Saber仿真软件入门教程52页文档资料.docx

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SABER讲义

与当今“教师”一称最接近的“老师”概念，最早也要追溯至宋元时期。

金代元好问《示侄孙伯安》诗云：

“伯安入小学，颖悟非凡貌，属句有夙性，说字惊老师。

”于是看，宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。

清代称主考官也为“老师”，而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。

可见，“教师”一说是比较晚的事了。

如今体会，“教师”的含义比之“老师”一说，具有资历和学识程度上较低一些的差别。

辛亥革命后，教师与其他官员一样依法令任命，故又称“教师”为“教员”。

第一章使用SaberDesigner创建设计

死记硬背是一种传统的教学方式,在我国有悠久的历史。

但随着素质教育的开展,死记硬背被作为一种僵化的、阻碍学生能力发展的教学方式,渐渐为人们所摒弃;而另一方面,老师们又为提高学生的语文素养煞费苦心。

其实,只要应用得当,“死记硬背”与提高学生素质并不矛盾。

相反,它恰是提高学生语文水平的重要前提和基础。

本教材的第一部分介绍怎样用SaberDesign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：

与当今“教师”一称最接近的“老师”概念，最早也要追溯至宋元时期。

金代元好问《示侄孙伯安》诗云：

“伯安入小学，颖悟非凡貌，属句有夙性，说字惊老师。

”于是看，宋元时期小学教师被称为“老师”有案可稽。

清代称主考官也为“老师”，而一般学堂里的先生则称为“教师”或“教习”。

可见，“教师”一说是比较晚的事了。

如今体会，“教师”的含义比之“老师”一说，具有资历和学识程度上较低一些的差别。

辛亥革命后，教师与其他官员一样依法令任命，故又称“教师”为“教员”。

*怎样使用PartGallery来查找和放置符号

*怎样使用PropertyEditor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SaberDesigner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SaberSketch创建设计

在这一部分中，你将使用SaberSketch设计一个单级晶体管放大器。

1.调用SaberSketch（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＞SaveAs…菜单项，存储目前空白的设计。

此时将出现一个SaveSchematicAs对话框，如图1所示。

图1

2）在FileName字段输入名称Single_amp。

3）单击OK。

3.检查SaberSketch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。

图2单级晶体管放大器部件布局

1.按以下方式查找和放置npn晶体管符号：

1）单击PartsGallery图符

出现PartsGallery对话框，如图3所示。

图3PartsGallery对话框

2）设置以下PartsGallery字段：

CategoryName（目录名）／

SearchString（查找串）npn

AvailableCategories在本教材此项均不用选。

3）选择Options＞Preferences菜单条目。

出现PartsGallery

references格式的窗口。

4）单击Search标签并选择设定值如下：

SearchpartbyPartName

SearchmatchContaining

gnoreCaseWhenDoing在本教材此项均选择

Search（搜寻时忽略大小写）

5）单击OK。

6）在PartsGallery中，单击Search键。

所有含有“npn”的部件说明清单将出现在AvailableParts表中。

7）在AvailableParts表内，选择BJT，NPN3pin。

8）通过单击place按键放置npn符号。

2.按以下方式查找并放置5只电阻符号：

1）在PartsGallery中，字段设置如下：

CategoryName／

SearchStringres

2）选择Options＞Preferences菜单条目。

出现PartsGalleryPreferences格式的窗口。

3）单击Search标签并选择设定值如下：

SearchpartbyPartName

SearchmatchBeginningwith

4）单击OK。

5）在PartsGallery中，单击Search按钮。

6）在AvailableParts表中，选择Resistor

（1）。

7）单击place按钮5次来放置5个电阻。

8）通过单击SaberSketchIconBar中的ToggleGrid图符

，在原理图窗口中打开网格。

9）将5个电阻按图2所示放置在晶体管周围，步骤如下：

*一一将鼠标光标放置在每个电阻上。

*按下并保持鼠标左键。

*将部件拖至合适的位置并释放鼠标。

10）在SaberSketchIconBar中，单击ZoomtoFit图符

，使用Zoom图符来处理显示内容的大小。

3.使用下列PartsGallery设定值及图2所示的部件布局图来查找并放置V_Pulse符号。

CategoryName

SearchStringV_Pulse

1）选择选择Options＞Preferences菜单条目。

出现PartsGalleryPreferences格式程序。

2）单击Search标签并选择设定值如下：

SearchpartbySymbolName

SearchmatchBeginningwith

3）单击OK。

4）在PartsGallery中，单击Search按钮。

5）在AvailableParts表中，选择VoltageSource,Pulse。

6）单击place按键放置V-Pulse符号。

4.使用下列PartsGallery设定值查找和放置V_dc符号：

CategoryName／

SearchStringV_dc

1）PartsGalleryPreferences表格中参数设定值同上。

单击Search按钮

2）在AvailableParts表中，选择VoltageSource,Constant.

单击Place按钮放置V_dc符号。

5.按以下方式查找和放置水平电容符号：

CategoryName／

SearchStringcap

1）选择Options＞Preferences菜单条目。

2）单击Search标签并选择设定值如下：

SearchpartbyPartName

SearchmatchBeginningwith

3）单击OK。

4）单击Search按键。

5）在AvailableParts表中，选择Capacitor

（一）。

6）单击place按键放置C符号。

7）如图2所示放置符号。

如下可旋转符号180°。

*将光标移至符号上以便选择该符号。

*按下并保持住鼠标右键以便引出上托符号菜单。

选择Rotate＞180菜单条目并释放鼠标键。

*根据需要对符号重新定位。

6.按以下方法查找并放置直立电容符号：

1）在PartsGallery中，使用3.5节中所作的相同设定值，只是在AvailableParts表中，选择Capacitor

（1）。

2）如图2所示放置和定位符号。

7.使用以下PartsGallery设定值查找并放置6个接地符号：

CategoryName／

SearchStringground

1）选择选择Options＞Preferences菜单条目。

2）单击Search页签并选择设定值如下：

SearchpartbyPartName

SearchmatchBeginningwith

3）单击OK。

4）单击Search按键。

5）在AvailableParts清单中，选择Ground（SaberNode0）。

6）通过单击place按键6次放置gnd符号。

如图2所示布置符号。

8.使用以下PartsGallery设定值查找并放置3个VCC符号：

CategoryName／

SearchStringvcc

1）上次搜寻中使用的PartsGalleryPreferences表格设定值将作用于此次搜寻。

单击Search按键。

2）在AvailableParts表中，选择VCC。

3）单击Place按键3次来布局VCC符号。

如图2所示布置符号。

4）关闭PartsGallery。

四、编辑符号属性

一旦所有部件均在原理图上布局，你可在每个符号上设定本设计专用的属性值。

图4表示了要用的一些参数。

图4单级晶体管放大器符号属性值

1.对于那些属性值为（*opt*）并已被显示的符号（如电阻和电容符号），你可按以下方法更改每个值：

1）将光标放在所需字段的端部。

2）单击鼠标左键。

3）在现有文字上后移一格（用后移键）将其删除。

4）键入新文字。

5）例如，将光标放在图4中所示rload字段的端部，并用10k替换*opt*。

6）对于下列元件，重复a～d步骤。

r161K

r217.6K

re300

rc1.1K

cin33n

cload0.1n

当你需要更换看不见的属性值时，你必须使用下一步所述的PropertyEditor。

2.改变V_dc符号属性，实施以下步骤：

1）将光标放在V_dc符号上以选中它，改变色彩表示它已被选中。

还要注意在底部的Help字段中，会显示符号名称（V_dc），以及实例号（如—7）。

2）按鼠标右键并保持。

出现上托SymbolMenu菜单。

3）在SymbolMenu菜单中，将光标在Properties…条目上并松开鼠标。

会显示PropertyEditor对话框。

注意,由于设定了VisibilityIndicators（Vis），因而可为一些属性显示值。

通过多次点击这些指示器，并根据原理图窗口显示的情况，设置指示器,如图5所示。

图5属性框

4）在PropertyEditor对话框中，将ref属性改为VCC。

5）将dc_Value属性改为12，默认为V。

6）在PropertyEditor对话框中，单击Apply键。

3.改变其余符号的属性，对于列在对应表格中的每个符号重复下列步骤：

1）每次选择一个符号（用鼠标左键单击符号）

2）如表一所示填充PropertyEditor对话框中的字段。

表格中的符号参数值对应于图4所示的参考值。

在改变参考值以前，它们已具有ref值如v1,res1,c1等。

如果在PropertyEditor中出现的参数在表中未列出，请不要改变它的内定值。

3）完成对每个符号的特性值的输入后，单击Apply按钮。

单击PropertyEditor对话框（顶部）的Help按钮，可获得关于所选符合的一些特性的详细说明。

如有必要可使用滚动杆查看未显现的附加特性表。

表一

符号参考

属性名

值

v.sig_source

ref

Sig_source

initial

1.2

pulse

2.3

tr

10n

tf

10n

width

0.5u

period

1u

ac-mag

1

q_3p.q1

ref

q1

Saber_model

（type=n,bf=200）

r.r1（61k）

ref

r1

r.r2（17.6k）

ref

r2

r.rc（1.1k）

ref

rc

r.re（300）

ref

re

r.rload（10k）

ref

rload

c.cin（33n）

ref

cin

c.cload（0.1n）

ref

cload

4.关闭PropertyEditor对话框

五、连接原理图

在布局完符号并设定了属性后，你可以如图6所示将部件连接在一起。

图6单级晶体管放大器连线

在以下步骤中，除非有指示，否则不要在cin、q1、r1和r2的相交处连线。

1.在两个端口间连线的最简单的方法如下：

1）将光标放在第一端口上面（以V_dc符号的顶部开始）。

2）单击鼠标左键。

3）将光标放在第二个端口上（VCC符号在V_dc符号的上面。

4）再次单击鼠标左键。

5）重复步骤a～d，从而将每个接地和VCC符号连至相关部件，如图6所示。

2.采用5.1中的步骤，连接cload至rc。

注意在cload符号附近会形成一个直角。

按如下方法你可以重新布置任意一段导线：

1）将鼠标移至你想要移动的导线段。

2）按下并保持鼠标左键。

3）将导线段拖至理想的位置。

4）松开鼠标。

3.将rc连至q1集电极。

4.将re连至q1发射极。

5.将rload直接连至由cload－rc连接形成的导线。

6.将sig_source连至cin。

如果需要，移动导线段。

7.将q1的基极连至cin。

参考图6。

8.要将r1和r2连至q1-cin的相交点，你必须画两条线，一条从r1至相交处。

一条从r2到相交处，如果你从r2至r1画一条线，那么在cin-q1相交处则没有连接点。

六、修改导线标记属性

如果你不标记导线，SaberSketch自动为每根线提供名称，例如_n30。

如果你用一个便于阅读和理解的命名来标记导线，这对于将来的设计分析是有用的，如图7所示。

图7单级晶体管放大器导线标记

与vcc或地相连的导线由SaberSketch分别用vcc和gnd标记。

没有必要改变这些标号。

要增加图7中所示出的4个导线标记的话，可按以下步骤进行：

1.对于第一个导线标记，将光标移至所要的导线并使其改变颜色。

2.按下并保持鼠标右键以显示弹出菜单WireMenu。

3.在弹出菜单WireMenu中，选择Attributes…条目并释放鼠标。

显示WireAttributes对话框。

4.将Name字段中的值改成理想的文字串，参看图7。

5.在WireAttributes对话框中，在DisplayName字段单击Yes。

6.单击Apply按键。

7.将光标移至下一根要改名的导线上并单击鼠标左键。

现有导线名出现在WireAttributes对话框Name字段中。

8.重复6.4—6.7的步骤；直至完成导线标记的修改。

9.关闭WireAttributes对话框。

10.单击Save图符以保存设计

。

此时，你已拥有一个可用于分析的完整设计。

在教材的下一章节，你将使用SaberGuide来仿真放大器。

七、常用模板（templet）应用

1.磁性器件（Magnetic）

磁性器件有很多，我们这里主要讲述Magneticcore、Winding及变压器。

查找路径：

MASTPartsLibrary/Magnetics（可直接输入名称查找）打开此路径，左边AvailableCategories栏下还有不同的子路径，右边的AvailableParts栏下有Magnetic模板（如Magneticcore、winding等）。

不同的模板，它的属性也不同，所要修改的参数也不同，我们在这里介绍最基本的参数。

比如线性磁芯（Magneticcore，linear），它的属性框中的参数有很多，但最基本的参数却很少。

它的填写方法有两种：

第一种是只需填写磁芯的电感量（al）；第二种是填写磁芯的长度、面积和磁导率（len、area、ur），如果磁导率使用默认值1，那幺它只是代表磁芯的空隙。

又如线圈（winding）我们只需填上匝输n就可，当然其它参数（面积、电阻），越详细越好。

我们知道变压器也是一种磁性器件，是电源中不可缺少的器件。

在Saber的Library中提供了三种类型五种型号的变压器模板。

三种类型分别为：

1）、DC2）、linear3）nonlinear。

五种型号分别为：

Two-winding；Three-winding；four-winding；five-winding；six-winding。

查找路径：

MASTPartsLibrary/Magnetics/transformers（也可直接输入transformer查找）

三种不同类型的变压器所需的基本参数也不同，在DC变压器中只要定义输入输出匝数；在linear变压器中有两种提供参数的方法：

第一种是提供电特性，即输入输出端的电感量（lp、ls），第二种是提供磁特性，即输入输出端的匝数、磁芯长度、面积和磁导率（np、ns、len、area、ur）；在nonlinear变压器中要定义输入输出端的匝数（np、ns）、电阻（rp、rs）及磁芯的长度和面积（len、area）,最好提供磁芯的磁矩回线所需的各种参数。

（这里都是以Two-winding为例）

2.电压源的查找（source）

在Saber的Library中，source的种类也有很多，但最常用的是电压Saber中的电压源有直流源（v_dc）、脉冲源（v_pulse）、正弦波电压源（v_sin）、分段线性电压源（v_pwl）和v_trpf。

查找路径：

MASTPartsLibrary/Electrical/Electricalsources/Voltagesources（可直接输入source查找）

在电压源的属性框中都有标有*rep*的属性栏，这表明此属性值必须由设计者自己提供，其它参数根据需要提供。

3.AveragedModel的查找

AveragedModel是Saber仿真软件所提供的一种独特的Model，主要是用来帮助设计反馈补偿电路的。

查找路径：

MASTPartsLibrary/Electronic/AnalogIc/PWMAvg,Continuous.

Saber的library中有多种AveragedModel，我们现在主要介绍一下在电源Demo中用到的一个Model（PWM,Forward2SwitchCVM），它是一个集PWM、变压器及开关功能于一体的Model。

它需要设计者输入的属性有最小占空比（dutymin）和最大占空比（dutymax）（它们取值范围是0~1之间）；对应于最小占空比和最大占空的控制电压（cntlmin和cntlmax），它们的值是2.5*占空比；变压器的输入输出匝数比（n）；二极管导通电压（von）、导通电阻（rd）和关断电阻（roff）。

4.补偿器（compensator）的查找

在设计中尤其是电源设计中我们经常遇到反馈回路的设计，由于引入了回路控制，就会增加电路的不稳定性，这样我们必须对电路进行补偿。

在Saber中有各种传递函数的补偿器供设计者使用。

查找路径：

MASTPartsLibrary/Electronic/Ideal/Poles&Zeros/Compensators（也可以直接输入compensator查找）。

补偿器的属性参数值的设定有两种方法：

第一是确定传递函数的增益（k）、传递系数（w1,w2….）和直流电压的偏移（dcoff）；第二是确定等效电路的电阻和电容值。

5.连接器（connector）的查找

在设计中我们会经常用到Top-Down设计，在一张图纸画不下所有电路图时，也会用到Multi-Sheet（使用多张原理图），遇到这些情况时，我们就要在原理图上加上连接器（connector）。

在Saber里有许多的连接器。

查找路径：

MASTPartsLibrary/SchematicOnly/Conncetors，无需参数设置。

第二章Saberscope的介绍

SaberScope是一个混合信号图形化波形分析器，它是SaberDesigner的一个独立模块，包含50多种分析，70多种测量。

能对仿真结果进行波形显示，并对波形进行分析和测量。

教材本部分主要完成以下内容：

*ScopeOverview

*如何使用信号管理器（SignalManager）

*如何使用波形计算器（WaveformCalculator）

*如何使用测量工具（MeasurementTool）

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、ScopeOveriew

启动SaberScope（Unix环境中直接输入Scope启动），会出现一个空白图形窗口，如图8所示：

图8

Scope窗口的菜单下面是它的图标栏，如图9所示：

图9图标栏

在Scope窗口底下有一条工具栏，如图10所示：

图10工具栏

二、信息管理器

从下拉菜单中选择Tools>SignalManager或者用鼠标左键单击工具栏中的

图符就会弹出信号管理器对话框，如图11所示：

图11

1）从信号管理器对话框中选择File>OpenPlotfiles…或者用鼠标左键单击对话框右边的OpenPlotfiles…图标就会弹出复选框，你就可以选择你所要的目录下的文件。

2）执行以上操作后，在信号管理器的Plotfiles栏会出现你所选上的文件，并弹出该文件中的所有信号，如图12所示：

图12

选上你所要观察的信号并双击鼠标左键或者用鼠标左键单击Plot，该信号就会以图形方式显示在Scope图形界面中。

三、计算器（Calculator）

从SaberScope窗口的下拉菜单中选择Tools>Calculator或者用鼠标左键单击工具栏中的

图符就会弹出计算器窗口，如图13所示：

图13

Misc:

完成一些数学、向量、矩阵运算（absmodround等）

Wave:

执行一些波形操作（FFTIFFTf（x）Histogram等）

Cmplx:

完成一些复数运算（complexrealimag等）

Logic:

执行逻辑运算（与或非等）

Trig:

完成一些三角运算（sincostag等）

Stack:

管理堆栈寄存器

详细功能解释请看附录二。

四、测量工具（MeasurementTool）

Measurem