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Saber软件的历史提到Saber软件的历史,就不得不提到几个公司Analogy,Avanti和Synopsys.Saber于1987年由Analogy公司推出,专用与混合信号和混合技术领域仿真验证.大家需要注意的一点是,1987年到现在已经20年了,也就是说Saber这个软件产品从出生到现在已经活了20年.在非常注重商业效益的西方社会,一个软件产品在经历了20年的市场风雨以后,依然能够继续存在,只能说明一点,它确实有用,能够帮用户解决一些设计问题.到了90年中期,Avanti公司收购了Analogy公司,Saber软件变成了Avanti公司的产品.在后来,到2000年左右的时候,Avanti公司在那场EDA行业中最为惨烈专利战争中败给了当时的EDA行业巨头CADENCE,并为此要付出高额赔偿.当时EDA行业的另一巨头Synopsys抓住机会,将Avanti公司收购,而Saber软件也再次易主,成为Synopsys公司的产品.关于Synopsys公司和EDA行业,我不多说,有兴趣的网友可以上网查查.Saber软件的特点及应用领域Saber软件的特点我想主要有这么几个,一是集成度高,从调用绘制原理图到仿真分析,可以在一个环境中完成,不用切换工作环境.二是各种分析功能齐全,即可以进行DC、DT、AC、TR等这些基本功能分析,也能进行温度、参数灵敏度、蒙特卡诺、噪声、应力、失真等高级分析.三是强大的仿真数据后处理能力,运动SaberScope工具,可以方便,自由的对仿真结果数据进行各种分析和比较乃至运算,同时,Saber软件的交叉探针功能(crossprobe)可以很方便的在Sketch中观察仿真结果数据.Saber软件的工具环境Saber软件主要包括SaberGuide、SaberSketch、SaberScope三部分.SaberSketch主要用于绘制电路图,而SaberGuide用于仿真控制,仿真结果可在SaberScope查看.并且,目前Saber软件支持WindowsXP,Linux,UINX等多种平台.讨论SaberSketch的使用.如果我们采样基于原理图的仿真方式,那么Sketch是我们在整个仿真过程中主要操作的一个界面.先来看看要完成一次仿真,在Sketch中需要做些什么工作.1.启动Sketch,新建一个原理图设计;(呵呵,有点废话)2.选择和放置电路元件;3.设置元件参数;4.连线并设置网络节点名称;5.对混合信号以及混合技术的情况下,对接口部分进行处理;6.新建符号并添加到原理图中(如果需要)7.添加图框;(如果需要)8.保存设计,退出或启动SaberGuide界面,开始仿真设置.这几个步骤中,1和8我想不用介绍了,5和6我曾经在以前的博客文章中介绍过,7做为可选项我不准备介绍,毕竟大家在PartGallery里找找就能找到包含图框的目录.着重介绍一些2、3、4.先来看看第二步选择和放置元件,关于如何放置元件,我想大家都会,在PartGalley里选中要放置的器件,双击鼠标左键就可以在原理图编辑界面中仿真一个符号了.新版的Saber中,支持鼠标的拖拽,即选中器件后,按住鼠标左键就可把元件拖入原理图编辑界面.下面主要介绍一下,如何在Sketch中找到需要的模型符号,在介绍这部分内容之前,先澄清几个概念,以便理解后面的一些过程.首先是符号和模型.对于仿真器而言,只能接受按固定语法描述的网表以及模型文件,无法理解符号以及由符号构成的原理图;而对于普通使用者而言,模型以及网表的语法过于抽象,不能直观的反映设计思想.为了解决这种矛盾,EDA工具中便有了符号和模型的概念.符号主要给人使用,用来编辑原理图;模型主要给仿真器(即计算机)用,用来建立数学方程.Saber中的符号和模型存在一一对应的关系,PartGallery中的每一个符号,都有一个模型与之对应.因此,用户在PartGellery中调用的符号就等于调用了模型,不过这种方式更为直观.需要注意的是,如果PartGallery中没有需要的模型符号,也就代表Saber的模型库中没有需要的模型,此时要想继续仿真,用户就必须自己提供(建模或者下载)模型并为模型建立相应的符号.另外,Saber软件中模型和网表问题的尾缀是一样的,都是*.sin,或许是因为它把网表也看成一个大的模型吧.另外两个需要了解的概念是模板(template)和器件(component).Saber里的模型就分这两类.简单的说,模板(template)是基于某一类器件的通用模型,它需要用户根据需要设置各种参数以达到使用要求;而器件(component)是某一或者某一系列商用元件(如LM324)的模型,它无须用户进行任何设置,可直接使用.另外,Saber的component库分两种,DX库和SL库,后者比前者缺少容差和应力分析参数.来讨论一下如何在Sketch找到合适的器件.对一张原理图来讲,要完成对它的分析验证,首先是需要保证原理图中的各个元器件在Saber模型库中都有相应的模型;其次要保证在Sketch中绘制的原理图与原图的连接关系一致;再者就是根据目标系统的工作特点,设置并调整相应的分析参数.这三个条件都达到,应该能得到一个不错的分析结果.一张原理图中需要的模型涉及很多,但不管怎样,其所对应的模型正如我前面介绍的那样,只有template和component两种.对于需要设置参数template模型,需要去PartGallery中寻找;而component模型则直接可以利用PartGallery的search功能或者ParametricSearch工具进行进行查找.对于template对应的模型,由于template是某一类元件的通用模型,因此我们要在PartGallery里按照器件分类去寻找,而PartGallery的库组织结构也正是按照类来划分的.以下面的PartGallery为例(对应版本是Saber2006.06,以前的版本会有一些区别).在PartGallery中顶层目录按照大的应用领域和市场领域划分.比如Aerospace目录下主要包含与宇航工业相关的一些模型;Automotive目录下主要包括与汽车行业相关的一些模型;PowerSystem目录下主要包括与电源系统设计相关的模型.这种分类方法的一个目地就是,如果你确定自己的目标系统属于其中的一个,就可以直接在该目录下查找所有需要的模型了.当然,还有一种分类方法,就是按照技术领域分类.个人认为,这种分类方法对于搞技术的人来说更加直观和方便.在上面的图中直接左键单击MASTPartsLibrary目录,就可以得到如下图所示的展开.从上图中看,就可以更为直观的按照技术领域寻找需要的template模型了.比如,要找电机之类的模型,可在Electro-Mechanical目录下找,要找机械负载模型,可在Mechanical目录下找,各种激励源或者参考地可在Sources,Power,Ground目录下找.各种模拟数字电路可在Electronics目录下找.查找template模型的另一种方法是利用PartGalley的search功能.如下图所示:在search栏里输入需要查找的关键字符就按回车就可以了,利用这个功能需要对saber的template模型命名规则有一些了解.基本上,saber中template模型的名字都与其英文术语多少有些关系.比如,gnd代表参考地,resistor代表电阻,capacitor代表电容,switch代表开关之类的.同时,还可以通过SearchObject和SearchMatch去修改search的规则和范围,提高search的效率.这些选项的具体含义看参考saber的帮助文档.需要注意的是,通常情况下,不用去改变这两个选项.在PartGallery里查找component的方法主要有两种,一种直接利用PartGallery的search功能去搜索,只要清楚的知道所需模型的名称,就可以在search中输入查找,如果Saber的模型库中有该器件的模型,则会在下面显示出来.如果下图所示,是查找运算放大器NE5532的结果.需要注意的是,不同的尾缀主要是器件封装上的区别.但有一种例外,以_sl结尾的属于前面介绍过的SL库,这种模型没有MC和STRESS特性,但仿真速度很快.当用上述方法查找没有任何输出的时候,则表明Saber软件模型库中没有这个模型.这种情况下,可以去器件厂商的网站上找找,看看有没有提供该器件的模型,基于saber的或者基于spice都可以.如果是saber的,可直接为其建立符号并引用;如果是基于spice的,则需要用sketch中的Nspitos工具将其转换为saber模型以后在使用.但如果没法找到需要的模型,则需要对其进行建模,这是很多设计者不愿意做的事情.除了建模以外,我们还可以利用sketch中的parametricsearch工具来近似的完成任务.利用这个工具在PartGallery中查找指标参数和所需器件相近或者一样的模型来替代原图中的器件进行仿真,这样也能达到验证的目地.Parametricsearch工具如下图所示:首先选择器件类型,然后在后面出现的对话框中设置各种参数,缩小匹配器件的范围,如下图所示的运算放大器设置界面,在其中设置各种参数以后,单击finish按钮,可得到检索结果,在结果中选择一个可接受的,就可以作为替代模型使用了.1.基本参数及其含义前面曾经介绍过Saber的模型库主要有两类模型,一类是component,不需要设置的任何参数,可以直接使用;另一类是template,需要根据目标器件的特点设置各种参数以达到使用要求.无论是哪一类模型,都含有最基本的两个参数,一个是primitive,另一个是ref.primitive参数表明符号对应的模型名称,而ref参数是该模型在原理图中的唯一标识符,我想这个概念用过其他原理图编辑软件的网友,都应该能了解.如下图所示:上图是sketch电阻模型的参数设置界面,可以通过在sketch中双击该器件符号启动该设置界面.图中primitive属性的值为r,表明该符号对应的模型名称为r,在saber安装目录的template目录下,会有一个r.sin文件,里面包含着名字为r的模型.图中ref参数的值为r1,这表明这个器件在该图中的唯一表示符是r1,即在同一张原理图上,不能再出现ref值为r1的电阻模型,否则sketch会报错.值得一提的是,这两个参数都是软件自动指定的,其中primitive参数一般不允许用户更改,所以为锁定状态(蓝色的锁表示锁定该属性),而ref参数可由用户修改,因此在修改ref参数的时候要注意,不要把该参数设置重复了.另外,框中黑点表示该属性名称及值在电路图中不可见,半绿半黑表示该属性的值在电路图中可见,全绿表示该属性名称及值在电路图中都可见.对于上图中的设置,则在电路图中有如下显示:2.获取参数含义的基本方法至于模型中的其他参数,就需要用户根据自己的需要进行设置了,由于saber软件template非常多,而且每个template带的参数也不少,因此不可能一一介绍参数的含义.这里给出几种查找参数定义的方法:a.在属性编辑器的下拉菜单中,选择HelpHelponPart,会启动Acrobatreader,并显示与模型相关的帮助文档.b.选中属性,在属性编辑器左下角的Help处会显示该属性的含义.c.在属性编辑器中选择HelpViewTemplate,或者在电路图中,鼠标移至元件符号处,从右键快捷菜单中选择ViewTemplate,可以查看器件的MAST模板,在里面会有各种参数的解释.3.关于全局变量的设置Saber软件提供了一种全局变量参数设置的方法.这种全局变量一旦设定以后,可以被整个原理图中所有元器件引用.该全局变量设置符号的名称为“SaberIncludeFile”,可以利用它指定全局变量.有兴趣的网友可以去试试,但需要主要,元件的属性定义优先于全局变量定义的值.4.关于变量的分层传递关于这个