用SaberSketch画电路图

第一章 用SaberSketch画电路图

在SaberSketch的画图工具中包括了模拟电路、数字电路、机械等模拟技术库，也可以

大致分成原有库和自定义库。要调用库，在Parts Gallery中，通过对库的描述、符号名称、MAST模板名称等，进行搜索。 画完电路图后，在SaberSketch界面可以直接调用SaberGuide对电路进行模拟，SaberGuide的所有功能在SaberSketch中都可以直接调用。

? 启动SaberSketch

SaberSketch包含电路图和符号编辑器，在电路图编辑器中，可以创建电路图。如果要把电路图作为一个更大系统的一部分，可以用SaberSketch将该电路图用一个符号表示，作为一个块电路使用。启动SaberSketch： ▲UNIX：在UNIX窗口中键入 Sketch

▲Windows NT：在SaberDesigner程序组中双击SaberSketch图标 下面是SaberSketch的用户界面及主要部分名称，见图1－1： 退出SaberSketch用 File>Exit。

? 打开电路图编辑窗口

在启动SaberSketch后，要打开电路图编辑窗口，操作如下：

▲要创建一个新的设计，选择File>New>Design，或者点击快捷图标，会打开一个空白窗口。

▲要打开一个已有的设计，选择File>Open>Design，或者点击快捷图标，在Open Design 对话框中选择要打开的设计。

图1－1 SaberSketch的用户界面

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? 选择和放置电路元件

打开电路图编辑窗口后，就可以放置元件符号了。在Saber中，每个元件符号的功能是用基本的层次电路图或者MAST模板来描述的，所以在最底层电路中的元件必须与MAST模板链接才能够被Saber模拟。

在电路图中放置的符号成为元件符号，元件符号是原始符号的复制品，它可以被修改，原始符号给元件符号提供了默认值，例如：当在电路图中放置一个电阻符号时，修改rnom属性，指定新的电阻值，而原始符号的rnom的默认值没有改变。要改变元件符号，除了直接修改元件符号外，还可以通过修改原始符号，原始符号改变，元件符号将随之改变。例如：如果改变了原始符号的图形或者默认属性，SaberSketch在保存了所编辑的符号后，将对已打开的电路图中的相关元件符号全部更新，不管何时打开电路图，SaberSketch都会检查和更新相关元件符号。

查找元件

▲如果要查找具体的产品元件，用Parts Gallery中的参数查询向导可以达到此目的，选择Schematic>Get Part>Parametric Search，或者选择右键快捷菜单中的Get Part>Parametric Search，将出现Parametric Search Wizard框，如图1－2所示，选择产品元件所属类型，然后点击Next，在General Information、Maximum Rating、Performance Specifications三个标签中，进行相关设置，然后点击Finish，就可以列出符合要求的产品。

图1－2 参数查询向导 ▲在Parts Gallery中查找元件的一种方法是，打开Parts Gallery框（Tools>Parts Library，或者Schematic>Get Part>Parts Library，或者右键快捷菜单Get Part>Parts Gallery，或者用工具栏中的图标），如图1－3所示，用Available Categories列表中的导航树，一层层往下查找。双击每层的名称，就可以显示该层的子层，在Available Parts处会显示出该子层中所包含的元件，并显示出该元件的图形，点击Place按钮或双击该元件名称就可以将元件放入电路图中（元件会放在电路图中央）。该框下端显示出元件的相关信息。

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图1－3 Parts Gallery 框

▲用Parts Gallery查找元件的另一种方法是，用它的搜索功能，在Search String中键入字符串，对字符串的搜索设置可以选择Parts Gallery框中的Options>Preferences，出现Parts Gallery Preferences框，如图1－4所示，点击Search标签，进行相关设置。例如：普通的晶体管在库中，模板名是q_3p，符号名称是npn，元件名称是BJT。搜索到元件后，点击Place按钮或双击该元件名称即可放置元件。选择Parts Gallery中的Tools>View Template可以查看所选元件的MAST模板。

图1－4 Parts Gallery Preferences框

▲选择Schematic>Get Part>By Symbol Name，或者右键快捷菜单中的Get Part>By Symbol Name，打开Get and Plate Symbol By Name对话框，如图1－5所示，在Symbol

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处键入符号名称，如果不知道符号的路径，可以点击Browse按钮，查找符号的位置，点击Place按钮即可将符号放置电路图中。

图1－5 Get and Place Symbol By Name对话框

移动元件符号，指定元件名称

将鼠标光标移到元件符号上，元件颜色会变成高亮度红色，点击并按住左键，移动鼠标至指定位置，松开左键，元件就会放到新的位置。

当放置元件时，SaberSketch将自动给元件设置一个唯一的标注（ref），可以在后面的属性修改中对此进行修改。

增加电源和模拟激励源

大多数设计需要电源和模拟激励源才能实现其功能，下面对各部分简述：

▲电源：在设计中可以用全局网络标号（如Vcc或Vdd）连接电源和各个部件，但必须要将一个电源和全局网络标号连接起来，否则在模拟中，全局网络标号将浮空。 ▲地：在电路图中必须加入元件“Saber node 0”，如果不加入模拟地，模拟将出错。可以通过Parts Gallery搜索描述中含有ground的部件，进而发现Ground(Saber node 0)。 ▲模拟激励源：这些部件（如：正弦电压源或者系统控制源）作为模拟中的激励源。

在设计中加入数字部件

在设计中加入数字部件进行混合模拟，按下面步骤进行： 1、在电路图中放置普通的数字元件 2、设置传输延时和惯性延时

在数字元件的tplh和tphl属性中，可以指定传输延时；在tilh和tihl属性中，可以指定惯性延时（通过门电路的最小脉冲）。默认情况下，这四个属性是未定义的。 3、制定使用Hypermodel的类型。

添加Hypermodel

在模拟器中，数字信号用离散状态（如0、1、Z、X）表示，模拟信号用连续曲线表示，如果设计中包含模拟和数字元件，Saber必须用Hypermodel将模拟信号和数字信号进行匹配。

▲使用默认的Hypermodel

默认的Hypermodel用5V CMOS技术理想Hypermodel，该模型只是为了方便模拟，提高模拟速度，得出模拟的近似结果。网表器会自动添加默认的Hypermodel。 ▲使用理想的Hypermodel

理想Hypermodel在数字信号和模拟信号间提供近似的传输，它们不会考虑实际中器件的行为，这种模拟需要较少的时间。在初次设计，要对电路的性能有个大体的了解时，使用这些理想的Hypermodel是比较有用的。添加Hypermodel将在下面具体介绍。

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▲使用指定技术的Hypermodel

与理想Hypermodel相比，这些Hypermodel模型化了其它的特性（如：电流级、输出电容、泄漏电流等），并且提高了理想Hypermodel的特性的精确度。因为这些Hypermodel模型化了大量的影响因素，所以所需的模拟时间较长，但结果是非常精确的。当设计已经具备了一定的基本结构后，要对设计进行微调，可以使用这些Hypermodel。使用这些Hypermodel的具体操作后面详述。 ▲Hypermodel文件名和逻辑族

下列表格比较理想Hypermodel和指定技术Hypermodel使用的文件名的逻辑族： 逻辑族 理想Hypermodel文件名 指定技术Hypermodel文件名 5V CMOS Ideal CD (cd_ide.shm) RCA CD 5V (cd5.shm) 15V CMOS Ideal CD (cd_ide.shm) RCA CD 15V (cd15.shm) ECL MC1600 系列 Ideal ECL (ecl_ide.shm) ECL (ecl.shm) 军用高速CMOS Ideal MHC (mhc_ide.shm) Military HC (mhc.shm) Ideal HC (hc_ide.shm) Motorola HC (mt.shm) 高速CMOS Ideal HCT (hct_ide.shm) 快速TTL Ideal Fast (f_ide.shm) National Fast TTL (ns.shm) ASTTL/ALSTTL Ideal ALS (als_ide.shm) TI ALS/AS (ti.shm) Standard/LS TTL Ideal LS (ls_ide.shm) TI LS (ti2.shm) 注：所以提供的Hypermodel文件在Saber_home/template/hypermod目录，尾缀为 .shm ▲创建部分指定数量的Hypermodel

如果在Saber/Netlister Settings框中仅定义一个指定技术的Hypermodel文件，网表器将为在模拟和数字边界的指定族添加一个类属Hypermodel。如果想让一部分有象实际元件一样的特性，必须在元件的每个管脚处定义一个指定的Hypermodel。例如：用74LS04反相器对数字管脚定义一个Hypermodel，具体过程如下： 1、在Saber/Netlister Settings框中指定TI LS Hypermodel文件。

2、该Hypermodel文件位于template/hypermod目录，找到ti2.shm文件，在该文件中搜索文本“74LS04” ，结果显示如下：

74LS04：adadadg dadadap : : ti74ls_15 a表示输入（input），d表示输出（output），g表示地（ground），p表示电源（power）， ti74ls_15是模型地标称。

3、在数字元件的每个端口添加一个 SaberModelName属性。打开所有端口的属性编辑器，本例中表示如下：

Name Value SaberModelName ti74ls_15 点击Apply按钮。

▲从Saber/Netlister Settings框中选择Hypermodel

1、打开Saber/Netlister Settings框（Edit>Saber/Netlister Settings）。 注意：在此之前必须用Design>Use指定该设计为最上层才行。 2、选择Netlister标签，然后是Hypermodels标签。 Available列表框中列出预定义的Hypermodel 3、指定Hypermodel

在Available框中点击要使用的Hypermodel，然后点击《》按钮，将该Hypermodel放入Selected列表框中，点击Apply按钮，然后是Save按钮，保存设置。 4、在Basic标签中指定参考电源和参考地。

5、点击Close按钮，关闭Saber/Netlister Settings框。 ▲插入Hypermodel后，重新命名网络标号

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如果在数字元件和模拟元件之间插入Hypermodel，会要求重新命名网络标号，在模拟元件一边的网络标号不变，在数字元件一边的网络标号改为netname_digital_part_inst_pinname，如图1－6所示：

图1－6 在数字和模拟元件间加入Hypermodel后的情况

如果网表器报告错误，检查网表器（netlister_name.out）的脚本，解决错误。

不同类型间的衔接

如果设计中包含多种技术元件（如电气和机械），当连接不同技术模板时，需要考虑类型间的衔接，用接口模板来完成。

? 属性

属性是电路图中元件特性的信息标签。

修改属性

要修改元件属性，方法如下：

▲如果属性在电路图中可见，用鼠标左键点击属性，在电路图窗口中直接编辑属性。 ▲如果属性值在电路图中不可见，或者要编辑更多的属性值，可以打开属性编辑器。将鼠标光标移至元件符号上面，双击符号，或者从右键快捷菜单中选择Properties，属性编辑器就会出现，如图1－7所示，通过修改Name和Value处的值就可以修改属性了。用编辑器中的Edit和Attributes菜单可以增加、删除、复制和改变属性。框中黑点表示该属性名称及值在电路图中不可见，半绿半黑表示该属性的值在电路图中可见，全绿表示该属性名称及值在电路图中都可见，蓝色的锁表示锁定该属性，不允许修改。

图1－7 属性编辑器

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属性各要素

▲Name：属性名称，除了saber_model、ref、primitive属性外，已提供的模拟元件属性名称都直接与MAST模板对应。 ▲Value：定义属性值。

▲Attribute：定义属性位置、颜色、字体、属性在电路图中是否可见等 ▲Qualifiers：允许生成属性组，可以用于其它设计工具中。 在Value中的以*req*表示的，电阻器的阻值（rnom），电容器的电容（c），电感的电感值（l），晶体管的类型（ NPN(_n)或者PNP(_p)），必须为这些值指定具体的值。

获取属性帮助

在属性编辑器的下拉菜单中，选择Help>Help on Part，或者选中属性，在属性编辑器左下角的Help处会显示该属性的含义。 要查阅元件的MAST模板，可以在属性编辑器中选择Help>View Template，或者在电路图中，鼠标移至元件符号处，从右键快捷菜单中选择View Template。

指定全局属性

用Saber符号（元件名称为“Saber Include File”）可以指定全局属性，元件的属性定义优先于Saber符号定义的属性，按下面的步骤可以添加全局属性到Saber符号中： 1、打开Parts Gallery对话框，查找到Saber符号并放置到电路图中 2、打开Saber符号的属性编辑器

3、要自定义全局属性，点击New Property，在Name和Value处填入 4、点击OK按钮完成修改

定义和传递参数

如果属性值是数字，先将属性值定义为一个标签，然后再定义标签的数值。如：电容器的属性值定义为c_val，这个标签就成为一个参数，这个参数的数值是由表示该电路块的符号的属性c_val的值来传递的；如果属性值不是数字，可以用标签、引用字串定义属性值，如用{fn}表示其数值，其数值由上级电路的属性fn的值来传递。 例子：

如图1－8，是一个有源滤波电路，在该电路中所有的元件的数值是用{fn}和c_val来

图1－8 有源滤波电路

定义的，注意c_val不需要{}，因为c_val本身就表示电容的属性值。为电路创建一个

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符号，添加两个属性fn和c_val，在高一级的电路中放置和修改fn和c_val的属性值，如图1－9所示：

图1－9 有源滤波电路的上层电路

? 布线

画线

1、开始布线

将鼠标移至元件管脚处，图标变成十字架，表示鼠标已在管脚处，点击左键即可开始画线。（其它方法：按W键，或者点击图标栏中的布线按钮，或者选择Schematic>Create>Wire，或者从右键快捷菜单中选择Create>Wire）

2、要改变布线方向，在指定位置点击左键，然后可以继续画下一段线。在未结束画线前，点击右键，可弹出快捷菜单，内容如下：

▲Flip Previous Vertex：对直角布线，翻转先前两个线段会使端点与原先成180度的方向

▲Delete Previous Vertex：删除先前的端点，也可用Backspace键

▲Any-Angle Segment将线段改成任意方向，不随网格走向。当下一个端点建立后，布线又恢复到直角布线。在布线时可以按住shift键，这样就可以进行任意方向的布线了（也可以选择Edit>Schematic Preferences中的Wire标签，在其中的Orientation处选择Any-Angle） ▲Done：将当前线段在点击右键处结束 ▲Cancel：取消布线操作

3、要取消布线和删除所有线段，按Escape键或在布线快捷菜单中点击Cancel 4、结束布线

在要连接的端口或连线处点击左键，或在空余处双击左键，或点击右键快捷菜单中的Done

重新布线

在要编辑的线段上点击左键，要删除线段，按Delete键（或者从布线快捷菜单中，或电路图快捷菜单，或者Edit菜单中，选择Delete）。要移动连线端点，将光标移至该点，点击左键，移动鼠标，如果原先有连接，那么移动后将产生新的线段，但连接保

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持不变。要移动连线或符号，将光标移至物体上，点击并按住左键，移动鼠标至指定位置，松开左键，原先的连接将保持。

给连线命名

画完连线后，可以给它命名，如果不命名，SaberSketch会生成一个名字（如_n183）。如果多个连线连到同一个点，只需命名一条连线，SaberSketch会将此命名应用到与其相连的其它连线。

在电路图中命名连线方法如下：

1、将光标移至连线上，高亮显示红色

2、点击右键，在快捷菜单中选择Attributes

该操作显示连线属性框，如果要全居改变电路图中的连线，可以通过编辑Schematic Preferences框中的Wire标签来实现（Edit>Schematic Preference），或者在连线属性框中的左下脚的Apply to 中选择All Wires。 3、修改连线名称，点击Apply按钮

连线名称应用字母和数字构成，连线名不能是Saber的命令或者MAST模板的保留字。

4、如果连线名在电路图中可见，可以直接修改它

连线的其它方法

除在电路图中画线外，还可用下列技术来连接元件。设计Schematic Preference框（Edit>Schematic Preference），使节点高亮显示，这样可以验证连线是否按要求连接。 ▲使用连线名称：即使电路图中连线未连接，只要命名相同，SaberSketch就认为是相连的。

▲使用页间连接器：Same Page Connector （sconn）符号位于Parts Gallery的MAST Parts Library>Schematic Only>Connector，通过页间连接器来定义连线名称，编辑其Name属性即可改变连线名称。 ▲使用Bundle：bundle象一个有序线组，而不像总线，bundle仅是连线间的连接。Bundle为电路图中布置一系列的连线提供了便利的方法，不用画出众多的连线。在SaberSketch图标栏中选择bundle图标，如同画连线一样。要从bundle中添加或移走连线，仅连接或去除连到bundle上的连线即可。SaberSketch用附于bundle上的连线名来决定连线间的连接，连线名可以在电路图中直接编辑。要修改bundle的属性，高亮显示bundle，从右键快捷菜单中选择Attributes，或者双击bundle。

? 添加边界（Borders）

Borders允许改变电路图的外观和添加些重要信息，如题目、版本历史、图纸编号等，可以用Parts Gallery（MAST Parts Library>Schematic only>Borders）在电路图中添加Borders，使用Text Variables对话框（Schematic>Annotate Info）可将修改日期、文件名称、图纸号等信息自动更新并添加到电路图中。

? 将电路图块用一个符号表示

符号是模板或电路图的图形表示，符号的属性描述了它们所代表的模板或电路图的特性，将部分电路系统创建成符号，可用于层次电路系统中。符号的创建可以分为两种： ● 为已有的电路图创建符号

1、创建电路图，然后为电路图添加层间端口连接符号（MAST Parts Library/Schematic Only/Connectors，如果连接符号连接电路中的数字信号，要使用层间输入、输出、双向连接符号；如果连接符号连接电路中的模拟信号，使用层间模拟连接符号）。

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2、电路图及端口设置好后，开始创建符号（Schematic>Create>Hierarchical Symbol，或者在电路图右键快捷菜单中选择Create>Hierarchical Symbol），SaberSketch将打开符号编辑窗口，电路图中的端口会出现在符号编辑窗口中，符号名称与电路图名称，其尾缀为.ai_sym。

3、用画图工具为符号画图（Tools>Drawing Tool，或者点击工具栏中画图工具图标）。 4、为符号创建属性，以便每个参数能传递到电路图中。打开符号属性编辑器（Symbol>Properties，或者在电路图中右键快捷菜单中选择Properties），在Name和Value处填入属性名及值。 5、保存符号（File>Save），退出符号编辑器（File>Close>Active） ● 创建符号，将符号与电路或MAST模板连接

1、要创建新符号，选择File>New>Symbol；要打开已有的符号，选择File>Open>Symbol，打开Open Symbol对话框，选择符号。打开符号编辑窗口后，窗口中间显示的花十字图形为该符号的中心，现在可以编辑和修改符号了。

2、用画图工具（选择Tools>Drawing Tool，或者Symbol>Create>Graphics，或者点击工具栏中的画图工具图标）可以为符号创建图形和注释文本，添加的图形和文本只是符号的外观，对符号的功能和下级描述没有影响。

3、画完符号图形后，可以给符号添加端口，端口是与内部电路或者MAST模板的匹配连接点。用Symbole>Create，选择要放置的端口类型。

4、放置好端口后，将鼠标光标移至端口名称处，点击左键，键入新的端口名称。也可以用Port Attributes框来修改端口名称及其它属性（在端口上点击右键，选择Attributes），端口的名称不能用MAST模板的保留字或者Saber的命令及Saber中的自变量。如果下一级是电路图，端口名称要与电路图中电路层次连接符号的Name属性保持一致；如果下一级是MAST模板，端口名称要与MAST模板定义的连接点保持一致。

5、使符号与下一级连接，有三种情况： ▲ 使符号与电路图连接

SaberSketch默认符号名与电路图名保持一致，并且在同一目录中，如果不是这样，必须在AI_SCH_PATH环境变量中指定符号与电路图的路径名称。如果符号和电路图名称不按默认习惯定义，可以通过给符号添加Schematic属性来定义电路图名称，该属性指定内部电路图的名称。也可以添加Primitive属性，其值为空的。

▲ 为符号创建电路图

如果没有为符号准备好电路图，可以用Symbol>Create>Hierarchical Schematic打开SaberSketch电路图窗口，打开新窗口时，电路图以符号名命名，符号的端口转变成电路图的层次连接符号，用层次连接符号作为输入、输出创建新的电路图。

▲ 使符号与MAST模板连接

为了使符号与MAST模板连接，必须给符号添加Primitive属性，其值为MAST模板的名字。要给符号一个标示，必须给符号添加ref属性，value处空。模板默认属性是在符号中指定的，而不是在模板内，模板信息系统会自动将模板自变量与符号连接。 6、指定符号的属性：

▲ ref属性为下一级中每个元件定义了唯一的元件名，当在电路图中放置符号时，如果提供该属性，SaberSketch会自动分配一个唯一的名字给元件符号，当然用户可以自己修改

▲ 如果电路图中包含参数，可以定义用于内部电路的参数值，在符号上添加与参

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数名一样的属性即可。如果不用该方法解决参数值的问题，必须在层次电路中的上一级用SaberInclude文件定义。 7、创建在线帮助

在属性编辑器中，选中某属性，选择Attributes>Help Message，填入自己的帮助描述。

8、保存符号（File>Save）

9、将符号添加到Parts Gallery中

在符号编辑窗口中创建的符号可以用Schematic>Get Part>By Symbol Name菜单放置到电路图中，也可以把符号放到Parts Gallery的数据库中。打开Parts Gallery，用Edit>New Part菜单，将符号放入Parts Gallery数据库中，符号是放入到.aimpart_user的用户数据库文件中的。

? 保存SaberSketch设计

通过下拉菜单File>Save保存电路图，SaberSketch以尾缀为.ai_sch来保存所有的电路图。如果要保存有多张图纸的电路图，SaberSketch将它们保存在一个电路中，不能单独保存一张图纸。如果保存的电路图是层次电路，SaberSketch只保存当前的电路图。

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数名一样的属性即可。如果不用该方法解决参数值的问题，必须在层次电路中的上一级用SaberInclude文件定义。 7、创建在线帮助

在属性编辑器中，选中某属性，选择Attributes>Help Message，填入自己的帮助描述。

8、保存符号（File>Save）

9、将符号添加到Parts Gallery中

在符号编辑窗口中创建的符号可以用Schematic>Get Part>By Symbol Name菜单放置到电路图中，也可以把符号放到Parts Gallery的数据库中。打开Parts Gallery，用Edit>New Part菜单，将符号放入Parts Gallery数据库中，符号是放入到.aimpart_user的用户数据库文件中的。

? 保存SaberSketch设计

通过下拉菜单File>Save保存电路图，SaberSketch以尾缀为.ai_sch来保存所有的电路图。如果要保存有多张图纸的电路图，SaberSketch将它们保存在一个电路中，不能单独保存一张图纸。如果保存的电路图是层次电路，SaberSketch只保存当前的电路图。

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