如何利用LTspice使我们的模拟更快、更容易

描述

本文有一个很好的LISN(线路阻抗稳定网络)LTspice模型,用于测试电磁兼容性,并演练了使用LTspice生成共模(CM)和差模(DM)噪声频谱的FFT图。它甚至使用自定义绘图设置文件来添加 EN 55022 传导排放限制线——一个不错的选择!

500000是幻数?

LISN使我们能够测量共模和差模噪声,因为V1和V2的电压包括CM和DM噪声。由于 V1 的方向相同,而 V2 的方向相反,因此查看总和和差使我们能够分别查看它们。这在下面的图1中所示,该图摘自Ling Jiang,Frank Wang,Keith Szolusha和Kurk Mathews的以下模拟对话文章:在传导辐射测试中分离共模和差模发射的实用方法。

LTspice

图1 降压转换器中的CM噪声路径和DM噪声路径

实验室中传导发射通常以dBμV为单位,而默认的LTspice单位为1 dbV,因此我们需要对1 dbV = 120 dBμV的曲线进行一些缩放,即1 V = 1,000,000 μV。因此,CM噪声的最终LTspice表达式为(V(v2)+V(v1))/ 2 x 1000000,表示电压v1和v2之和的平均值,缩放至dBμV。类似地,DM噪声为V(v1,v2)/2 x 1000000,代表v1和v2之间电压差的一半,再次缩放到dBμV。

模拟真的很好,但我发现在表达式编辑器中不断输入 500000*V(v1,v2) 和 500000*(V(v2)+V(v1))有点痛苦。这部分是由于很容易引入错误:500000 中有太多的“0”,无法直观地检查您输入了正确的数量,并且还有太多的括号。我也觉得你失去了表达的含义,因为÷ 2 x 1000000 被简化为 x 500000。

在LTspice的情况下,这个工具是行为源。有不同类型的行为源,但我们将使用最简单的一种,即行为电压源。在这里,输出电压取决于我们定义的数学函数。

我想与其输入 500000*...每次在FFT图上,为什么不设置几个行为源来计算DM和CM噪声。在下面的图 2 中,您可以看到原理图中是如何设置这些的,当然还有注释来解释我们正在做什么。

LTspice

图2 用于产生差分和共模噪声的行为源,比例为dBμV

剧情变厚...

现在,我们需要做的就是为我们的FFT图选择电压“DM”和“CM”,打开带有极限线的图设置文件,一切都是笨拙的。好吧,我说,笨拙的多利,但图 3 中的曲线显示,在我花钱租用 EMC 测试设施之前,我可能应该研究一下 800 kHz 左右的共模滤波......

LTspice

图 3 带有极限线和注释的最终 FFT 图

审核编辑:郭婷

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