限幅器模型建立及测试

限幅器用于输入信号幅值限制，使其输出在设定范围内。ABM库中包含三类限幅器，如表1.18所示，下面分别对其功能和设置进行讲解。

表1.18 限幅器列表

图1.40 限幅器仿真设置

图1.40为限幅器仿真电路，输入信号为分段线性电压信号，然后分别由三种限幅器进行限幅，测试每种限幅器输出特性。

1.41 限幅器仿真输出波形

图1.41中上面波形V(IN)为输入电压信号，由分段线性信号源VPWL产生；下面波形V(LIMIT)为硬限幅器输出电压波形，V(GLIMIT)为软限幅器输出电压波形，V(SOFTLIM)为增益限幅器输出电压波形。硬限幅器在限幅转换期间线性变化；软限幅器利用限幅函数对其进行限幅，然后放大输出，过度更加圆滑；增益限幅器首先对输入信号进行增益放大，然后再硬限幅输出。

限幅器limit模型建立过程： 首先将电压信号转换为电流信号，然后由二极管和电压源进行限压，二极管模型导通压降为0V。

图1.42 limit模型子电路

图1.43 limit模型子电路仿真波形

图1.42和图1.43分别为limit模型子电路及其仿真波形，V(D1)为输入波形，V(dc)为输出波形，参数clampH和clmapL分别设置最大和最小限幅值。当输入信号在限幅值范围内时输出与输入一致；当输入信号超出限幅值范围时输出为限幅值。

限幅器Limit2模型建立过程： 在limit模型基础之上增加外部受控端，通过改变受控端信号参数值控制限幅数值，实现仿真过程中限幅值的实时控制，Limit2仿真电路和仿真波形分别如图1.44和图1.45所示。

图1.44 具有受控端的Limit2模型子电路

图1.45 d=0.5时输入和输出电压波形

图1.46 控制信号参数设置

图1.46为控制信号参数设置电路，设置dvalue参数为限幅控制信号，对电路进行瞬态和参数仿真分析，测试控制参数改变时limit2模型的工作状况。

图1.47限幅参数变化时的仿真波形

dvalue分别为0.3和0.7时输出电压波形如图1.47所示，限幅值与设置值一致，仿真过程中改变限幅值对于实际电路和实时控制有重要意义。