NL5 的原始組件非常簡單。它們是電阻器、電容器、電感器、電壓源和電流源。它們是理想元件（見圖 1），沒有寄生元件或其他隱藏參數(shù)。所有組件參數(shù)都是可見的并且可以由用戶更改。每個組件參數(shù)都可以設置為任何值，包括負值、零值，甚至無限值。這使得創(chuàng)建現(xiàn)實生活中不存在的、堪稱理想的組件成為可能。例如，可以創(chuàng)建電阻為零或無窮大的電阻器。盡管這樣的理想組件在現(xiàn)實生活中并不存在，但它們在模擬中很有用。
    首先，使用理想組件??似乎是有利的，因為它們的簡單性將有利于計算算法。然而，在某些情況下，需要評估組件的真實行為，例如通過近乎理想的開關對電容器進行瞬時充電的情況。主要問題不在于切換后最終電壓的計算，而在于如何向用戶呈現(xiàn)無限值信號。該算法完美地管理模擬步驟，以確定結果的準確性。
    通常，在 SPICE 仿真器中，用戶僅指定最大步長，仿真器可以在必要時減小步長以達到所需的精度。由于多種原因，這種方法非常值得懷疑。通常不需要為模擬的所有周期設置相同的絕對精度。在NL5中，模擬步驟的管理非常簡單，用戶決定步驟的類型。首先根據電路預期、所需精度、仿真速度等設置最大間距。
    NL5 可以自動降低音高的原因只有三個，并且始終要征得用戶的同意：
    跟蹤信號的快速波形。
    準確檢測開關點。
    確保交換過程的可靠收斂。
    通過選擇步長值，用戶有更好的機會了解電路的操作并預測可能的限制。
  

  

     圖 1：理想組件（NL5）

    NL5 的版本
    為了向所有用戶提供可操作性，NL5 提供了多個版本：
    NL5 標準全功能版：這是標準且完整的版本，包括許多高級功能和工具。可以購買包含所有組件的版本，并且許可證可供個人和企業(yè)使用。
    NL5 Lite：這是該軟件的免費簡化版。它可以打開與標準 NL5 相同的原理圖文件并使用相同的仿真算法，但它不支持 NL5 的大部分功能和工具，并且具有更簡化的用戶界面和基本功能。它是免費的，無需許可證即可使用無限數(shù)量的組件運行模擬。NL5 lite 是創(chuàng)建新項目并獲得第一批結果的最佳工具。如果需要，設計人員可以稍后升級到完整版本，以便使用特定工具進行更詳細的分析。
    NL5 DLL：原理圖創(chuàng)建過程通常在 Windows 環(huán)境中使用 NL5 或 NL5 Lite 完成，然后可以使用 NL5 DLL 在 Windows、Linux 或 macOS 中執(zhí)行仿真。這種靈活性允許用戶選擇自己喜歡的仿真平臺，同時仍然受益于 NL5 的功能。此外，對于想要自動化模擬模擬并將其集成到更大的工作流程中的用戶來說，通過 MATLAB、Python 或其他編程語言控制 NL5 模擬的能力是一個顯著的優(yōu)勢。此外，強調與數(shù)字仿真器（例如運行 SystemVerilog 的仿真器）的聯(lián)合仿真能力對于設計驗證確實至關重要。此功能可以將數(shù)字仿真器的強大功能與 NL5 DLL 提供的可靠模擬仿真相結合，
    NL5不使用SPICE進行模擬，而是采用其他非常高效和快速的算法。簡而言之，SPICE 和 NL5 之間存在一些差異：
    香料：
    復雜的數(shù)值算法可能會產生錯誤的結果
    切換點收斂
    錯誤結果很難被發(fā)現(xiàn)
    通常需要添加小組件才能使數(shù)值算法發(fā)揮作用
    一些內在特征沒有記錄。
    NL5：
    簡單的積分算法
    沒有收斂問題
    結果可以輕松驗證
    無需添加額外組件
    對于理想的組件，無需輸入非常大或非常小的值。
    示例項目
    圖 2 顯示了開關電路的通用圖（NL5 本機示例使用）。顏色已更改，以使它們在出版物中更明顯。默認情況下，電路圖和波形圖的背景實際上是黑色的。接線圖由以下電子元件組成：
    V1：脈沖電壓源
    L1：1H的理想電感
    T1：電子開關
    D1：理想二極管
    C1：1μF電容
    R1：1歐姆的電阻負載。    

   圖 2：振蕩器的接線圖以及輸出電壓圖

    與其他模擬工具一樣，模擬發(fā)生得非?？烨壹磿r。雖然其他工具可能實現(xiàn)快速仿真，但 NL5 和類似工具以其在處理復雜開關點和瞬態(tài)行為方面的可靠性而聞名。在某些情況下，其他模擬器可能會在切換點遇到速度減慢或問題，從而可能導致錯誤的結果。
    因此，NL5 的優(yōu)勢不僅在于速度，還在于其模擬的魯棒性和準確性，特別是在處理復雜的模擬和混合信號設計時。這種可靠性對于確保仿真結果準確代表現(xiàn)實世界的性能至關重要，這對于為其項目尋求可靠結果的工程師和設計師來說尤其重要。
    為了進行實驗，設計人員可能會嘗試添加一個與 T1 并聯(lián)的非常低值的電容器，以實現(xiàn)更真實的模擬，但他會發(fā)現(xiàn) NL5 的本機模擬是完美的。切換機制對于所有模擬器來說都是極其關鍵的領域，NL5 出色地解決了這個問題。
    結論
    NL5 最初是為開關電源仿真而設計的，但事實證明，它是所有其他類型電子電路（從傳輸線到高功率射頻發(fā)生器、精密工具和數(shù)字信號處理）的出色仿真工具。NL5 完全適合所有用戶的需求，無論他們的經驗、興趣和期望如何。它是初學者和電子專業(yè)學生的理想軟件。它非常容易使用，并且具有電子模擬器的基本經驗就足夠了。由于 SPICE 典型的收斂問題不再存在，經驗豐富的工程師可以利用極其快速且穩(wěn)健的算法來模擬非常大的系統(tǒng)。由于 NL5 中使用的理想元件具有非?；镜男再|，因此其范圍不僅限于電子領域。
    值得注意的是，NL5 不支持 SPICE 模型，例如制造商為“真實”電子元件提供的模型。對于仿真，NL5 主要依賴于自己的一組“理想”組件。盡管這些光學元件堅固耐用且適應性強，但它們并不旨在直接整合制造商特定的模型。用戶應該意識到，NL5 專注于理想組件和分段線性建模，如下所述?！?br>    NL5 使用簡化的分段線性 (PWL) 表示法，可以靈活地對 NL5 的“理想”組件無法提供的非線性進行建模，例如指數(shù)二極管特性。用戶可以創(chuàng)建自己的 PWL 模型來準確表示設備的行為。這種方法使用戶能夠控制電路模型的精度和細節(jié)水平，從而允許他們修改模擬以匹配現(xiàn)實世界的特性。NL5 對 PWL 建模的支持使用戶能夠管理各種非線性行為，而不會影響仿真速度或精度。