【導讀】利用LTspice?中的電壓源和電流源，用戶可以輕松創建脈沖和正弦波形。但如果需要更復雜或任意定義的波形，可以使用分段線性(PWL)函數，通過時間/數值點定義的直線段來創建波形。分段線性(PWL)函數是一系列直線段，可用于在LTspice?中創建電壓或電流波形。PWL段通過時間/數值對進行定義，是瞬態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
要將PWL函數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，點擊Advanced（高級）查看所有設置，并選擇Functions（函數）部分中的PWL(t1 v1 t2 v2…)。
圖1.定義PWL函數中的時間和數值點
定義PWL波形
選擇PWL(t1 v1 t2 v2…)之后，在輸入字段中輸入時間/數值對（僅輸入所需數量的參數對）。如果需要4個以上的點，請點擊Additional PWL Points（更多PWL點）。完成后點擊OK（確定）。
LTspice會利用Advanced（高級）設置對話框中輸入的值構造一個PWL語句：
PWL (0 0 1m 1 2m 1 3m 0)
圖1和圖2顯示了一個包含四個點對的示例及相應的PWL函數語法。
PWL-Examples.asc是一個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PWL語法
在PWL波形中使用相對時間值
時間值也可采用相對前一個時間點的增量形式定義，只需在時間前添加“+”號即可。
PWL (0 0 +1m 1 +1m 1 +1m 0)
圖3同時顯示了絕對時間和相對時間，其生成的波形相同。
圖3.使用絕對時間和相對時間生成的相同PWL波形
定義重復PWL波形
LTspice允許在Advanced（高級）對話框中編輯時間/數值對。要探索PWL的其他語法元素，請右鍵單擊原理圖中的PWL語句以繼續編輯。要創建一個重復PWL波形，請在PWL語句中添加REPEAT和ENDREPEAT。
要使圖3中的示例波形重復一定次數，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、該波形重復五次的版本以及無限重復的波形（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）可創建多個繪圖窗格）。
圖4.使用REPEAT FOR和REPEAT FOREVER參數構建的PWL波形
使用觸發條件啟動PWL序列
圖5顯示了一個依賴觸發條件的PWL波形示例。在此示例中，當觸發表達式(V(trig) > 1)為真時，波形序列開始。當表達式為假時，波形停止。
圖5.定義了觸發條件的PWL波形
在此示例中，當觸發條件為真時，波形會重復：
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.在時間和電壓（或電流）值維度上對波形進行縮放
使用文本文件來定義PWL波形
為構建具有大量點的波形，從文本文件導入這些點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以一個導入的無限重復波形為例，展示了其文本文件和相應的波形。有關導入波形數據的更多信息，包括FILE、SCOPEDATA和WAVEFILE導入語法，請參見LTspice手冊。
圖7.從文本文件導入波形數據
LTspice手冊的“電壓源”和“電流源”部分介紹了PWL函數，可供進一步學習。
結語
當瞬態仿真需要任意源波形時，PWL函數支持靈活定義（或導入）波形數據。
作者簡介
Anne Mahaffey于2003年加入ADI公司，最初擔任支持直接數字頻率合成器的測試工程師。她擁有美國佐治亞理工學院電氣工程學士學位及美國北卡羅來納州立大學電氣工程碩士學位。她投入10多年時間構建和支持Precision Studio工具套件中的設計工具；目前，她是負責LTspice?支持工作的首席應用工程師。
