如何使用.step命令模拟电容器的充电时间

在上篇《活学活用 LTspice 进行电路设计 — 用 .meas 命令确认电压最大、最小值》中，我们介绍了如何使用 .meas 命令读取电源 IC 负载变动时的输出电压特定值。本文将介绍 .step 命令用法，在电路图中的参数发生阶段性变化的同时进行重复仿真，以此来进行不同参数情况下的对比分析。

模拟电容器的充电时间

在 CR 电路中将电阻值变化为 10Ω、100Ω、1kΩ 时，使用 “.step” 命令确认电容器的充电时间在时间轴上的波形。如下图 (图1) 所示：

图1 CR 电路

如何使用 .step 命令

第一步：要把电阻元件的参数定义为变量，编辑元件属性 (按住 Ctrl 键的同时右键单击该元件)，在 “Value” 栏中输入 “{X}”。如下图 (图2) 所示：

图2 在电阻 “Value” 栏输入 “{X}”

第二步：从 SPICE directive 中添加 .step 命令，此命令会通过线性变化、对数变化或值列表指定参数的逐步变化。这次我们将三个值设置为一个列表，记述为 “.step param X list 10 1001k”，使参数 X 变化为列表中的各个值并运行。如下图 (图3) 所示： 

图3 输入“.step” 命令

运行仿真模拟

运行瞬态分析时，会出现如下图 (图4) 所示的三种波形：电阻值为 10Ω 时为红色波形，100Ω 时为蓝色波形，1kΩ 时为绿色波形。像这样操作，通过一次模拟可以得到参数变化后的结果，使电路验证得以有效进行。

图4 充电时间波形模拟结果

用 .step 命令评估电源 IC

在上篇 LTspice 系列文章中介绍了基于 μModule 系列 LTM8065，读取负载变动后输出电压特定值。现在让我们用 .step 命令进一步变更负载电流参数，结合 “.meas” 命令读取输出电压的最小值、最大值。LTM8065 的模拟电路如下图 (图5) 所示： 

图5 LTM8065 模拟电路

第一步：打开之前用到的 LTM8065 模拟文件，将负载电流源的最大值设为 {X}，具体为：PULSE (0.5 {X} 600u 100u 100u 300u)

第二步：输入 .step 命令：.step param x 1 2.5 0.5

第三步：运行仿真模拟，如下图 (图6) 所示，确认 1～2.5A 每变化 0.5A 的输出电压波动结果。

图6 负载电流最大值步进变更时的负载响应

在电路图上用 “Ctrl” + “L” 打开 Log 文件后，如下图 (图7) 所示，可以看到参数步进变更时的最小值和最大值。通过像这样组合使用 .step 和 .meas 命令，可以有效地模拟电源 IC。 

图7 读取参数步进变更时时的最大值和最小值

总结

本文介绍了如何使用 .step 命令模拟电容器的充电时间，以及结合使用 .meas 命令评估电源 IC。除此之外，ADI LTspice 仿真软件还有其它多样的命令和功能，在后续的系列文章也会为大家逐一解析。

审核编辑：汤梓红