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(shí)間/數(shù)值對進(jìn)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(diǎn)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(shí)間和數(shù)值點(diǎn)

定義PWL波形

選擇 PWL(t1 v1 t2 v2…)之后，在輸入字段中輸入時(shí)間/數(shù)值對（僅輸入所需數(shù)量的參數(shù)對）。如果需要4個(gè)以上的點(diǎn)，請點(diǎn)擊 Additional PWL Points（更多PWL點(diǎn)）。完成后點(diǎn)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(gè) PWL語句：

PWL (0 0 1m 1 2m 1 3m 0)

圖1和圖2顯示了一個(gè)包含四個(gè)點(diǎn)對的示例及相應(yīng)的PWL函數(shù)語法。

PWL-Examples.asc是一個(gè)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(shí)間值

時(shí)間值也可采用相對前一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的增量形式定義，只需在時(shí)間前添加“+”號即可。

PWL (0 0 +1m 1 +1m 1 +1m 0)

圖3同時(shí)顯示了絕對時(shí)間和相對時(shí)間，其生成的波形相同。

圖3. 使用絕對時(shí)間和相對時(shí)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(shí)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?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)重復(fù)PWL波形，請?jiān)赑WL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(gè)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(dòng)PWL序列

圖5顯示了一個(gè)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(dá)式(V(trig) > 1)為真時(shí)，波形序列開始。當(dāng)表達(dá)式為假時(shí)，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(shí)，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(shí)間和電壓（或電流）值維度上對波形進(jìn)行縮放

使用文本文件來定義PWL波形

為構(gòu)建具有大量點(diǎn)的波形，從文本文件導(dǎo)入這些點(diǎn)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(gè)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(jìn)一步學(xué)習(xí)。

結(jié)語

當(dāng)瞬態(tài)仿真需要任意源波形時(shí)，PWL函數(shù)支持靈活定義（或?qū)耄┎ㄐ螖?shù)據(jù)。