op仿真方法部分介绍
以实例说明进行电路仿真的详细步骤及注意事项
以实例说明进行电路仿真的详细步骤及注意事项电路仿真是通过计算机模拟电路的性能和行为的过程。
它是电路设计和分析的重要工具，可以帮助工程师验证电路的可靠性、提高设计效率、减少开发成本。
以下是进行电路仿真的详细步骤及注意事项：1.问题定义：明确需要解决的问题或评估的电路行为。
例如，验证电路的稳定性、计算电路的频率响应等。
2. 电路设计：根据问题定义，设计电路图。
可以使用电路设计软件如OrCAD、Altium Designer等进行电路图的绘制。
3.元器件选择：根据电路的参数要求选择适合的元器件。
注意选择元器件时要考虑其性能指标、容差范围等因素。
4.参数设定：为电路中的元器件设置合适的参数。
例如，电阻的阻值、电容的容值等。
5.仿真设置：将电路图导入到仿真软件中，并设置仿真的参数。
例如，仿真的时间范围、采样率等。
6.仿真运行：运行仿真程序，观察电路的响应情况。
仿真软件会根据电路图和设置的参数计算出电路在不同时间点的电压、电流等值。
7.结果分析：根据仿真结果进行分析。
可以比较仿真结果与预期设计目标的差异，评估电路的性能。
8.优化设计：根据仿真分析的结果，对电路进行优化设计。
可以尝试调整元器件的参数、改变电路拓扑等来提升电路性能。
9.进一步验证：进行进一步的仿真验证，以确认电路的改进。
10.实验验证：如果需要，可以将设计出的电路进行实际测试，验证仿真结果的准确性。
在进行电路仿真时，还需要注意以下几个方面：1.确保电路图的正确性：在进行仿真前，仔细检查电路图的连线和元器件的值是否正确，以避免仿真结果不准确。
2.合理设置仿真参数：根据具体的仿真需求，设置仿真的时间范围和采样率等参数。
时间范围要足够覆盖需要分析的电路行为，采样率要足够高以保证仿真结果的准确性。
3.注意元器件的模型选择：在进行仿真时，需要为元器件选择合适的模型。
一些元器件的仿真模型可能会影响到仿真结果的准确性。
4.增加适当的边界条件：在仿真电路时，需要考虑电路与外部环境的交互作用。
OPNET仿真设计技术
研究生技能训练计划
毛玉明 2010年9月
Introduction
Opnet 仿真开发
OPNET仿真设备组件
构建仿真网络环境
仿真结果分析
运行仿真
定义统计数据
2
实现仿真任务
Introduction
常规网络仿真
使用OPNET提供的网络设备、信道组件 图形编辑，构建期望的网络拓扑结构 定义需收集的统计数据 运行仿真，结果分析
当WRx收到报文(PKT_RCVD事件)
PKT_ARVL/pkt_send()
调用pkt_recv()函数处理
设计函数功能
Init
Idle
pkt_send()：
PKT_RCVD/pkt_recv()
从Gen取得报文，送给WTx发送，更新发送统计
pkt_recv()：
从WRx取得报文，送给销毁器，更新接收统计
重要提示： 等学习完OPNET的所有(部分)后，才开始动手做 开始就面对完整的仿真方案，因为可能遇见的未知因素太多
5
OPNET 仿真设计任务驱动 Introduction
ALOHA系统仿真
场景: 无线信道上N个站点的简单网络
N个发送站点、一个接收站点(便于仿真统计)
Tx
站点：自定义ALOHA设备
设计协议的状态转移模型
Process model rip_udp_v3
Process (Consists of State Machine)
4
掌握OPNET的使用技巧
Introduction
任务驱动式的学习和掌握OPNET
1、掌握OPNET使用的最基础的入门方法 2、从最简单的场景入手，为自己定义一个仿真任务 3、设计中学习，有针对性的需要什么就学习什么 4、步步为营，循序渐进 5、勤查阅OPNET的帮助 6、对不清楚的问题，连猜带蒙其关键字(帮助文档)
第1部分OPNETModeler简介
第1部分OPNET Modeler简介第1章OPNET仿真概述1.1 网络仿真简介在今天的信息技术时代，网络结构和规模日趋复杂庞大，表现在多种类型的网络日益走向融合，业务种类增加，网络负载日益繁重，新的网络技术也层出不穷，因此如何对现有网络进行优化设计和规划是个非常富有挑战性的课题。
对于企业网络，在建设网络、开展网上业务之前，需要对配置的网络设备、所采用的网络技术、承载的网络业务等方面的投资进行综合分析和评估，提出性能价格比最优的解决方案。
对于运营商网络，面对用户的增加，新业务的推出以及新的网络技术的出现，技术人员和网管如果需要知道可能给网络带来瓶颈的原因是什么，是业务过于繁重、网络带宽不够还是服务器处理速度不高。
如果网络上增设新的业务，对网络性能有什么影响。
如果拟采用新的网络技术对网络进行升级，网络的性能会有多大幅度的改善，相比之下投入是否值得，新技术的引进是否会给网络性能带来负面影响；对于从事新协议的研发机构，如何有效逼真地模拟协议各种行为细节，如何构建接近真实有代表性的网络环境和业务，使得测试结果能够公正地评判新协议的性能。
无论是构建新网络，升级改造现有网络，或者测试新协议，都需要对网络的可靠性和有效性进行客观地评估，从而降低网络建设的投资风险，使设计的网络有很高的性能，或者使测试结果能够真实反映新协议的表现。
传统网络设计和规划方法主要靠经验，对复杂的大型网络，很多地方由于无法预知而抓不住设计的要点。
因此越来越需要一种新的网络规划和设计手段。
在这种情况下网络仿真作为一种新的网络规划和设计技术应运而生，它以其独有的方法为网络的规划设计提供客观、可靠的定量依据，缩短网络建设周期，提高网络建设中决策的科学性。
网络仿真技术目前已经逐渐成为网络规划、设计和开发中的主流技术。
在国外，网络仿真技术的研究和应用已经有十多年的历史。
以前主要用于网络协议和网络设备的开发和研究，使用者大都是大学和研究所的研究和开发人员，近年来网络仿真软件生产厂商纷纷把应用和开发重点转向网络规划和设计方面，将用户由原来的研究开发人员转向网络规划和设计人员，另一方面网络仿真规划设计软件的使用和操作相当复杂，还远没有达到一般网络规划设计人员经过短时间培训就能够熟练使用的目标，因此国外网络仿真软件厂家正致力于简化软件界面和操作流程，强化软件的项目应用能力，特别是加强了与网络管理软件厂商的合作，开发与网管软件的接口，使得网络模型的建立逐步自动化，加快网络建模的速度。
virtuoso运放基础参数仿真方法
virtuoso运放基础参数仿真方法Virtuoso is a type of operational amplifier, also known as op-amp, used in electronic circuits to amplify weak electric signals. It is essential to understand the basic parameters of the Virtuoso op-amp in order to effectively simulate its performance and behavior in various circuit designs.Virtuoso运放是一种运算放大器，也称为运放，用于电子电路中放大弱电信号。
在有效地模拟Virtuoso运放在各种电路设计中的性能和行为之前，了解其基本参数是至关重要的。
The first basic parameter to consider when simulating the Virtuoso op-amp is the open-loop gain, which is the gain of the amplifier when there is no feedback in the circuit. This parameter is crucial in determining the overall amplification capability of the op-amp and understanding its linear behavior. To simulate the open-loop gain, one can use SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) software to create a test circuit with the op-amp and measure the gain using the simulation results.模拟Virtuoso运放时首先要考虑的基本参数是开环增益，即在电路中没有反馈时放大器的增益。
OPNET网络仿真软件使用实例
OPNET网络仿真软件使用实例一﹑仿真案例：1．某个小公司现有职员10人，每个职员的计算机采用100 Mb/s集线器(HUB)的方式连接到一台服务器上。
请你采用指定的仿真软件(推荐使用OPNET或者ns2)，对于以上的具体环境(自己选定集线器和服务器的型号)，进行网络性能的仿真，给出网络的信道利用率、吞吐量、传输时延、排队延迟(queuing delay)等参数的仿真曲线，并对结果进行分析。
2．如果公司的用户数增加到50人，网络改用交换机的方式连接，并且增加二﹑仿真过程1．仿真模型的建立案例1的仿真模型如图一所示。
图中的node0至node9表示10个职员的计算机终端，LAN中的集线器(HUB)采用了ethernet16_hub；终端节点通过100_BASE_T 的双绞线与HUB连接。
Server是LAN中的服务器。
Application Config描述了LAN 中存在的服务应用的类型，Profile Config定义了客户机可以使用的服务类型，服务类型均定义为三种：Database，E－mail和FTP。
图一案例1的仿真模型案例2的仿真模型如图二所示。
图中的node0至node49表示了50个职员的计算机终端，Switch是LAN中的交换机，选的类型是ethernet64_switch，它能连接64个终端，终端节点也是通过100_BASE_T的双绞线与Switch连接。
WLAN_Router 作为无线接入点，在模型中有三个WLAN_Wkstn。
Server﹑Application Config 和Profile Config的服务类型与案例1相同，这样便于图形的比较分析。
图二案例2的仿真模型2．模型的仿真及仿真结果如上建立仿真模型后，分别对案例1和案例2进行仿真，得到了网络的信道利用率，吞吐量，传输时延和队列大小等参数的仿真曲线。
下面是对案例1和案例2参数曲线的比较与分析（图中的蓝线代表模型一的参数曲线，红线代表模型二的参数曲线）。
实验3：Opnet网络仿真软件的使用
实验3：Opnet网络仿真软件的使用1实验题目Opnet网络仿真软件的使用2实验目的和要求1)采用Opnet构建网络拓扑2)采用Opnet分析网络的性能3实验设备及材料操作系统：Windows 2003/XP主机网络模拟器：OPNET4实验内容4.1 OPNET概述1) 软件版本：OPNET 14.02) OPNET介绍i) OPNET历史和现状OPNET公司起源于MIT（麻省理工学院），成立于1986年。
1987年OPNET 公司发布了其第一个商业化的网络性能仿真软件，提供了具有重要意义的网络性能优化工具，使得具有预测性的网络性能管理和仿真成为可能。
对于网络的设计和管理，一般分为3个阶段：第1阶段为设计阶段：包括网络拓扑结构的设计，协议的设计和配置以及网络中设备的设计和选择；第2阶段为发布阶段：设计出的网络能够具有一定性能，如吞吐率、响应时间等等；第3阶段为实际运营中的故障诊断、排错和升级优化。
OPNET公司的整个产品线正好能面向网络研发的不同阶段，即可以作网络的设计，也可以作为发布网络性能的依据，还可以作为已投入运营的网络的优化和故障诊断工具。
OPNET公司也是当前业界智能化网络管理分析解决方案的主要提供商。
ii) OPNET Modeler介绍Modeler主要面向研发，其宗旨是为了“Accelerating Network R&D（加速网络研发）。
Modeler的主要特征：●层次化的网络模型。
使用无限嵌套的子网来建立复杂的网络拓扑结构。
●简单明了的建模方法。
Modeler建模过程分为3个层次：进程（process）层次、节点（Node）层次以及网络（Network）层次。
在进程层次模拟单个对象的行为，在节点层次中将其互连成设备，在网络层次中将这些设备互连组成网络。
几个不同的网络场景组成“项目”，用以比较不同的设计方案。
这也是Modeler建模的重要机制，这种机制有利于项目的管理和分工。
运放仿真方法整理
运放仿真方法整理运算放大器的仿真包括直流工作点仿真(OP)、直流扫描仿真(DC)、交流小信号仿真(AC)、瞬态仿真(TRAN)等等。
DC仿真又包括共模输入和输出范围、输入失调电压仿真；AC仿真包括开环增益、带宽、相位裕度、共模抑制比、电源抑制比等等；TRAN仿真包括大、小信号摆率、过冲、建立时间等等。
1直流扫描仿真1.1输入失调电压(V OS)仿真图1-1所示为运放输入失调电压的实际测量方法。
将运放接成单位负反馈的形式，并在正输入端加一个合适的直流电平V CM。
只要运放开环增益足够大则输出端电压即为输入直流电平加上输入失调电压。
由此可很方便地测量得到V OS。
实际CMOS运放的V OS约为mV量级，由非无限大开环增益引入的正、负输入端的压差为V CM/(1+A)，因此对于增益大于10000(80dB)的运放该误差对V OS测量造成的影响可以忽略。
图1-1运放输入失调电压测量结构必须注意的是，仿真得到的V OS仅由偏置失配造成，属于系统失调。
实际运放的输入失调电压的主要影响因素为元器件失配，而仿真器中会假设所有器件完全相同，因此仿真得到的失调电压并不能准确表征实际情况。
1.2共模输入范围(ICMR)和输出摆幅(SW)仿真将运放接成如图1-2(a)所示的单位负反馈的形式，将正输入端的电压从0至V DD进行直流扫描，观察输出端的电压变化曲线，即可观察该单位缓冲器的线性范围。
在运放的线性工作区域内，直流扫描曲线的斜率为45°，即输出能够良好跟随输入；在线性范围之外，则曲线发生弯曲，如图1-2(b)所示。
(a)仿真电路结构(b)输出随输入变化曲线图1-2输入共模范围仿真用该结构仿真得到的线性范围同时受到输入共模范围和输出摆幅的限制，因此无法用该结构精确测得ICMR。
对于一般的运放，输出摆幅范围通常大于输入共模范围，故该方法能够大致预估输入共模范围。
图1-3(a)所示的反相电压放大器增益为-10。
仿真算法知识点总结图解
仿真算法知识点总结图解一、仿真算法的基本原理1.1 仿真概念仿真是指通过模拟实际系统的运行过程来预测系统性能、评估方案、优化设计等的一种方法。
仿真可以用于模拟现实世界中的各种系统，如物理系统、信息系统、经济系统等。
1.2 仿真模型仿真模型是对实际系统的简化描述，它包括系统的结构、行为规则、参数等信息。
通过建立仿真模型，我们可以在计算机上进行模拟实验，以探索系统的性能、行为特征和优化方案。
1.3 仿真算法的分类根据系统类型和仿真目的的不同，仿真算法可以分为连续系统仿真算法和离散系统仿真算法。
连续系统仿真算法适用于连续变量的系统，如物理系统和控制系统；离散系统仿真算法适用于离散事件的系统，如排队系统和生产系统。
1.4 仿真算法的基本步骤仿真算法的基本步骤包括建模、验证、实验设计、模拟运行和结果分析等。
建模是仿真算法的核心，它涉及到系统结构的抽象化、参数的设定、规则的定义等。
验证是指通过比较仿真结果与实际观测数据的一致性来检验仿真模型的有效性。
实验设计是指设计合理的仿真实验以获取有用的信息。
模拟运行是指在计算机上运行仿真模型进行试验。
结果分析是指对仿真结果进行统计分析和评价。
1.5 仿真算法的评价指标仿真算法的评价指标包括仿真精度、仿真效率和仿真可信度等。
仿真精度是指仿真结果与实际观测数据的一致程度；仿真效率是指仿真模型的计算速度和资源消耗；仿真可信度是指仿真结果的合理性和可靠性。
二、连续系统仿真算法2.1 连续系统方程的数值解法连续系统方程通常是由微分方程或偏微分方程描述的，为了在计算机上进行仿真，需要采用数值解法对这些方程进行离散化处理。
常用的数值解法包括欧拉法、梯形法、四阶龙格-库塔法等。
2.2 连续系统仿真的模拟程序设计连续系统仿真的模拟程序通常包括系统方程的离散化模型、时间步长控制、数值解法的选择、边界条件处理等内容。
设计一个高效、稳定的连续系统仿真程序是非常具有挑战性的。
2.3 连续系统仿真的优化方法针对连续系统仿真的高维度、非线性等特点，通常需要采用一些优化方法来提高仿真效率和精度。
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析表明该电路
v(out)/vin = 21.3767
已经快超出标
equivalent input noise at vin = 9.2010n /rt 准了。
hz
POWER（闭环）.越小越好
内容
注意之处
输
做瞬态分
入
析的输入
语 .measure tran avgpower avg power from=1us to=1m 时间就是
2. AC幅度为1. 3. 如果偏置信号不
同，如改成0或 者3.5，则结果 有所不同，具体 该用多少，我不 知道。结果比较 见PSRR_comp。
语 就是AC分析的语句，看低频增益
使用gainmax测最大值
句 和-3dB带宽用：
为DC值的前提是没有过
.measure ac gainmaxdb max vdb(out) 最 冲，所以要先用图形看
.measure tran srp param=’1/srpos’
.measure tran srn param=’1/srneg’
输 输出在.lis文件中，查找关键词“srpos”就可很快 注意上升沿SR
出 找到：
和下降沿SR是
srpos= 3.4610E-08 targ= 1.1053E-06 trig=
avgpower= 8.9221E-02 from= 1.0000E-06 to= 1.0000E-03 avgpowerq1= 7.3805E-03 from= 1.0000E-06 to= 1.0000E-03
失调电压（开环）. Input offset voltage,一般設計的經驗值為+/- 6mV.
1Hz改成100也可以，就
.measure ac gaindc max vdb(out) from=1 是测频率为100Hz处的
to=100
值
输 输出在.lis文件中，查找关键词就可很 当然也可以看图形。
出 快找到：
特别注意这里测出来的
gainmax= -5.4984E-04 at= 1.0000E+00 只是输出对电源变化的
Unit-gain bandwidth (GB), 一般設計的經驗值為系統頻率的3倍. Phase Margin（开环）,一般为60度
内容
注意
输 vinput1 input1 0 2.5 ac 1 入 vinput2 input2 0 2.5
语 .measure ac unitfreq when vdb(out)=0
句 （平均功耗）
瞬态分析
.measure tran avgpowerq1 avg p(q1) from=1us to=1ms 的时间
（Q1的平均功耗）
也可以打出来看图形：
.print tran power
.print tran p(q1)
输 输出在.lis文件中，查找关键词“avgpower”就可很快 出 找到：
目录
PSRR simulation （开环）一般設計的經驗值為70dB~85dB
内容
注意之处
输 在电源上加小信号，如 入 vvc vc 0 ac 1
在输入两端加偏置信号： vinput1 input1 0 2.5 vinput2 input2 0 2.5
1. 电源名不要用 VCC，否则不能 加AC信号，所 以改成VC。
from= 1.0000E+00 to=
增益，不是PSRR，要
1.0000E+09
把输出对输入的增益除
gainmaxm= 9.9994E-01 at=
以这个增益才是
1.0000E+00
PSRR。
from= 1.0000E+00 to= 1.0000E+09
fmax= 1.0000E+00 band= 8.9588E+07
unitfreq，相位裕度
用phasemargin，增
益裕度用
gainmargin
SR simulation Slew rate,（连成电压跟随器）與Av有關
内容
注意之处
输 vin 1 0 pwl 0u 0 1u 0 1.01u 5 15u 5 15.02u -5 2m 输入为方波，5
入 -5
伏和-5伏
语 .measure tran srpos trig v(4) val=2v rise=1 targ 在两个电压（2
句 v(4) val=3 rise=1
伏和3伏）间测
.measure tran srneg trig v(4) val=-2v fall=1 targ 经过的时间
v(4) val=-3v fall=1
出
from= 1.0000E+00 to=
出波形看一下是否
2.5119E+09
正确。注意你的仿
gainmaxm= 8.1159E+00 at=
真频率要到足够高
1.0000E+00
（2000meg）在波
from= 1.0000E+00 to=
形中才能看到0dB
2.5119E+09
时的频率值。
fmax= 1.0000E+00
内容
注意之处
输 vinput1 input1 0 2.5 ac 1 入 vinput2 input2 0 2.5
Noise分析是 AC分析的一部 分，需要和AC 分析一起做。
语 .noise v(out) vin 10000 句
后面的10000是 print命令的采 点数，越大越 精确，不过也 不用太大
DC扫描
输 看波形， 出
现在没想出比 较好的 用.measure测 量的办法。
测出的srp和
1.0707E-06
srn。
srneg= 3.6504E-08 targ= 1.5300E-05 trig=
1.5264E-05
srp= 2.8893E+07
srn= 2.7459E+07
Noise simulation（开环）一般設計的經驗值為100~300 nV/(HZ) 1/2.越 小越好
输 输出在.lis文件中，查找关键词“noise
注意noise的单
出 analysis”就可很快找到：
位，不认识的
**** total output noise voltage = 38.6860f sq 话翻翻书，提
v/hz
高水平。
= 196.6877n v/rt hz
另外，此次分
transfer function value:
注意相位裕度是
句 .measure ac phasemar find vp(out) when phasemargin的值
vdb(out)=0
.measure
ac
phasemhasemar’
输 gainmaxdb= 1.8187E+01 at= 1.0000E+00 在看.lis文件后，调
大dB值（通常为DC值）
了之后才可以用此语
.measure ac gainmaxm max vm(out) 电 句。
压幅度
.measure
ac
band
when 第二种方法的前提是在
vdb(out)='gainmax-3.0' -3dB带宽
频率1到100Hz之内的最
大值是DC值。或者把
另外一种测DC增益的方法：
内容
注意之处
输
见失调电压比较
入
语 句
输 出
CMR和Output Voltage Swing，SPEC.有规定
内容
注意之处
输 V1 31 0 -3.6817E-04v 输入其中一部分加直流
入 值为VOS
V1 1 31
输入的另一部分做直流扫描
把输入拆成V1 和VI1两部 分，方便加 VOS
语 .DC VI1 -1E-3 1E-3 1E-5 句
另外，我们统一标
band= 1.5653E+06
准：增益用gain或
unitfreq= 1.3109E+07
gainmax，后面附
phasemar= -1.0125E+02
了db的表示dB值，
phasemargin=7.875E+01
后面附了m的表示
magnitude，-3dB频
率用band，带宽用