Saber是目前電路仿真中較為專(zhuān)業(yè)也是應(yīng)用面積最為廣泛的方針應(yīng)用。Saber功能強(qiáng)大，但與之相對(duì)的就是較為繁瑣的操作和龐大的參數(shù)調(diào)整。這使得一些新手，甚至是一些有經(jīng)驗(yàn)的朋友在使用Saber時(shí)都顯得較為困難。在本文中，小編將針對(duì)Saber仿真軟件中的GND參數(shù)進(jìn)行解釋?zhuān)ㄟ^(guò)圖文結(jié)合的方式幫助大家逐步理解。

打開(kāi)Sketch在PartGallery里Search欄輸入gnd可以檢索出一系列與”地”有關(guān)的符號(hào)（Symbol），如圖1所示：

圖1

上圖中列出的所有符號(hào)都可以作為GND在Saber中使用，那么這些GND相互之間有什么區(qū)別？又該如何使用呢？ 本文將針對(duì)這一問(wèn)題做一些簡(jiǎn)單的探討。

首先需要明白的是一般系統(tǒng)中GND的概念分為兩種，一種是絕對(duì)參考GND，另一種是懸?。╢loating）GND。前一種是真實(shí)的大地，它是整個(gè)電路乃至系統(tǒng)的絕對(duì)參考點(diǎn)，后一種是一個(gè)相對(duì)的參考平面，是電路或者系統(tǒng)中一部分子電路或者子系統(tǒng)的公共參考點(diǎn)。

對(duì)于系統(tǒng)中其它子電路或子系統(tǒng)而言，它是隔離的，存在很大的隔離阻抗，同樣對(duì)于絕對(duì)GND來(lái)說(shuō)，它也是隔離的，也存在很大隔離阻抗。下面來(lái)看看在仿真中GND的概念是怎么處理的，Saber仿真器在分析能量守恒系統(tǒng)時(shí)，主要依據(jù)能量守恒定律。以電路系統(tǒng)為例，主要依據(jù)的是基爾霍夫定律。在表達(dá)電路節(jié)點(diǎn)電壓的時(shí)候，通常需要一個(gè)公共的參考點(diǎn)，以便計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓和電流。

如果電路系統(tǒng)中有隔離變壓器，就會(huì)產(chǎn)生懸浮的GND，變壓器原副邊是不能共GND的，否則也就沒(méi)有隔離的必要了。圖1中所示的GND（Saber Node 0）就是通常意義上的公共參考0點(diǎn)，可以用來(lái)作為電路中所有電路的參考基點(diǎn)。

它包含兩個(gè)屬性（“connector"和"name”），其中“connector”的值是global，而name的值是gnd。

這兩個(gè)基本屬性的含義就是在sketch中，如果該符號(hào)連接到任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，該節(jié)點(diǎn)的名字就會(huì)自動(dòng)的變?yōu)間nd，這樣做的意義在于在sketch執(zhí)行netlist命令時(shí)，會(huì)自動(dòng)將gnd對(duì)于的節(jié)點(diǎn)解釋為0（有興趣的朋友可以去看看原理圖對(duì)應(yīng)的*.sin文件），而Saber仿真器把0視為電路中所有節(jié)點(diǎn)的參考零點(diǎn)。

直觀的來(lái)講，就是GND（Saber Node 0）這個(gè)符號(hào)在Saber中對(duì)應(yīng)的是電路系統(tǒng)的參考零點(diǎn)，這個(gè)參考零點(diǎn)在電路圖中是必須要有的，否則Saber仿真器就不知道以哪一個(gè)點(diǎn)作為參考點(diǎn)計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓，也就無(wú)法正常的進(jìn)行分析。Saber中還有一批與GND（Saber Node 0） 概念相同，但針對(duì)不同技術(shù)領(lǐng)域的參考點(diǎn)如下（這些參考點(diǎn)的一個(gè)特點(diǎn)就是以Reference開(kāi)頭）：

Hydraulic–Reference、Thermal–Reference、Atmosphere–Reference、Exhaust Port–Reference、Light–Reference、Magnetic– Reference、Pneumatic、Reference、Rotational–Reference、Translational。

從意義上來(lái)看，這些GND有點(diǎn)類(lèi)似與真實(shí)系統(tǒng)中絕對(duì)GND的概念。而圖1中所示的GND符號(hào)中剩下的Analog Ground，Digital Ground等就對(duì)應(yīng)于懸浮GND了，這些GND的概念都是一樣的，為了方便， 以Analog Ground為例進(jìn)行討論。Analog Ground從意義上看是模擬GND，這個(gè)符號(hào)和前面的GND（Saber Node 0） 符號(hào)一樣擁有"connector"和"name"屬性，即在sketch中如果該符號(hào)連接到任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，該節(jié)點(diǎn)的名字就會(huì)自動(dòng)的變?yōu)閚ame屬性對(duì)應(yīng)的值（agnd）。

所不同的是在netlist的時(shí)候，不會(huì)將agnd對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)解釋為0，仍然是agnd。而agnd這個(gè)名字對(duì)應(yīng)saber仿真器而言和其它普通的節(jié)點(diǎn)名字沒(méi)什么區(qū)別，同樣需要計(jì)算該節(jié)點(diǎn)相對(duì)于參考零點(diǎn)的電壓，如果仿真器沒(méi)法找到agnd節(jié)點(diǎn)和參考零點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系的話(huà)，將會(huì)報(bào)錯(cuò)，導(dǎo)致分析不收斂。

下面以一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)看看GND和AGND在Saber中的使用。電路圖如圖2所示。

圖2

圖2是一個(gè)簡(jiǎn)單的帶有變壓器隔離的電路，在真實(shí)電路中變壓器原副邊的GND是隔離的，所以圖中只在原邊添加了公共參考零點(diǎn)GND，副邊懸空，對(duì)該圖做DC分析會(huì)出現(xiàn)如下錯(cuò)誤：

*** ERROR "ALG_SINGULAR_JACOBIAN" *** Singular Jacobian matrix. Some possible causes for a singular Jacobian matrix；- Model operating outside of its intended region of operation. - Node/subsystem with no connection to the reference（floating）. - Current loops（voltage sources/inductors in parallel）. - Missing equation and/or missing variable reference. Potential problem variables/equations；/voutp

從出錯(cuò)信息可以看出，是由于：

Node/subsystem with no connection to the reference（floating）

表明變壓器副邊需要一個(gè)參考點(diǎn)，于是為變壓器副邊添加一個(gè)參考GND，出于隔離的需要，添加了一個(gè)AGND。如圖3所示；

圖3

對(duì)修改的原理圖的執(zhí)行DC分析，結(jié)果同以前一樣-不收斂。從這里就可以看出AGND和前面的voutm一樣，對(duì)Saber仿真器而言都不是絕對(duì)參考點(diǎn)，所以仍然需要進(jìn)行解算。

將前面圖中AGND換成GND，如圖4所示；

圖4

對(duì)上圖執(zhí)行DC分析，結(jié)果正常，TR分析也能得到收斂的結(jié)果。但這樣修改有違變壓器原副邊隔離的初衷，那么如何實(shí)現(xiàn)即體現(xiàn)變壓器隔離又能保證得到收斂的分析結(jié)果呢？換個(gè)角度看，沒(méi)有什么節(jié)點(diǎn)在電路中是完全懸浮的，所謂的隔離不過(guò)是在原副邊之間有著很高的隔離阻抗（幾十兆歐），導(dǎo)致原副邊相互影響非常小。

通過(guò)以上的介紹可以看到，Saber接地參數(shù)解釋起來(lái)就需要如此大的篇幅?？梢?jiàn)Saber軟件本身的強(qiáng)大，在使用如此強(qiáng)大的軟件時(shí)，一開(kāi)始無(wú)法完全掌握是很正常的，但是只要長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)使用，并搞清每個(gè)參數(shù)當(dāng)中的含義，那么想要熟練使用Saber是并不困難的。