用Protel99SE实现脉冲电路的仿真

3 用层次式电路仿真脉冲电路

Protel99SE具有创建层次式电路的功能，下面以微分型单稳态电路为例介绍用层次式电路图仿真脉冲电路的方法与步骤。
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    (1)按图5、图6、图7创建层次式电路和次级电路，完成单稳态电路的设计。在设计过程中，上层电路及下层电路的节点必须标出网络标号，且网络标号应与端口名称相同；各次级电路的元件序号不能重复；各电路图的图号必须设置为不同的值（在Document options菜单中，选择Organizition标签页进行设置），否则，进行电路规则检查（ERC）时会报告错误，如没有设置图纸号时的错误报告为＃1 Error Duplicate Sheet Numbers 0 *.sch And *.sch。当然，有些错误的存在并不影响仿真（如#1错误）。有关键立层次式电路的详细介绍请参阅参考文献[3]。

（2）设置激励源的属性。激励脉冲的幅度应符合TTL电平规范，AC和DC属性及相应延迟可不设置；上升时间(Rise Time)、下降时间（Full Time）、延迟时间（Delay Time）必须设置为大于0的值，否则仿真失败；激励脉冲的周期必须根据电路输出的脉冲宽度Tw及电路的恢复时间Tre决定，其值必须大于电路的分辨时间。

（3）设置好仿真类型（瞬态分析）、仿真步长和仿真时间等选项，并选取要观察的信号。
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    （4）单击Simulate/Run按钮，得仿真波形如图8所示。由图8可见，输出脉宽为Tw=7.0013μs（启动测量光标测量），这与理论分析及硬件实验结果相同，各点波形也与理论分析及硬件实验的结果相同。

层次式电路仿真脉冲电路的方法同样适宜于其它电路的仿真。

图8 微分型单稳态触发器的瞬态仿真波形

    上述两种方法各有优缺点，用子电路模型仿真的方法适用于器件被重复多次调用的情况，有一劳永逸之感；缺点是建模较烦琐。层次式电路仿真的方法的优点是只需画出电路图而不需创建电路模型，其缺点是次级电路不能被重复使用，若要重复调用次级电路，则必须先将重复性层次式电路转化为一般性层次式电路[6]。实验表明，用上述两种方法不仅能较好地实现脉冲电路的仿真，也能用于其它数字电路和数模混合电路的仿真与调试，且仿真结果的误差极小，能较好地指导电路设计和实验。上述两种方法也存在一点不足之处，那就是电路的传输延迟时间TPLH较长。可仔细调整三极管等元件的参数，从而减小延迟时间，使用时必须加以注意。