【導(dǎo)讀】利用LTspice?中的電壓源和電流源，用戶可以輕松創(chuàng)建脈沖和正弦波形。但如果需要更復(fù)雜或任意定義的波形，可以使用分段線性(PWL)函數(shù)，通過時間/數(shù)值點定義的直線段來創(chuàng)建波形。分段線性(PWL)函數(shù)是一系列直線段，可用于在LTspice?中創(chuàng)建電壓或電流波形。PWL段通過時間/數(shù)值對進行定義，是瞬態(tài)仿真中用于描述電壓或電流波形的眾多方式之一。
為電壓源或電流源添加分段線性(PWL)函數(shù)
要將PWL函數(shù)添加到新布置的電壓源或電流源，請右鍵單擊原理圖中的電壓源或電流源符號。接下來，點擊Advanced（高級）查看所有設(shè)置，并選擇Functions（函數(shù)）部分中的PWL(t1 v1 t2 v2…)。
圖1.定義PWL函數(shù)中的時間和數(shù)值點
定義PWL波形
選擇PWL(t1 v1 t2 v2…)之后，在輸入字段中輸入時間/數(shù)值對（僅輸入所需數(shù)量的參數(shù)對）。如果需要4個以上的點，請點擊Additional PWL Points（更多PWL點）。完成后點擊OK（確定）。
LTspice會利用Advanced（高級）設(shè)置對話框中輸入的值構(gòu)造一個PWL語句：
PWL (0 0 1m 1 2m 1 3m 0)
圖1和圖2顯示了一個包含四個點對的示例及相應(yīng)的PWL函數(shù)語法。
PWL-Examples.asc是一個LTspice原理圖文件，包含了本文中的此示例和其他示例。
圖2.原理圖中顯示的電壓源的相應(yīng)PWL語法
在PWL波形中使用相對時間值
時間值也可采用相對前一個時間點的增量形式定義，只需在時間前添加“+”號即可。
PWL (0 0 +1m 1 +1m 1 +1m 0)
圖3同時顯示了絕對時間和相對時間，其生成的波形相同。
圖3.使用絕對時間和相對時間生成的相同PWL波形
定義重復(fù)PWL波形
LTspice允許在Advanced（高級）對話框中編輯時間/數(shù)值對。要探索PWL的其他語法元素，請右鍵單擊原理圖中的PWL語句以繼續(xù)編輯。要創(chuàng)建一個重復(fù)PWL波形，請在PWL語句中添加REPEAT和ENDREPEAT。
要使圖3中的示例波形重復(fù)一定次數(shù)，請使用REPEAT FOR X：
PWL REPEAT FOR 5 (0 0 1m 1 2m 1 3m 0) ENDREPEAT
要使圖3中的示例波形重復(fù)無限次，請使用REPEAT FOREVER：
PWL REPEAT FOREVER (0 0 1m 1 2m 1 3m 0) ENDREPEAT
圖4顯示了原始PWL示例、該波形重復(fù)五次的版本以及無限重復(fù)的波形（右鍵單擊波形查看器并選擇Add Plot Pane Above/Below（在上方/下方添加繪圖窗格）可創(chuàng)建多個繪圖窗格）。
圖4.使用REPEAT FOR和REPEAT FOREVER參數(shù)構(gòu)建的PWL波形
使用觸發(fā)條件啟動PWL序列
圖5顯示了一個依賴觸發(fā)條件的PWL波形示例。在此示例中，當(dāng)觸發(fā)表達式(V(trig) > 1)為真時，波形序列開始。當(dāng)表達式為假時，波形停止。
圖5.定義了觸發(fā)條件的PWL波形
在此示例中，當(dāng)觸發(fā)條件為真時，波形會重復(fù)：
PWL REPEAT FOREVER (0 0 1m 1 2m 1 3m 0) ENDREPEAT TRIGGER V(trig)>1
拉伸或縮小PWL波形
PWL參數(shù)TIME_SCALE_FACTOR和VALUE_SCALE_FACTOR可用于拉伸或縮小波形。圖6顯示了原始波形及周期長度減半、幅度加倍的波形：
PWL TIME_SCALE_FACTOR=0.5 VALUE_SCALE_FACTOR=2 REPEAT FOREVER (0 0 1m 1 2m 1 3m 0) ENDREPEAT
圖6.在時間和電壓（或電流）值維度上對波形進行縮放
使用文本文件來定義PWL波形
為構(gòu)建具有大量點的波形，從文本文件導(dǎo)入這些點有助于保持原理圖簡潔，避免雜亂。文件名在PWL語句中指定：
PWL REPEAT FOREVER FILE=data.txt ENDREPEAT
圖7以一個導(dǎo)入的無限重復(fù)波形為例，展示了其文本文件和相應(yīng)的波形。有關(guān)導(dǎo)入波形數(shù)據(jù)的更多信息，包括FILE、SCOPEDATA和WAVEFILE導(dǎo)入語法，請參見LTspice手冊。
圖7.從文本文件導(dǎo)入波形數(shù)據(jù)
LTspice手冊的“電壓源”和“電流源”部分介紹了PWL函數(shù)，可供進一步學(xué)習(xí)。
結(jié)語
當(dāng)瞬態(tài)仿真需要任意源波形時，PWL函數(shù)支持靈活定義（或?qū)耄┎ㄐ螖?shù)據(jù)。
作者簡介
Anne Mahaffey于2003年加入ADI公司，最初擔(dān)任支持直接數(shù)字頻率合成器的測試工程師。她擁有美國佐治亞理工學(xué)院電氣工程學(xué)士學(xué)位及美國北卡羅來納州立大學(xué)電氣工程碩士學(xué)位。她投入10多年時間構(gòu)建和支持Precision Studio工具套件中的設(shè)計工具；目前，她是負責(zé)LTspice?支持工作的首席應(yīng)用工程師。
