Der in Altium Designer integrierte Simulator unterstützt zur Beschreibung analoger Bauteile die Standard SPICE-Syntax. Alle Modellbeschreibungen, ihre Syntax und auch die möglichen Parameter lassen diese Nähe erkennen. In Ergänzung zur Funktionsbeschreibung im Altium Designer kann somit problemlos auch auf die vielfältig vorhandene Literatur zu Spice zurückgegriffen werden.

Zahlen und Multiplikatoren:
Die einzigen Buchstaben, die der Wertzahl eines Bauteils oder Simulationssymbols folgen dürfen, sind Skalierfaktoren (Multiplikatoren). Der Multiplikator muss der Wertzahl stets unmittelbar folgen, ein Leerzeichen zwischen Zahl und Buchstabe ist nicht erlaubt! Der Simulator unterscheidet nicht zwischen Gross- und Kleinschreibung.

Einheiten:

giga	=	G	=	g	=	1E9
mega	=	Meg	=	meg	=	1E6
kilo	=	K	=	k	=	1E3
mili	=	M	=	m	=	1E-3
mikro	=	U	=	u	=	1E-6
nano	=	N	=	n	=	1E-9
piko	=	P	=	p	=	1E-12

M, m, MSec, MAX und mTunix stellen alle den gleichen Skalierfaktor dar, nämlich 1000. In jedem Fall werden die Buchstaben hinter dem ersten M bzw. m ignoriert. 1000, 1000.0, 1000Hz, 1e3, 1.0e3, 1KHz, und 1K bedeuten alle dieselbe Zahl 1000. 10MEGOHM = 1E7 = 10000000 = 10MEG

Wichtig: Zahlen die nach diesem Multiplikator folgen werden verworfen. - so wird mit 4k7 nicht wie erwartet 4700 Ohm sondern nur 4000 Ohm in die Simulation eingegeben, auch die Angabe 0R47 würde den falschen Wert '0' erzeugen!

Hier drei Beispiele: 10, 10V, 10Volts, und 10Hz repräsentieren alle dieselbe Zahl 10. Die Buchstaben werden in allen Fällen ignoriert, weil sie keine gültigen Multiplikatoren sind.

Die Eigenschaften eines Bauteils werden im Simulations - Modell eingestellt. Die Angaben im Schematic unter den Component Properties, sowie die Inhalte der anderen Felder wie "Designator" und "Comment" bleiben mit Ausnahme des Parameters "Value" unberücksichtigt.

Die Eingaben im Parameter Value überschreiben ggf. den im Simulationsmodell angegebenen Parameter Wert.

Daher sollte der Parameter Value für die Spice Simulation reserviert bleiben und für die Angaben in Stücklisten oder Schaltbild andere Variable Namen gewählt werden. In diesen Beispiel ergänzt der Parameter "Wert" den Spice Parameter "Value". Die Eintragung in "Value" muss den Vorgaben unter Multiplikatoren entsprechen.


Der Simulator verwendet zur Beschreibung von Spannungs- und Stromquellen die Standard SPICESyntax. Die Objekte befinden sich in der Bibliothek "Simulation Sources" des Altium Designers:

.IC Initial Condition Control
.NS Node Set Control
BISRC Non-Linear Dependent Current Source
BVSRC Non-Linear Dependent Voltage Source
ESRC Voltage Controlled Voltage Source
FSRC Current Controlled Current Source
GSRC Voltage Controlled Current Source
HSRC Current Controlled Voltage Source
IEXP Exponential Current Source
IPULSE Pulse Current Source
IPWL Piecewise Linear Current Source
ISFFM Frequency Modulated Sinusoidal Current Source
ISIN Sinusoidal Current Source
ISRC DC Current Source
VEXP Exponential Voltage Source
VPULSE Pulse Voltage Source
VPWL Piecewise Linear Voltage Source
VSFFM Frequency Modulated Sinusoidal
VSIN Sinusoidal Voltage Source
VSRC DC Voltage Source
VSRC2 DC Voltage Source with pin 2 connected to Ground by default and the following parameter defaults: Value = 5V; AC Magnitude = 1V; AC Phase = 0

Gewisse Schaltungssimulationen erfordern die Vordefinition eines Netzknotens, damit die Simulation schnell konvergieren kann. Im Simulator sind die Schema-Symbole "Nodeset" und "Initial Condition" die Objekte, die in der Bibliothek "Simulation Sources" integriert sind.
".NS"-Symbol ("Nodeset") Das "Nodeset"-Objekt wird eingesetzt, um einem Netzknoten in der Schaltung für den ersten (vorläufigen) Durchlauf der Arbeitspunkt- Analyse eine definierte Startspannung aufzuzwingen. Nach diesem vorläufigen Durchlauf wird der spezifizierte Spannungszwang aufgehoben, so dass die nachfolgenden Iterationen die echte DC-Vorspannung finden können. ".IC"-Symbol ("Initial Condition") Das "Initial Condition"-Objekt wird eingesetzt, um transiente Anfangsbedingungen festzulegen. Die Art und Weise, wie der Simulator diese Anfangsbedingungen interpretiert, hängt von den ".IC"-Symbolen auf dem Schema und von der Option "Use Initial Conditions" auf dem "Transient/Fourier"-Tab des "Analyses Setup"-Dialogs ab.

Ist die "Use Initial Conditions"-Option nicht aktiv, wird der mit dem ".IC"-Symbol versehene Netzknoten während der Arbeitspunkt-Analyse auf dem durch das ".IC"- Symbol spezifizierten Spannungswert gehalten. Während der anschließenden Transientenanalyse ist dieser Zwang wieder aufgehoben. - Dies ist die bevorzugte Methode.

Dienen zur Speisung der Schaltung. Nach deren Platzierung müssen noch nachfolgenden Objekt Attribute der Quelle spezifiziert werden:

"Value" Spannung oder Strom der Quelle in Amper oder Volt (z.B. 12 ).
"AC Phase" Phase der Wechselspannung für ev. AC-Kleinsignalanalyse.
"AC Magnitude" Die Amplitude einer Wechselspannung wenn die Quelle für die AC-Kleinsignalanalyse dient (Typ. ~1 Volt).

Werden die Attribute in den Parametern des Simulationsmodells als "Component parameter" eingestellt, können sie anschließend bei den Componet Parametern im Schaltbild sichtbar gestellt und im Schaltbild direkt verändert werden.

Dient als Sinusoszillator mit den folgenden Objekt-Attributen der Quelle:

"DC Magnitude" Für die Arbeitspunkt-Analyse gültiger DC-Offset.
"AC Magnitude" zur Angabe der Amplitude einer Wechselspannung, falls diese Quelle einer AC-Kleinsignalanalyse dient.
"AC Phase" Phase der Wechselspannung (oder des -Stroms) für ev. AC-Analyse in degree.
"Offset" DC-Offset Spannung oder Strom, DC-Vorspannung des AC-Generators bezogen auf seinen Minus-Anschluss (normalerweise Masse), gemessen in Volt oder Ampere.
"Amplitude" Spitzenspannung der Sinus-Amplitude, Spitzenwert der Ausgangsamplitude ohne Berücksichtigung eines DC-Offsets, gemessen in Volt oder Ampere.
"Frequency" Sinus-Frequenz, Ausgangsfrequenz in Hertz.
"Delay" Start-Verzögerung, erzeugt eine Phasenverschiebung des Sinus durch interne Startverzögerung in Sekunden.
"Phase" Phasenverschiebung des Sinus zum Zeitpunkt null.
"Damping Factor" Dämpfungsfaktor (1/s), ein positiver Wert ergibt exponentiell fallende Amplitude (gedämpfte Schwingung), ein negativer Wert führt zu exponentiell ansteigender Amplitude.

Durchlaufender Impulsgenerator mit den folgenden Objekt-Attributen der Quelle:

"DC Magnitude" Für die Arbeitspunkt-Analyse gültiger DC-Offset. Ausgangsspannung zum Zeitpunkt t = 0, bezogen auf den Negativpol (normalerweise Masse, bzw. GND), gemessen in Volt oder Ampere.
"AC Magnitude" Wechselspannung/strom für ev. AC-Kleinsignalsnalyse Spitzenwert des Ausgangsimpulses, in Volt oder Ampere.  (typ.1 Volt).
"AC Phase" Phase der Wechselspannung (oder des -Stroms) für ev. AC-Analyse.
"Initial Value" Spannung oder Strom zum Zeitpunkt null.
"Pulsed Value" Spannung oder Strom nach "Time Delay"+"Rise Time", Spitzenwert des Ausgangsimpulses, in Volt oder Ampere.
"Time Delay" Verzögerungszeit zwischen "Initial" und "Pulsed" (sec).
"Rise Time" Anstiegszeit der Spannung oder des Stroms von "Initial" bis "Pulsed", muss grösser als 0 sein (z.B. 4u ) (in sec).
"Fall Time" Abfallzeit der Spannung oder des Stroms von "Initial" bis "Pulsed", muss grösser als 0 sein (z.B. 1u ) (in sec).
"Pulse Width" Impulsbreite, Zeitdauer des Zustands "Pulsed" (in sec). Pulsdauer der Spannung am Ausgang vor erneutem Abfall.
"Period" Zeit zwischen dem Start des ersten und dem Start des zweiten Impulses (in sec) (=1/freq). Dauer eines vollständigen Ausgangszyklus.
"Phase" Phasenversatz der Quelle.

Quelle zur Erzeugung einer beliebigen Kurve in der Form von zeitlich aneinander gereihten Spannungs- (oder Strom-)Werten.

"DC Magnitude" Für die Arbeitspunkt-Analyse gültiger DC-Offset (in V oder A).
"AC Magnitude" Wechselspannung/strom für ev. AC-Kleinsignalanalyse (in V oder A).
"AC Phase" Phase der Wechselspannung (oder des -Stroms) für ev. AC-Analyse.
"Time / Values Pairs" Spezifiziert die Spannung (oder den Strom) zu jedem angegebenen Zeitpunkt, paarweise (z.B. 0U 5V 5U 5V 12U 0V 50U 5V 60U 5V) - Voltage (or current) Pairs (seconds - V/A).
"File Name" Diese Option erlaubt, eine Kurve gemäss der in einer externen Datei definierten Form zu erzeugen. Die Datei muss im selben Ordner sein und die Erweiterung .PWL haben.

Definition der linearen Kurve für die Quelle.
Die Daten für eine stückweise lineare Kurve müssen einer der zwei folgenden Quellen entstammen:

1. Sie können eine Kurve direkt definieren, indem Sie die entsprechenden Wertepaare in das " Time / Values Pairs " des PWL-Quelle- Objekts eintragen. Die Zeitangabe für einen nachfolgenden Punkt muss stets mehr positiv sein als diejenige für den vorangegangenen Punkt. Trifft das für einen Zeitpunkt nicht zu, bricht die PWL-Quelle dort den Zyklus sofort ab.

2. Sie können eine Kurve mit beliebig vielen Punkten als ASCII-Textdatei definieren. Hierzu kann im "Model Kind" eine *.PWL Datei geladen werden. In dieser Datei müssen die Werte paarweise eingetragen werden, wobei auf jeden Zeitwert ein Spannungs- (oder Strom-) Wert folgen muss. Das erste Zeichen in jeder Zeile der Datei muss ein Pluszeichen (+) sein und jede Zeile darf bis zu 255 Zeichen lang sein. Die Werte müssen durch einen oder mehrere Leerzeichen oder durch einen Tabulatorsprung separiert sein. Sie müssen in Exponential-Schreibweise eingetragen werden, dürfen aber die wissenschaftliche oder die 'Engineering'-Notationsform haben. Als Kommentar wird eine Zeile betrachtet, deren erstes Zeichen ein Sternchen (*) ist. Zwischenpunkte werden durch lineare Interpolation bestimmt.

Beispiel einer .PWL-Datei:
* Random Data
+ 0.00000e-3 0.6667
+ 0.00781e-3 0.6372
+ 0.01563e-3 -0.1177
+ 0.02344e-3 -0.6058
+ 0.03125e-3 0.2386
+ 0.03906e-3 -1.1258
+ 0.04688e-3 1.6164
+ 0.05469e-3 -0.3136
+ 0.06250e-3 -1.0934
+ 0.07031e-3 -0.1087
+ 0.07813e-3 -0.1990

Diese Quelle erzeugt exponentiell verlaufende Signalformen (RC Ladekurve).

"DC Magnitude" Für die Arbeitspunkt-Analyse gültiger DC-Offset, in Volt oder Ampere.
"AC Magnitude" Wechselspannung/strom für ev. AC-Kleinsignalsnalyse, in Volt oder Ampere.
"AC Phase" Phase der Wechselspannung (oder des -Stroms) für ev. AC-Analyse.
"Initial Value" Spannung oder Strom zum Zeitpunkt null (z.B. 0 ) Ausgangsspannung zum Zeitpunkt t = 0, bezogen auf den Negativpol (normalerweise Masse, bzw. GND), gemessen in Volt oder Ampere. Muss grösser als 0 sein (z.B. 2u ).
"Pulsed Value" Maximale Ausgangsspannung in Volt oder Ampere.
"Time Delay" Verzögerungszeit zwischen "Initial" und "Pulsed" (sec).
"Rise Delay Time" Startverzögerung; Zeit vor dem 1. Anstiegsbeginn des Ausgangs in Richtung "Pulse Value".
"Rise Time Constant" Normale RC-Ladezeitkonstante in sec (z.B. 700n ).
"Fall Delay Time" Wartezeit bis Abfallbeginn von "Pulse Value" zurück in Richtung GND.
"Fall Time Constant" Normale RC-Entladezeitkonstante in sec (z.B. 300n ).

Diese Quelle erzeugt ein sinusförmig frequenzmoduliertes Ausgangssignal.

"DC Magnitude" Für die Arbeitspunkt-Analyse gültiger DC-Offset. DC-Vorspannung des AC-Generators bezogen auf seinen Minus-Anschluss (normalerweise Masse), in Volt oder Ampere.
"AC Magnitude" Wechselspannung/strom für ev. AC-Kleinsignalsnalyse.
"AC Phase" Phase der Wechselspannung (oder des -Stroms) für ev. AC-Analyse.
"Offset" DC-Offset des Ausgangssignals in Volt oder Ampere (z.B. 2.5 ).
"Amplitude" Spitzenwert der Ausgangsamplitude in Volt oder Ampere (z.B. 2.5 ).
"Carrier" Trägerfrequenz, Frequenz des unmodulierten Trägersignals in Hertz (z.B. 100k ).
"Modulation" Modulations-Index, eine der Amplitude des modulierenden Signals entsprechender Wert, der den Modulationsgrad bestimmt. (z.B. 5 ).
"Signal" Modulations-Frequenz des dem Träger aufmodulierten Signals in Hertz.

Die nach Standard SPICE definierten "Linear Dependent Sources" werden unterstützt. Jede lineare Funktionsquelle hat einen zweipoligen Eingang und einen zweipoligen Ausgang. Die Spannung oder der Strom am Ausgang ist eine von der Verstärkung, der Transkonduktanz und der Transresistanz der Quelle abhängige lineare Funktion der Spannung oder des Stroms am Eingang.


Spannungsgesteuerte Stromquelle
Voltage Controlled Current Source

"Gain" Übersetzungsverhältniss der Quelle in Siemens (mho)
Es gibt das Verhältnis von Ausgangsstrom zur Eingangsspannung an.







Spannungsgesteuerte Spannungsquelle
Voltage Controlled Voltage Source

"Gain" Spannungsverstärkung der Quelle in Volt.








Stromgesteuerte Stromquelle
Current Controlled Current Source

"Gain" Stromverstärkung der Quelle in Ampere








Stromgesteuerte Spannungsquelle
Current Controlled Voltage Source

"Gain" Übersetzungsverhältniss der Quelle in Ohm (V/A)

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