- •Предисловие
- •Введение
- •1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ С ПОМОЩЬЮ ГРАФИЧЕСКОГО РЕДАКТОРА SCHEMATICS
- •1.1. Создание новой схемы.
- •1.1.2. Поворот, зеркальное отражение и удаление элементов
- •1.1.3. Соединение элементов
- •1.1.4. Сохранение схемы
- •1.2. Редактирование схемы
- •1.2.1. Редактирование атрибутов элементов схемы
- •1.2.2. Выбор источников сигнала
- •1.2.3. Установка маркеров
- •1.2.4. Маркировка узлов
- •1.3. Установка режимов анализа
- •1.3.1. Расчет рабочего режима
- •1.3.2. Расчет режима при изменении параметров схемы
- •1.3.3. Расчет коэффициентов чувствительности
- •1.3.4. Расчет малосигнальных параметров на постоянном токе
- •1.3.5. Расчет частотных характеристик
- •1.3.6. Расчет переходных процессов
- •1.3.7. Анализ при вариациях параметров схемы
- •1.3.9. Статистический анализ
- •1.4. Архивация схем
- •2. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ
- •2.1. Структура выходного файла
- •2.2.1. Интерфейсные команды программы Probe
- •2.2.2. Нанесение графиков
- •2.2.3. Целевые функции
- •2.2.4. Электронный курсор
- •2.2.5. Преобразование Фурье
- •2.2.7. Параметрические зависимости
- •2.2.8. Построение гистограмм
- •2.2.9. Нанесение меток на графики
- •2.2.10. Сохранение атрибутов экрана
- •2.2.11. Печать графиков
- •3. ПРИМЕРЫ АНАЛИЗА СХЕМ
- •3.1. Расчет установившихся режимов в линейной электрической цепи при периодическом воздействии
- •3.2 Анализ переходного процесса в линейной электрической цепи второго порядка
- •3.4. Расчет усилительного каскада ОЭ по постоянному току
- •3.5. Триггер Шмитта на биполярных транзисторах
- •3.6. Автогенератор на туннельном диоде
- •3.7. Исследование работы четырехразрядного двоичного счетчика
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
- •П1. Интерфейсные команды программы Schematics в режиме редактора схем
- •Меню File (Файл)
- •Меню Edit (Редактирование)
- •Меню Draw (Рисование)
- •Меню Navigate (Навигация по многостраничным схемам)
- •Меню View (Просмотр)
- •Меню Options (Настройка параметров)
- •Меню Analysis (Моделирование)
- •Меню Tools (Инструменты)
- •Меню Markers (Маркеры)
- •Меню Window (Окно)
- •Меню Help (Помощь)
- •П2. Представление чисел в программе Schematics
- •П3. Компоненты символьной библиотеки
- •Земля, резисторы, конденсаторы, индуктивности
- •Диоды
- •Биполярные транзисторы
- •Полевые транзисторы
- •Независимые источники напряжения
- •Независимые источники тока
- •Ключи
- •Линии передачи
- •Управляемые источники
- •Преобразователи входного напряжения в напряжение
- •Преобразователи входного напряжения в ток
- •Функциональные элементы
- •Фильтры
- •Источники сигналов для цифровых схем
- •Источники редактируемых сигналов
- •Назначение начальных условий, глобальных переменных, подключение файлов
- •Элементы для вывода результатов анализа
- •Библиотека моделей реальных приборов
- •П4. Параметры цифровых устройств
- •П5. Опции программы Pspice
- •П6. Ошибки при работе в системе Design Lab
- •Информационные сообщения
- •Ошибки при моделировании
- •Ошибки пользователя
- •П7. Интерфейсные команды программы Probe
- •Меню File (Файл)
- •Меню Edit (Редактирование)
- •Меню Trace (Построение графика)
- •Меню Plote (Отображение графиков)
- •Меню View (Просмотр)
- •Меню Tools (Инструменты)
- •Меню Window (Окно)
- •Меню Help (Помощь)
- •П8. Целевые функции программы Probe
- •Целевые функции общего использования
- •Целевые функции для частотного анализа
- •Целевые функции для переходного анализа
- •Список литературы
105
П2. Представление чисел в программе Schematics
Все размерные числовые величины воспринимаются программой в основных единицах системы СИ, т.е. в омах, вольтах, амперах, фарадах, герцах, секундах и т.д.
Число – совокупность знаков, первый из которых – цифра, знак минус ( - ) или знак плюс ( + ). Число можно выразить в явной или неявной форме.
При явном представлении числа выражаются в виде целых констант (например: 2, +87, -34, 237), в виде вещественных констант с фиксированной десятичной точкой (например, 2.3, +87.4, -32.6) и в экспоненциальной форме, т.е. с порядком (например, 2.3Е6, 23Е5, -45Е-3, 87Е-2). В последних примерах буква ‘E’, за которой следует целая константа, означает, что вещественное число должно быть умножено на определенную степень числа 10. Например, 23Е1 = 230, а –23Е-3 = -0.023.
При неявном представлении числа выражаются в экспоненциальной форме, где порядок определяется с помощью суффикса, следующего непосредственно (без пробела) за целой константой или за константой с фиксированной точкой. (Прописные и строчные буквы не различимы).
Суффикс |
f |
p |
n |
u |
|
m |
K |
Meg |
G |
T |
Степень |
-15 |
-12 |
-9 |
-6 |
|
-3 |
+3 |
+6 |
+9 |
+12 |
Например, 37u = 37U = 37E-6 = 37e-6, |
55K = 55k = 55E3 = 55e3. |
|
|
|||||||
Любые другие буквы и их сочетания, не перечисленные в таблице и следующие непосредственно за числом или суффиксом, могут быть указаны для большей наглядности записи, например: 50Hz, 30kom.
Число 0 можно задать неявно, если записать рядом две запятые. Например, последовательность знаков 5A,,3K,,,2m,8s эквивалентна такой последовательности чисел: 5, 0, 3000, 0, 0, 0.002, 8.
П3. Компоненты символьной библиотеки
Все "идеальные" элементы включены в библиотеку BREAKOUT.SLB. Их имена содержат расширение ...Break, например, Rbreak.. Функционирование этих элементов определяется соответствующими встроенными моделями, имена которых совпадают с именами элементов. Включение таких элементов в схему удобно для последующего изменения параметров модели, т.к. исходная модель сохраняется, а измененная запоминается в директории проекта.
Земля, резисторы, конденсаторы, индуктивности
Имя элемента |
Название и назначение |
Agnd |
Аналоговая земля. Присваивает узлу номер 0. Необходимо включать в |
Gnd_Analog |
аналоговые схемы. В цифровых – не нужен. |
Egnd |
Корпус. Присваивает узлу номер 0. Необходимо включать в аналого- |
Gnd_Earth |
вые схемы. В цифровых схемах – не нужен. |
|
|
|
|
106 |
|
|
|
|
|
R |
|
|
Резистор с постоянным сопротивлением |
|
Rbreak |
|
|
|
|
R_var |
|
|
Переменное сопротивление: R = Value · Set |
|
Pot |
|
|
Потенциометр. |
Эквивалентно двум резисторам с номиналами: |
|
|
|
R1 = Value · Set и R2 = Value · (1 - Set). |
|
C |
|
|
Конденсатор с постоянной емкостью. |
|
Cbreak |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C_var |
|
|
Переменная емкость: C = Value · Set |
|
L |
|
|
Постоянная индуктивность. |
|
Lbreak |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K_Linear |
|
|
Коэффициент связи между катушками. |
|
XFRM_Linear |
|
|
Двухобмоточный линейный трансформатор без потерь. |
|
XFRM_Linear |
|
|
Двухобмоточный трансформатор с магнитным сердечником |
|
|
|
|
|
|
Диоды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Имя элемента |
|
Название и назначение |
||
D |
|
Диод. Все перечисленные в этой таблице элементы описываются одной |
||
Dbreak |
|
и то же моделью диода |
||
|
|
|
||
Dbreak3 |
|
Два диода с объединенными катодами |
||
DbreakCR |
|
Варистор |
|
|
DbreakVV |
|
Варикап |
|
|
DbreakZ |
|
Стабилитрон |
|
|
Биполярные транзисторы |
|
|||
|
|
|
|
|
Имя элемента |
|
|
|
Название и назначение |
QbreakN |
Биполярный транзистор n-p-n-типа |
|||
QbreakN3 |
|
|
|
|
|
|
|||
QbreakN4 |
Биполярный транзистор n-p-n-типа с выводом подложки |
|||
QbreakP |
Биполярный транзистор p-n-p-типа |
|||
QbreakP3 |
|
|
|
|
|
|
|||
QbreakP4 |
Биполярный транзистор p-n-p-типа с выводом подложки |
|||
QbreakL |
Биполярный боковой транзистор p-n-p-типа |
|||
ZbreakN |
Биполярный статически индуцированный транзистор |
|||
Полевые транзисторы |
|
|||
|
|
|
|
|
Имя элемента |
|
|
|
Название и назначение |
JbreakN |
Полевой транзистор с каналом n-типа |
|||
JbreakP |
Полевой транзистор с каналом p-типа |
|||
|
|
107 |
|
|
|
|
|
|
|
MbreakN |
МДП-транзистор с индуцированным каналом n-типа и выводом подложки |
|||
MbreakN4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MbreakN4D |
То же, но со встроенным каналом |
|
|
|
MbreakN3 |
МДП-транзистор с индуцированным каналом n-типа |
|
|
|
MbreakN3D |
МДП-транзистор со встроенным каналом n-типа |
|
|
|
MbreakP |
МДП-транзистор с индуцированным каналом p-типа и выводом подложки |
|||
MbreakP4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
MbreakP4D |
То же, но со встроенным каналом |
|
|
|
MbreakP3 |
МДП-транзистор с индуцированным каналом p-типа |
|
|
|
MbreakP3D |
МДП-транзистор со встроенным каналом p-типа |
|
|
|
Независимые источники напряжения |
|
|
||
|
|
|
|
|
Имя элемента |
Название |
|
Режим анализа |
|
VDC |
|
Источники постоянного напряжения |
DC |
|
CONST |
|
|
|
|
ABM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CD4000_PWR |
|
Источник питания для CD4000 |
|
|
|
|
|
|
|
DIGIFPWR |
|
Источник питания аналого-цифрового интерфейса |
|
|
|
|
|
|
|
ECL_100K_PWR |
Источник питания аналого-цифрового интерфейса |
|
|
|
ECL_10K_PWR |
с ЭС логикой |
|
|
|
VAC |
|
Источник переменного напряжения |
AC, DC |
|
VSIN |
|
Синусоидальный источник напряжения |
TR, DC, AC |
|
VPULSE |
|
Импульсный источник напряжения |
|
|
VEXP |
|
Экспоненциальный источник напряжения |
|
|
VPWL |
|
Кусочно-линейный источник напряжения |
|
|
VPWL_ENH |
|
То же самое, но с заданием периода |
|
|
VPWL_FILE |
|
То же самое, но данные берутся из файла |
|
|
VSRC |
|
Источник напряжения |
|
|
VSFFM |
|
Частотно-модулированный источник синусои- |
|
|
|
|
дального напряжения |
|
|
Независимые источники тока |
|
|
||
|
|
|
|
|
Имя элемента |
|
Название |
|
Режим анализа |
IDC |
Источники постоянного тока |
|
DC |
|
ABM/I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IAC |
Источник переменного тока |
|
AC, DC |
|
ISIN |
Синусоидальный источник тока |
|
TR, DC, AC |
|
IPULSE |
Импульсный источник тока |
|
|
|
IEXP |
Экспоненциальный источник тока |
|
|
|
|
|
|
108 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ISRC |
Источник тока |
|
|
|
|
ISFFM |
Частотно-модулированный источник синусоидального |
|
|
||
|
тока |
|
|
|
|
IPWL |
Кусочно-линейный источник тока |
|
|
||
IPWL_ENH |
То же самое, но с заданием периода |
|
|
||
IPWL_FILE |
То же самое, но данные берутся из файла |
|
|
||
Ключи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Имя элемента |
|
Название и назначение |
|
||
Sbreak |
|
Ключ, управляемый напряжением |
|
||
Wbreak |
|
Ключ, управляемый током |
|
||
Sw_tOpen |
|
Включающийся ключ |
|
||
Sw_tClose |
|
Выключающийся ключ |
|
||
Линии передачи |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
Имя элемента |
|
Название и назначение |
|
||
T |
|
Линия передачи без потерь |
|
||
TLossy |
|
Линия передачи с потерями |
|
||
TLossyMod |
|
Линия передачи с потерями, имеющая модель |
|
||
Управляемые источники |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
Имя элемента |
Название |
Выходное напряжение |
|
||
E |
|
ИНУН |
Uout = GAIN · Uin |
|
|
F |
|
ИТУТ |
Iout = GAIN · Iin |
|
|
G |
|
ИТУН |
Iout = GAIN · Uin |
|
|
H |
|
ИНУТ |
Uout = GAIN · Iin |
|
|
E_POLY |
|
Нелинейный ИНУН |
Uout = A0 + A1 · Uin +... |
(A0=0) |
|
F_POLY |
|
Нелинейный ИТУТ |
Iout = A0 + A1 · Iin +... |
(A0=0) |
|
G_POLY |
|
Нелинейный ИТУН |
Iout = A0 + A1 · Uin +... |
(A0=0) |
|
H_POLY |
|
Нелинейный ИНУТ |
Uout = A0 + A1 · Iin +... |
(A0=0) |
|
Преобразователи входного напряжения в напряжение
Имя элемента |
Название |
Выходное напряжение |
ABM1 |
Делитель напряжения 1:10 |
Uout = Uin/10 |
ABM2 |
Среднее двух напряжений. |
Uout = (U1+U2)/2 |
ABM3 |
Среднее трех напряжений. |
Uout = (U1+U2+U3)/3 |
COS |
Косинус |
Uout = COS(Uin) |
ABS |
Абсолютная величина |
Uout = |Uin| |