用Protel99SE實現脈沖電路的仿真

Protel99SE是Protel公司2000年推出的最新版本，內部集成了功能強大的模數混合仿真器，采用Spice仿真內核，含有豐富的器件模型庫，能快速簡便地實現大部分模塊電路和數字電路的仿真[1～2]。且仿真結構十分精確，提高了電路設計的效率和效益。由于Protel99SE的數字電路（門電路）模型沒有采用Spice模型，而是采用類C語言（Digital Sim code）編寫，它只注意到電路的輸入與輸出邏輯電平值，而對門電路的輸入輸出阻抗考慮不夠，從而導致這些模型不適用于輸入、輸出電流較大的數字電路的仿真。在脈沖電路中，由門電路構成的對稱式多諧振蕩器和微分型單穩態觸發器等電路的輸入、輸出電流都較大，如果直接調用仿真庫內的器件設計這些電路并進行仿真，結果將是失敗的。然而，Protel99SE提供了開放的仿真器件庫維護護環境，用戶可創新器件模型，它還支持層次式電路的設計與仿真?；谶@兩點，筆者探索出兩種適合于脈沖電路的仿真方法，其結果是令人滿意的。

1 創建門電路的子電路模型

直接調用仿真庫內的器件導致仿真失敗的原因是Protel99SE仿真庫內的模型不能完整和全面地描述電路的性能。為此，有必要為門電路建立符合要求的子電路模型。下面以TTL電路中的四二輸入與非門T1000為例，介紹子電路模型的建立步驟和方法。

第一步，按圖1畫出門電路的內部結構。根據所選器件的有關參數(如門電路的延遲時間、功耗等)選取三極管及電阻等元件，畫面子電路圖。其中多發射極三極管用兩個三極管Q1和Q2并聯代替，Rx是為了避免電氣規則檢查（ERC）出錯而設置的，若短路Rx，則在進行電氣規則檢查時會報告出錯信息，但并不影響仿真。

第二步，在電路中標出有關節點。如圖1中的a、b、c、d、e五個節點。

第三步，創建器件電路符號并完成相關工作。Protel 99 SE仿真器件的電路符號、參數、管腳等信息存放在Design Explorer99SE.ddb仿真元器件庫中。Protel99SE的仿真器將在此讀取器件的有關信息。需要做的工作有如下幾項：

（1）創建仿真元件庫文件。打開數據庫文件Design Explorer 99 SE.ddb，創建新文件T1000.Lib。

（2）畫元器件符合并為器件命名。打開文件T1000.Lib，進入元器件符號編輯界面，單擊右鍵，用Tools-Rename Component將器件命名為T1000。畫面T1000的電路符號，并編排好引腳，用Tools-New Part創建四個子件1/4、2/4、3/4、4/4。各個子件的引腳排列與74LS00相同，即在一個封裝內集成四個與非門，如圖2所示。