Saber电源仿真入门.docx

Saber电源仿真——基础篇
电路仿真作为电路计算的必要补充和论证手段，在工程应用中起着越来越重要的作用。熟练地使用仿真工具，在设计的起始阶段就能够发现方案设计和参数计算的重大错误，在产品开发过程中，辅之以精确的建模和仿真，可以替代大量的实际调试工作，节约可观的人力和物力投入，极大的提高开发效率。
Saber仿真软件是一个功能非常强大的电路仿真软件，尤其适合应用在开关电源领域的时域和频域仿真。但由于国内的学术机构和公司不太重视仿真应用，所以相关的研究较少，没有形成系统化的文档体系，这给想学习仿真软件应用的工程师造成了许多的困扰，始终在门外徘徊而不得入。
本人从事4年多的开关电源研发工作，对仿真软件从一开始的茫然无知，到一个人的苦苦探索，几年下来也不过是了解皮毛而已，深感个人力量的渺小，希望以这篇文章为引子，能够激发大家的兴趣，积聚众人的智慧，使得我们能够对saber仿真软件有全新的认识和理解，能够在开发工作中更加熟练的使用它，提高我们的开发效率。
下面仅以简单的实例，介绍一下saber的基本应用，供初学者参考。
在saber安装完成之后，点击进入sabersketch，然后选择file—>new—>schematic，进入原理图绘制画面，如下图所示：

在进入原理图绘制界面之后，可以按照我们自己的需要来绘制电路原理图。首先，我们来绘制一个简单的三极管共发射极电路。

第一步，添加元器件，在空白处点击鼠标右键菜单getpart—>partgallery

有两个选择器件的方法，上面的左图是search画面，可以在搜索框中键入关键字来检索，右图是borwse画面，可以在相关的文件目录下查找自己需要的器件。
通常情况下，选择search方式更为快捷，根据关键字可以快速定位到自己想要的器件。
如下图所示，输入双极型晶体管的缩写bjt，回车确定，列表中显示所有含有关键字bjt的器件，我们选择第三个选择项，这是一个理想的NPN型三极管，双击之后，在原理图中就添加了该器件。

依照此方法，我们先后输入voltagesource查找电压源，并选择voltagesourcegeneralpurpose添加到原理图。输入resistor，选择resistor[I]添加到原理图（添加2个）。输入GND，选择ground（sabernode0）添加到原理图，ground（sabernode0）是必须的，否则saber仿真将因为没有参考地而无法进行。
添加完器件之后，用鼠标左键拖动每个器件，合理布置位置，鼠标左键双击该器件，即可修改必要的参数，在本示例中，仅需要修改电压源的电压，电阻的阻值，其他的都不需修改。
然后按下键盘的W键，光标变成了一个十字星，即表示可绘制wire（连线），将所有的器件连接起来。如下图所示：

其中电压源为12V，基极电阻为10k，集电极电阻为1k，共发射极连接。
选择分析方法，由于这是一个大信号系统，我们寻找的是一个静态直流工作点，因此我们选择下图所示的DCoperatingpoint，将basic中的displayafteranalysis项选择Yes，完成后点击OK。

直流工作点仿真结果如下：

三极管的基极电压为0.8422V，集电极电压为0.06869V，即深度饱和时，Vbe约为0.84V，Vce约为0.069V。
还有一种更为直观的方法，如同示波器一样观测每个节点的电压波形，如下图所示：

选择分析图标栏的第五项operatingpoint/transient，弹出窗口，进行参数设定。在上图中的basic栏中，EndTime指的是仿真结束的时间，这个时间指的是电路运行的时间跨度，而不是仿真软件工作的时间，在本示例中，由于在系统中没有时变量和电容器，所以选择1us就足够了，默认单位为s，所以输入1u。TimeStep指的是仿真软件计算步进，即从这个工作点到下一个工作点的时间跨度，在本示例中，由于没有瞬变量，选择100ns就可以了，输入100n。MonitorProgress采用默认设置，PlotAnalysis选择下拉框中的Yes-replacePlot，表示每一次仿真之后，所有的仿真结果都更新为最新值。

在上图中，input/output一栏里，waveformatpins选择下拉框中的AcrossandThroughVariables，表示仿真结果同时含有电压和电流值，这样你既可以看电压波形，也可以看电流波形。在右图的Transient选项栏里，DataFile的输入框中输入_，即下划线，表示仿真结果不以文件的形式输出（只保存在虚拟内存中），一旦关闭仿真软件，仿真结果将会丢失。记住，这里一定要输入下划线，否则你的硬盘很容易被仿真结果文件填满，一个小的仿真结果文件都有几百M，稍大一点的都有几个G，还是节省一点吧，