LTspice 使用技巧:手动输入公式,绘制波形

如何在 LTspice 波形查看器中手动输入/编辑函数

LTspice 的波形查看器(WaveForm Viewer)能够利用大量的内置数学函数进行绘图。其函数列表与电压控制电压源(BV/BI)中的函数相似,但略有差异。LTspice 内置的文档非常详尽,如果需要更多信息,搜索 LTspice 帮助中的“Viewer Overview”是一个很好的起点。下文介绍了从零开始绘制函数或编辑现有迹线(trace)表达式的基础方法。

在此,我们使用一个简单的示例电路:一个 1 kHz、相位偏移 90 度的 1V 正弦源和一个 1 kΩ 负载电阻。为了方便,将未连接到地的节点命名为 sin。执行 10 ms 的瞬态仿真,并将最大时间步长限制为 10 ns,以获得更多数据点并使波形更平滑。

一、手动添加迹线

仿真完成后,若要手动添加一条或多条迹线,请在绘图区域内的任意位置单击鼠标右键,选择“Add Traces”选项。

此时会弹出一个菜单,其中包含仿真中所有可用的数据源以及一个用于输入迹线表达式的文本框。在本例中,可以通过输入表达式,或在窗口中双击 V(sin) 两次。添加两个相同的 V(sin) 绘图(其中一个稍后会被修改)。


单击“OK”按钮,界面将显示如下结果:

现在,我们将对第二个 V(sin) 迹线进行编辑,加入一些额外的数学运算。

二、手动编辑现有迹线

将鼠标悬停在已绘制的迹线名称上(会出现一个小手指图标),然后单击右键即可编辑该迹线。此时会弹出一个框,允许您手动修改迹线表达式、更改分配颜色、添加光标,或者将其从绘图区域彻底删除。在此,我们将表达式修改为取其绝对值,然后除以 \sqrt{2}


修改后得到如下绘图输出:

三、添加额外的绘图窗格(Plot Panes)

添加另一个窗格本质上就是添加另一个具有独立纵轴(以及可选的独立横轴)的绘图。当绘图变得杂乱,或者不同迹线之间的比例差异巨大时,这非常有用。若要添加窗格,请在现有的绘图区域内右键单击并选择“Add Plot Pane”选项。在下例中,该操作执行了两次。

另请注意,如果需要,迹线可以快速从一个窗格拖动到另一个窗格(左键单击迹线名称并按住,然后拖放即可)。

四、更复杂的示例

构造复合运算公式:取原始V(sin)与改造后波形二者的最大值,再分段指数函数做幅值缩放:

上图中中间的绘图仅为方便展示各组成部分。至于上述数学运算是如何运作的,就留给读者自己去推敲了。

如果需要更实用的示例,请参阅之前的文章(计算电容器电压与电流的乘积,并进行简单的单位校正),或查看下一篇文章(关于估算开关电源在不同负载电流下的效率)。