9.3 放置电源及仿真激励源
Altium Designer13提供了多种电源和仿真激励源，存放在“Altium Designer 13/Library/Simulation/Simulation Sources.Intlib”集成库中，供用户选择。在使用时，均被默认为理想的激励源，即电压源的内阻为零，而电流源的内阻为无穷大。
仿真激励源就是仿真时输入到仿真电路中的测试信号。根据观察，这些测试信号通过仿真电路后的输出波形，用户可以判断仿真电路中的参数设置是否合理。
常用的电源与仿真激励源有如下几种。
1．直流电压/电流源
直流电压源“VSRC”与直流电流源“ISRC”分别用来为仿真电路提供一个不变的电压信号或不变的电流信号，符号形式如图9-1所示。
图9-1 直流电压/电流源符号
这两种电源通常在仿真电路上电时，或者需要为仿真电路输入一个阶跃激励信号时使用，以便用户观测电路中某一节点的瞬态响应波形。
需要设置的仿真参数是相同的，双击新添加的仿真直流电压源，在出现的“Properties for Schematic Component in Sheet”（元件属性）对话框中设置其属性参数，如图9-2所示。
图9-2 “Properties for Schematic Component in Sheet”（元件属性）对话框
在图9-2所示的对话框中“Model”栏双击“Type”（类型）列的“Simulation”（激励）选项，即可出现“Sim Model-Voltage Source/DC Source”（激励模型-交流/直流电源）对话框，通过该对话框可以查看并修改仿真模型，如图9-3所示。
图9-3 “Sim Model-Voltage Source/DC Source”对话框
在“Parameters”（参数）选项卡，各项参数的具体含义如下。
▲“Value”（值）：直流电源值。
▲“AC Magnitude”（交流电压）：交流小信号分析的电压值。
▲“AC Phase”（交流相位）：交流小信号分析的相位值。
2．正弦信号激励源
正弦信号激励源包括正弦电压源“VSIN”与正弦电流源“ISIN”，用来为仿真电路提供正弦激励信号，符号形式如图9-4所示。需要设置的仿真参数与前面相同，如图9-5所示。
在“Parameters”（参数）选项卡，各项参数的具体含义如下。
图9-4 正弦电压/电流源符号
▲“DC Magnitude”（直流电压）：正弦信号的直流参数，通常设置为“0”。
▲“AC Magnitude”（交流电压）：交流小信号分析的电压值，通常设置为“1”，如果不进行交流小信号分析，可以设置为任意值。
▲“AC Phase”（交流相位）：交流小信号分析的电压初始相位值，通常设置为“0”。
▲“Offset”（偏移）：正弦波信号上叠加的直流分量，即幅值偏移量。
▲“Amplitude”（幅值）：正弦波信号的幅值。
▲“Frequency”（频率）：正弦波信号的频率。
▲“Delay”（延时）：正弦波信号初始的延时时间。
图9-5 “Sim Model-Voltage Source/Sinusoidal”对话框
▲“Damping Factor”（阻尼因子）：正弦波信号的阻尼因子，影响正弦波信号幅值的变化。设置为正值时，正弦波的幅值将随时间的增长而衰减。设置为负值时，正弦波的幅值则随时间的增长而增长。若设置为“0”，则意味着正弦波的幅值不随时间而变化。
▲“Phase”（相位）：正弦波信号的初始相位。
3．周期脉冲源
周期脉冲源包括脉冲电压激励源“VPULSE”与脉冲电流激励源“IPULSE”，可以为仿真电路提供周期性的连续脉冲激励，其中，脉冲电压激励源“VPULSE”在电路的瞬态特性分析中用得比较多。两种激励源的符号形式如图9-6所示，要设置的相应仿真参数也是相同的，如图9-7所示。
在“Parameters”（参数）选项卡，各项参数的具体含义如下。
图9-6 脉冲电压/电流源符号
▲“DC Magnitude”（直流电压）：脉冲信号的直流参数，通常设置为“0”。
▲“AC Magnitude”（交流电压）：交流小信号分析的电压值，通常设置为“1”，如果不进行交流小信号分析，可以设置为任意值。
▲“AC Phase”（交流相位）：交流小信号分析的电压初始相位值，通常设置为“0”。
▲“Initial Value”（初始值）：脉冲信号的初始电压值。
▲“Pulsed Value”（脉冲值）：脉冲信号的电压幅值。
▲“Time Delay”（延迟时间）：初始时刻的延迟时间。
▲“Rise Time”（上升时间）：脉冲信号的上升时间。
▲“Fall Time”（下降时间）：脉冲信号的下降时间。
图9-7 “Sim Model-Voltage Source/Pulse”对话框(https://www.daowen.com)
▲“Pulse Width”（脉冲宽度）：脉冲信号的高电平宽度。
▲“Period”（周期）：脉冲信号的周期。
▲“Phase”（相位）：脉冲信号的初始相位。
4．分段线性激励源
分段线性激励源所提供的激励信号是由若干条相连的直线组成，是一种不规则的信号激励源，包括分段线性电压源“VPWL”与分段线性电流源“IPWL”两种，符号形式如图9-8所示。这两种分段线性激励源的仿真参数设置是相同的，如图9-9所示。
图9-8 分段电压/电流源符号
图9-9 “Sim Model-Voltage Source/Piecewise Linear”对话框
在“Parameters”（参数）选项卡中，各项参数的具体含义如下。
▲“DC Magnitude”（直流电压）：分段线性电压信号的直流参数，通常设置为“0”。
▲“AC Magnitude”（交流电压）：交流小信号分析的电压值，通常设置为“1”，如果不进行交流小信号分析，可以设置为任意值。
▲“AC Phase”（交流相位）：交流小信号分析的电压初始相位值，通常设置为“0”。
▲“时/值成对”：分段线性电压信号在分段点处的时间值及电压值设置。其中时间为横坐标，电压为纵坐标，如图9-9所示，共有5个分段点。单击一次右侧的
按钮，可以添加一个分段点，而单击一次
按钮，则可以删除一个分段点。
5．指数激励源
指数激励源包括指数电压激励源“VEXP”与指数电流激励源“IEXP”，用来为仿真电路提供带有指数上升沿或下降沿的脉冲激励信号，通常用于高频电路的仿真分析，符号形式如图9-10所示。两者所产生的波形是一样的，相应的仿真参数设置也相同，如图9-11所示。
图9-10 指数电压/电流源符号
图9-11 “Sim Model-Voltage Source/Exponential”对话框
在“Parameters”（参数）选项卡中，各项参数的具体含义如下。
▲“DC Magnitude”（直流电压）：分段线性电压信号的直流参数，通常设置为“0”。
▲“AC Magnitude”（交流电压）：交流小信号分析的电压值，通常设置为“1”，如果不进行交流小信号分析，可以设置为任意值。
▲“AC Phase”（交流相位）：交流小信号分析的电压初始相位值，通常设置为“0”。
▲“Initial Value”（初始值）：指数电压信号的初始电压值。
▲“Pulsed Value”（跳变电压值）：指数电压信号的跳变电压值。
▲“Rise Delay Time”（上升延迟时间）：指数电压信号的上升延迟时间。
▲“Rise Time Constant”（上升时间）：指数电压信号的上升时间。
▲“Fall Delay Time”（下降延迟时间）：指数电压信号的下降延迟时间。
▲“Fall Time Constant”（下降时间）：指数电压信号的下降时间。
6．单频调频激励源
单频调频激励源用来为仿真电路提供一个单频调频的激励波形，包括单频调频电压源“VSFFM”与单频调频电流源“ISFFM”两种，符号形式如图9-12所示，需要设置的相应仿真参数如图9-13所示。
图9-12 单频调频电压/电流源符号
图9-13 “Sim Model-Voltage Source/Single-Frequency FM”对话框
在“Parameters”（参数）选项卡中，各项参数的具体含义如下。
▲“DC Magnitude”（直流电压）：分段线性电压信号的直流参数，通常设置为“0”。
▲“AC Magnitude”（交流电压）：交流小信号分析的电压值，通常设置为“1”，如果不进行交流小信号分析，可以设置为任意值。
▲“AC Phase”（交流相位）：交流小信号分析的电压初始相位值，通常设置为“0”。
▲“Offset”（偏移）：调频电压信号上叠加的直流分量，即幅值偏移量。
▲“Amplitude”（幅值）：调频电压信号的载波幅值。
▲“Carrier Frequency”（载波频率）：调频电压信号的载波频率。
▲“Modulation Index”（调制系数）：调频电压信号的调制系数。
▲“Signal Frequency”（信号频率）：调制信号的频率。
根据以上的参数设置，输出的调频信号表达式为：
V(t)=Vo+VA×sin[2πFct+M sin(2πFst)]
式中，Vo=“Offest”，VA=“Amplitude”，Fc=“Carrier Frequency”，Fs=“Signal Frequency”。
这里介绍了几种常用的仿真激励源及仿真参数的设置。此外，在Altium Designer 13中还有线性受控源、非线性受控源等，在此不再一一赘述，用户可以参照上面所讲述的内容，自己练习使用其他的仿真激励源并进行有关仿真参数的设置。
