就是为了避免给实际系统带来不必要的损失。如在生产中任意改变工艺参数可能会导致废品，在经济活动中随意将一个决策付诸行动可能会引起经济混乱。 （3）当人是系统的一部分时，他的行为往往会影响实验的效果，这时运用系统进行仿真研究，就是为了排除人的主观因素的影响。
设计一产生十种不同分布的独立的随机数 一、设计内容及要求 任务：产生十种不同分布的独立的随机数，并进行检验。 要求：对随机数进行的统计性检验包括频率检验、参数检验、独立性检验。 二、设计环境及工具 Windows7、MatlabR2010b 三、设计思想及方法 (1) 在对雷达系统进行仿真时，首当其冲的问题就是对电磁环境 的仿、真。其中无用的电磁信号包括三大类，即杂波、噪声和干扰，在模拟仿真时相比于有用的电磁信号也是不可或缺的。其所谓的仿真就是在已知随机变量的统计特性及其参数的情况下，研究如何在计算机上产生服从给定统计特性和参数的随机变量。 (2) 在雷达、导航、声呐、通信和电子对抗等系统中，应用最多 的概率统计模型还是正态分布或高斯分布、指数分布、瑞利分布、莱斯分布或广义瑞利分布、韦尔分布、对数-正态分布、m分布、拉普拉斯分布、复合k分布等。 (3) 在这些随机总体中畸形随机抽样，实际上都是以[0,1]区间上 的均匀分布随机总体为基础的。原则上讲，只要已知[0,1]区间上的均匀分布随机数序列，总可以通过某种方法(数学方法)来获得某已知分布的简单子样。只要给定的均匀分布随机数列满足均匀
且相互独立打的要求，经过严格的数学变换或者严格的数学方法，所产生的任何分布的简单子样都会满足具有相同总体分布和相互独立的要求。 四、设计过程及结果 本次设计的十种随机数包括均匀分布、高斯分布、指数分布、广 义指数分布、瑞利分布、广义瑞利分布、韦尔分布、拉普拉斯分布、柯西分布和2χ分布，使用Matlab 完成设计并给出具体的参数，代码附在最后。 1．均匀分布 已知随机变量ε在[0,1]区间上服从均匀分布，则有概率密度函数 1,01 ()0,x f x ≤≤?=?? 其他 其分布函数为 0,0F(),01 x x x x x
——跨学科物理系统建模和仿真工具 Simscape 是在 Simulink 基础上的扩展工具模块,用来建立多种不同类型物理系统的建模并进行仿真,例如由机械传动,机构,液压和电气元件构成的系统。Simscape 可以广泛应用于汽车业,航空业,国防和工业装备制造业。 Simscape 同SimMechanics , SimDriveline , SimHydraulics 和 SimPowerSystems 一起,可以支持复杂的不同类型(多学科物理系统混合 建模和仿真。 ?使用统一环境实现多种类型物理系统建模和仿真, 包括机械, 电气和液压系统; ?使用基本物理建模单元构造模型, 并提供了建模所需的模块库和相关简单数学运算单元; ?用户可自己指定参数和变量的单位,模块内部自动实行单位转换和匹配; ?具有连接不同类型物理系统的桥接模块; ?具备扩展产品所建模型的全权仿真和受限编辑功能, 单独运行仿真时无需SimMechannics , SimDriveline 和 SimHydraulics 的产品使用许可。强大功能
在 Simscape 的环境中,用户的建模过程如同装配真实的物理系统。 Simscape 采用物理拓扑网络方式构建模型:每一个建模模块都对应一个实际的物理元器件,例如油泵、马达或者运算放大器;模块之间的连接线代表元件之间装配和能量传递关系。这种建模方式直观的表现出物理系统的组成结构, 而不是用晦涩的数学方程。Simscape 根据模型所表达的系统组成关系, 自动构造出可以计算系统动态特性的数学方程。这些方程可同其他 Simulink 模型一起结合运算。 Simscape 的建模库提供超过 24个电气建模单元, 15个液压建模单元, 23个机械建模单元;这些单元之间可以互相连接,联合建模。这些基本的单元也可以组合起来,构造更加复杂的器件模型。 Simscape 模型中的 Sensor 模块用来测量机械量(力 /力矩,速度,液压量 (压力,流量或电气量(电压,电流,测量输出的信号量可以输出给标准的 Simulink 模块处理。 而 Source 模块能够将标准的 Simulink 信号转换成同等量值的上述物理信号。Sensor 和 Source 模块的使用将 Simulink 控制算法模型同 Simscape 物理网络拓扑模型有机的结合起来, 可实现闭环控制算法开发。 Simscape 的基础建模单元库支持从基本的建模单元组合定制模型元件。?机械系统建模