LTspice基础教程:.four命令执行傅里叶变换

LTspice 中的 .four 命令是在瞬态分析(.tran 命令)之后执行傅立叶变换的命令。 可以确定波形中包含的频率分量的大小、波形的失真率等。

有两种方法可以实现 .four 命令:

  1. 仿真结束之后,在波形窗口中,鼠标右键,View → FFT,即可查看 FFT 图形;
  2. 采用 .four 命令,在仿真结束之后,在 View → SPICE Error Log 中查看。

相比较而言,第二种方法更灵活,可以量化 FFT 图形。

一、.four 命令语法

.four 命令的语法如下所示:

.four <frequency> [Nharmonics] [Nperiod] <data trace1> [<data trace2>…]

  • <frequency>

指定基波的频率。 例如,如果描述为 1k,则基波为 1kHz,二次谐波为 2kHz…,N 次谐波为 NkHz。

  • [Nharmonics]

整数,描述要分析的下一个谐波,包括基波。 例如,如果描述为 3,则分析将持续到第三次谐波。 如果未编写任何内容,则默认值为 9。

  • [Nperiod]

从仿真结束时间开始,用整数描述傅立叶变换的周期数。 例如,如果描述为 3,则从仿真结束时间到三个周期之前的数据进行分析。 如果不编写任何内容,则从仿真结束时间前一个周期的数据进行分析。 此外,如果输入 “-1″,则分析 .tran 命令的所有数据范围。

  • <data trace1> [<data trace2>…]

描述要测量的节点。

二、.four 命令仿真实例

下面是一个仿真电路图,幅值为 10V 和频率为 1KHz 的正弦波的输出作为节点 OUT。 对于该电路,采用 .four 命令仿真。

LTspice基础教程:.four命令执行傅里叶变换

.four 1kHz 5 2 V(OUT)

傅立叶变换的节点为 V(OUT),基波分析为 1kHz,5 次谐波,分析仿真结束之前的 2 个周期的傅立叶变换,并将结果显示在日志文件中。

LTspice基础教程:.four命令执行傅里叶变换

另外,在仿真中,使用了以下语法提高傅里叶变换的精度,

.tran 0 10m 0 100n(Maximum Timestep 100ns

.options plotwinsize =0

.options numdgt=7

具体如下:

(1)将最大步长设置为波长的 1/10000 或更少

为了获得最佳精度,最大时间步长应小于或等于 1 波长的 1/10000。 例如,如果一个波长为 1kHz,则周期为 1ms,因此输入 100ns,即 1/10000。

(2).options plotwinsize =0

是否关闭仿真结果的数据压缩,0 为关闭,1 为开启。关闭仿真结果的数据压缩,可以提高傅里叶变换的精度。

(3).options numdgt=7

默认值为 6,大于 6 时为双精度。

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