LTspice IV Tutorial

1 LTspice IV Tutorial Hochschule Karlsruhe Fakult t Elektro- und Informationstechnik Prof. A. Kl nne D. Tritschler II Inhalt 1 Vorwort .. 1 2 Installation .. 2 LTspice IV Programminstallation .. 2 Installation der _HochschuleKarlsruhe Bibliothek .. 2 3 Einf hrung in LTspice IV .. 3 berblick .. 3 Ein erstes Beispiel .. 5 Transientenanalyse .. 7 AC-Analyse .. 10 4 Verwendung von externen SPICE Modellen .. 11 Nutzung von Modellen f r Basiselemente .. 11 Einmalige Nutzung .. 12 Mehrfache Nutzung.

2 12 5 Anlegen eigener Modelle .. 13 Hinweis zum Abspeichern von Dateien .. 13 Hierarchical Blocks .. 14 Subcircuits .. 18 6 LTspice Tastaturk rzel .. 22 Vorwort 1 1 Vorwort Dieses Dokument soll eine Einf hrung in das kostenlose Simulationstool LTspice IV bieten. Neben den Erl uterungen der Funktionen des Programms zum Simulieren von elektrischen Schaltungen soll hier eine bersicht ber die M glichkeiten der Er-stellung eigener Simulationsmodelle bzw. die Verwendung von Modellen fremder Hersteller erl utert werden. F r detailliertere Informationen zu bestimmten Funktionen kann die ausf hrliche Hilfefunktion (dr cken der F1-Taste) verwendet werden.

3 Zus tzlich steht ein Hand-buch (pdf-Format) im Installationsverzeichnis von LTspice zur Verf gung. Installation 2 2 Installation LTspice IV Programminstallation F r die LTspice IV Programminstallation wird empfohlen nicht vom vorgeschlage-nen Standard abzuweichen. Hier wird als Installationsverzeichnis blicherweise C:\Programme\LTC\LTspiceIV vorgeschlagen. Dieses Tutorial ist darauf aufgebaut, LTspice in dem genannten Ver-zeichnis vorzufinden. Da das Installationsverzeichnis f r die Arbeit mit LTspice sehr wichtig ist, sollte es nicht an einem anderen Ort installiert werden.

4 Installation der _HochschuleKarlsruhe Bibliothek Die Bibliothek der Hochschule Karlsruhe kann unter ~klal0001/../ heruntergeladen werden. Nach der Installation von LTspice IV befinden sich unter C:\Programme\LTC\LTspiceIV\lib\ die Ordner <sub> und <sym>. Im Ordner <sub> sind die Bibliotheken der verschie-denen Simulationsmodelle hinterlegt, w hrend sich die zugeh rigen Symbolbl cke (Symbole der Bauteile auf dem schaltplan ) im Ordner <sym> befinden. Die <_HochschuleKarlsruhe> Bibliothek ist nach demselben Schema in die zwei Teile <_hskaSub> (Modelle) und <_HochschuleKarlsruhe> (Symbole) aufgeteilt.

5 Die Ord-ner mit den Symbolen/Modellen m ssen an der entsprechenden Stelle C:\Programme\LTC\LTspiceIV\lib\sub\_hska Sub C:\Programme\LTC\LTspiceIV\lib\sym\_Hoch schuleKarlsruhe abgelegt werden. Die Modelle sind so programmiert worden, dass sie in den genann-ten Verzeichnissen gesucht werden. Befinden sich die Dateien an einem anderen Ort, k nnen sie nicht ohne weiteres in den schaltplan eingef gt werden. Alternativ k nnen die Symbole im Arbeitsverzeichnis (Verzeichnis in dem der schaltplan zur Simulation abgespeichert ist) abgelegt werden.

6 Dann k nnen sie zwar in den schaltplan eingef gt werden, jedoch kann der Simulator die verkn pften Mo-dele nur dann finden wenn im schaltplan die SPICE Direktive .lib C:\..\_hskaSub (Pfad des Speicherortes des Modellordners) eingef gt wird. Der Einfachheit halber wird jedoch die zuerst genannte Methode empfohlen. Einf hrung in LTspice IV 3 3 Einf hrung in LTspice IV LTspice ist ein Simulationsprogramm, das auf dem viel verwendeten SPICE Simula-tor der Universit t Berkeley basiert. Es wird von der Firma Linear Technology zur kostenfreien Nutzung angeboten.

7 Zur einfachen Verwendung des Simulators stellt LTspice die beiden Funktionen Schematic Capture zur Erstellung des Schaltplans und Waveform Viewer zur Visualisierung der Simulationsergebnisse zur Verf gung. Der gezeichnete schaltplan wird von Schematic Capture dazu verwendet eine so genannte Netlist zu erzeu-gen. Diese Netlist wird im selben Ordner abgespeichert, in dem der Benutzer den schaltplan gespeichert hat (nachfolgend Arbeitsverzeichnis genannt). Sie kann mit einem Texteditor ge ffnet und bei Bedarf ver ndert werden.

8 Bei der Netlist handelt es sich um eine Auflistung aller Bauelemente, die im schaltplan verwendet wurden und der Knotenpunkte an denen die sie miteinander verbunden sind. Die Anzahl der verf gbaren Bauelemente (im Folgenden Basiselemente genannt) ist mit 23 St ck scheinbar gering, jedoch umfasst die Modellierung eine F lle von Parametern, deren Anpassung die Simulation einer Vielzahl von realen Bauteilen erm glicht. Die Para-metrierung der Modelle geschieht durch das zur Verf gungstellen von Bibliotheks-dateien. Welche Modelle den Basiselementen zu Grunde liegen und welche Parame-ter beeinflusst werden k nnen, ist in der LTspice Hilfe unter dem Stichwort Circuit Elements beschrieben.

9 Zur eigentlichen Simulation verwendet SPICE die Informationen in der Netlist und generiert eine .raw Datei, die ebenfalls im Arbeitsverzeichnis abgelegt wird. In ihr sind die Ergebnisse der Simulation hinterlegt, die durch Waveform Viewer visuali-siert werden. berblick Nach dem Start des Programms erscheint ein zun chst ein leeres Fenster. Abbildung 1: Fenster nach dem Programmstart Einf hrung in LTspice IV 4 Der Schematic Capture und Waveform Viewer k nnen von hier aus genutzt werden Die verf gbaren Funktionen zeigt folgende Liste.

10 Neues Schematic Datei ffnen Datei speichern Aufruf Control Panel Simulation starten Simulation anhalten Verschiedene Zoomfunktionen Auswahl der angezeigten Kurven im Waveform Viewer Automatische Skalierung der Y-Achse im Waveform Viewer Verschiedene Aufteilung der aktiven Fenster Copy/Paste Funktionen Druckfunktionen Elektrische Verbindung zeichnen Massesymbol platzieren Labelfunktion zur freien Bezeichnung von Knotenpunkten Widerstand platzieren Kondensator platzieren Spule platzieren Diode platzieren Bauteil Datenbank ffnen Verschieben von Bauteilen R ckg ngig/Wiederholen Bauteil drehen/spiegeln Kommentar platzieren SPICE Direktive platzieren Tabelle 1: Auflistung der Funktionsbuttons im LTspice Fenster Einf hrung in LTspice IV 5 Nicht alle Funktionen des Programms k nnen durch Verwendung der Maus genutzt werden.