Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
близки к точному решению, то процесс расчета режима по постоянному току завершается за меньшее количество итераций.
Расчет малосигнальных чувствительностей. В режиме по постоянному току они рассчитываются по директиве
.SENS <выходная переменная>
Выходные переменные указываются по тому же формату, что и в директиве .PRINT для режима DC. При этом накладывается ограничение: если выходная переменная должна быть током, то допускается только ток через источники напряжения. После линеаризации цепи в окрестности рабочей точки рассчитывается чувствительность каждой из указанных выходных переменных к изменению параметров всех компонентов и моделей. Поэтому объем результатов расчета чувствительностей может быть огромным. Приведем пример:
.SENS V(9) V(4,3) I(VCC)
Если предположить, что цепь состоит из компонентов Rl, R2, С1 и т.д., то по этой директиве будут рассчитаны чувствительности dV(9)/dVR1, dV(9)/dR2, dV(9)/dC1, ..., dV(4,3)/dR1, ...
Расчет малосигнальных передаточных функций. В режиме по постоянному току они рассчитываются по директиве
.TF <выходная переменная> <имя источника напряжения или тока>
после линеаризации цепи в окрестности рабочей точки. Выходные переменные имеют тот же формат, что и по директиве .PRINT. Если выходная переменная должна быть током, то это - ток через источник напряжения. Результаты расчетов выводятся непосредственно, без обращения к директивам .PRINT или .PLOT. Приведем примеры:
.ТV V(5) VIN
.ТЕ V(15,14) I(VDRIV)
В первом случае рассчитывается передаточная функция dV(5)/dVIN, а во втором - dV(15,14) / dI(VDRIV). Кроме того, всегда рассчитываются входные и выходные сопротивления.
Расчет частотных характеристик. Они рассчитываются по директиве
.AC [LIN] [ОСТ] [DEC] <п> <начальная частота> <конечная частота>
Эта директива задает диапазон частот в пределах <начальная частота>... <конечная частота>. Параметр LIN устанавливает линейный шаг по частоте, при этом n - общее количество точек по частоте. Параметры ОСТ и DEC устанавливают логарифмический характер изменения частоты октавами и декадами соответственно. Параметр n определяет количество точек по частоте на одной октаве или декаде. Частотные характеристики рассчитываются после определения режима по постоянному току и линеаризации нелинейных компонентов (это делается автоматически, никаких дополнительных директив не требуется). Амплитуды и фазы гармонических сигналов указываются при описании параметров независимых источников напряжения V или тока I. Результаты расчет выводятся по директивам .PRINT, .PLOT или .PROBE.
Анализ уровня внутреннего шума. Анализ производится по директиве
.NOISE V(<узел>[,<узел>]) <имя> <n>
Директива .NOISE указывается совместно с директивой .АС, в которой задается диапазон частот. Источниками шума служат резисторы, ключи и полупроводниковые приборы. На каждой частоте f рассчитывается спектральная плотность выходного напряжения Su вых(f), В2/Гц, обусловленная наличием статистически независимых источников внутреннего шума. Точки съема выходного напряжения указываются по спецификации V (<узел> [ , <узел>]). К входным зажимам цепи подключается независимый источник напряжения или тока, <имя> которого приводится в списке параметров директивы .NOISE. Этот источник не является источником реального сигнала, он служит лишь для обозначения входных зажимов цепи. Выходной шум пересчитывается к входным зажимам цепи. Если ко входу подключается источник напряжения, то на входе рассчитывается эквивалентная спектральная плотность напряжения шума Su вх.эк(f), В2/Гц; если источник тока, то рассчитывается эквивалентная спектральная плотность тока Si вх.эк (f), А2/Гц. Уровень шума пересчитывается с выхода на вход делением спектральной плотности выходного напряжения Su вых на квадрат модуля соответствующей передаточной функции. Заметим, что внутреннее сопротивление реального генератора сигнала Rг должно быть включено в описание цепи как отдельный резистор.
Если указан целочисленный параметр <n>, то на каждой n-й частоте в диапазоне анализа будет рассчитываться не только спектральная плотность суммарного шума, но и вклад в нее каждого шумового источника. Если параметр <n> не указан, то этот расчет не производится. Приведем примеры:
.NOISE V(5) VIN
.NOISE V(101) VSRC20
.NOISE V(4,5) ISRC
Результаты расчета уровней шума выводятся в выходной файл по директиве .PRINT или .PLOT:
.PRINT NOISE <выходная переменная>...
.PLOT NOISE <выходная переменная>
В качестве выходных переменных используются следующие имена:
INOISE, DB(INOISE) - корень квадратный из Sвх(t) в относительных единицах и децибелах;
ONOISE, DB(ONOISE) - корень квадратный из Su вых (f) в относительных единицах и децибелах.
Например:
.PRINT NOISE INOISE ONOISE DB(INOISE)
.print NOISE INOISE ONOISE
.PRINT NOISE ONOISE DB(ONOISE)
Графики спектральных плотностей можно построить с помощью программы Probe при наличии директивы .PROBE.
По результатам расчета спектральной плотности внутреннего шума легко вычисляется дифференциальный коэффициент шума линейного четырехполюсника, изображенного на рис.8,а. Дифференциальный коэффициент шума равен
Кш=Su вх.эк(f)/Su r,
где Su вх.эк - спектральная плотность напряжения шума, обусловленная шумом выходного сопротивления генератора Rr и внутренним шумом четырехполюсника, пересчитанная на его вход; Su вх.эк(f)=INOISE2; Su r=4kToRr - спектральная плотность напряжения шума выходного сопротивления генератора; k=l,3810-23 Дж/град.- постоянная Больцмала; То=300 К - номинальная абсолютная температура.
Формула для расчета дифференциального коэффициента шума приобретает, таким образом, вид
Кш(f)=INOUSE2/(1.65610-20Rг,)
где Rг указывается в омах.
Рис.8 Измерение коэффициента шума четырехполюсника при подключении ко входу источника напряжения (а) или тока (б)
Приведем фрагмент задания на расчет коэффициента шума четырехполюсника, изображенного на рис 8,а:
TEMP 65
VG 1 0 AC 1
RG 1 2 75
RLOAD 3 4 500
CLOAD 3 4 30pF
{описание четырехполюсника}
AC LIN 21 0 1000HZ
NOISE V(3,4) VG
.PRINT INOISE ONOISE
Аналогично измеряется дифференциальный коэффициент шума при подключении на вход четырехполюсника источника тока (рис. 8,6):
Кш(f)=INOUSE2/(1.65610-20/Rг)
В некоторых задачах могут потребоваться независимые источники шума. Они могут быть представлены в виде зависимых источников, управляемых током шумящего резистора (в связи с особенностями программы PSpice допускается управлять током источника ЭДС, включенного последовательно с шумящим резистором).
На рис 9,а представлена модель независимого источника шумового напряжения. Сопротивление шумящего резистора этого источника связано с требуемой спектральной плотностью напряжения шума Su соотношением RN=Su/(4kT). Например, при Su= =10-18 В2/Гц описание модели на рис. 9,а имеет вид:
RN 10 604
VN 1 0 DC 0
HN 2 3 VN 1
Рис.9
Модель независимого источника шумового тока представлена на рис.9,б. Для нее сопротивление шумящего резистора связано со спектральной плотностью шумового тока Si соотношением RN= =4kT/Si. Например, при Si= 10 -24А/Гц2 модель описывается следующим образом:
RN 1 0 16.56К
VN 1 0 DC 0
FN 2 3 VN 1
Расчет переходных процессов. Они рассчитываются по директиве
TRAN[/OP] <шаг вывода данных> <конечное время>
+ [<начальное время вывода данных>
+[<максимальный шаг вычислений>]] [UIC]
Переходные процессы всегда рассчитываются с момента t=0 до момента <конечное время> Перед началом расчета переходных процессов рассчитывается режим .по постоянному току. Шаг интегрирования выбирается автоматически. Результаты вычислений выводятся в виде таблиц или графиков с интервалом времени, задаваемым параметром <шаг вывода данных> (применяется квадратичная интерполяция между дискретными отсчетами) Если задан параметр <начальное значение вывода данных>, то вывод результатов расчетов подавляется на интервале времени от t=0 до указанного значения. Максимальное значение шага интегрирования устанавливается параметром <максимальный шаг вычислений>, если он не указан, то максимальный шаг интегрирования устанавливается равным <конечное время>/50.
Режим по постоянному току определяет начальные условия для расчета переходных процессов. Это связано тем, что значения источников сигнала в момент t=0 могут отличаться от их постоянных составляющих. При этом на печать выводятся только значения узловых потенциалов в режиме по постоянному току Указание в директиве .TRAN суффикса/ОР выводит на печать полную, информацию о режиме по постоянному току (как по директиве .ОР).
Если в конце директивы .TRAN указать параметр UIC (Use Initial Conditions), то расчет режима по постоянному току отменяется. При этом начальные значения напряжении на емкостях и токов через индуктивности указываются в опциях вида IС=..., включенных в описания конденсаторов и индуктивностей, а начальные значения узловых. потенциалов указываются в директиве .IC.
При использовании директивы .PROBE совместно с директивой .TRAN следует иметь в виду, что в файле результатов <имя входного файла) .DAT помещается только 16000 отсчетов переменных (при этом отсчеты переменных, указанных в директиве .PROBE, берутся не с шагом вывода данных, а с внутренним шагом интегрирования). Поэтому в задачах с большим объемом выводимых данных в директиве .PROBE следует приводить конкретный список небольшого количества переменных, а в директиве .TRAN - параметр <начальное время вывода данных), чтобы не запоминать отсчеты в начале переходного процесса. Приведем примеры:
.TRAN 5MS 500MS
.TRAN/OP 5MS 500MS 100MS UIC
.TRAN 5MS 500MS 0MS 0.5MS
Задание начальных значений узловых потенциалов. Эти значения задаются по директиве
IС V (<узел>)=<значение ЭДС>
Приведем пример:
.IC V(5)=1.24 V(IN)=0
К указанным узлами подключаются источники постоянного напряжения с внутренним сопротивлением 0,002 0м, и рассчитывается режим по постоянному току. После завершения расчета режима по постоянному току эти источники отключаются и при наличии директивы .TRAN начинается расчет переходных процессов с заданными начальными условиями.
Если в задании, имеются и директива .nodeset, и директива .IС, то первая не будет выполняться при расчете режима по постоянному току перед началом анализа переходных процессов.
Спектральный анализ. Он проводится по директиве
.FOUR <fi> <выходная переменная>...
Спектральный анализ производится с помощью дискретного преобразования Фурье после завершения расчета переходного процесса (в задании должна иметься директива .TRAN). Имена переменных, спектр которых должен быть рассчитан, указываются в списке <выходная переменная>. В директиве .FOUR задается частота первой гармоники f1. В программе рассчитываются амплитуды постоянной составляющей Ао и первых девяти гармоник A1, А2, ..., А9. Спектральному анализу подвергается участок реализации переходного процесса длительностью Tn=l/f1 в конце интервала анализа (чтобы завершились переходные процессы). Результаты спектрального анализа выводятся на печать в виде таблиц без указания директив .PRINT, .PLOT или .PROBE. Кроме того по формуле
A22+A23+...+A29/A1 100
рассчитывается коэффициент нелинейных искажений в процентах Приведем пример:
.FOUR I0KHZ V(5) V(6,7) I(VSENS3)
Спецификация выходных переменных составляется по тем же правилам, что в директивах .PRINT или .PLOT.
Спектральный анализ производится также при обработке данных в графическом постпроцессоре Probe с помощью алгоритма быстрого преобразования Фурье. Отличие состоит в том, что при этом спектральному анализу подвергается целиком весь график, изображенный на экране дисплея.
Статистический анализ по методу Монте-Карло. Он производится при статистическом разбросе параметров, описанных по директиве .MODEL. Случайное значение параметра х рассчитывается по формуле
х=xном(1+),
где xном - номинальное значение параметра, указанное в директиве .MODEL; - относительный разброс параметра х; - центрированная случайная величина, принимающая значения на отрезке (-1, +1). Случайные величины создаются с помощью генераторов случайных чисел. Величина относительного разброса параметров и закон распределения случайных величин задаются опцией (спецификация случайного разброса параметров директивы .MODEL, которая имеет вид:
[DEV[/< генератор # >] [/<закон распределения>] <разброс> [%]]
[LOT'[/< генератор # >] [/<закон распределения>] <разброс> ['%]]
Параметр <генератор # > указывает номер генератора случайных чисел (от 0 до 9). С его помощью создаются коррелированные параметры. Случайные параметры, для которых не указаны номера генераторов случайных чисел, образуются с помощью индивидуальных независимых генераторов; они являются некоррелированными. Для расчета значений разбросов параметров DEV и LOT используются различные генераторы, так что имеется 10 генераторов для параметров DEV и столько же для параметров LOT.
В простейшем случае номера генераторов случайных чисел не указываются. Тогда параметры, имеющие опции DEV, получают независимые, а параметры, имеющие опции LOT - коррелированные случайные значения (последнее характерно для имитации разброса параметров партий изделий). Приведем примеры:
.MODEL RLOAD RES (R=l DEV/GAUSS 5% LOT/UNIFORM 10%)
.MODEL CMOD CAP (C=l DEV/4/GAUSS 1% TC1
+ DEV/4/USER1 10% LOT/5 2%)
В программе имеются генераторы случайных величин с двумя стандартными законами распределения:
UNIFORM - равновероятное распределение на отрезке (-1,+1);
GAUSS - гауссово распределение на отрезке (-1, +1) с нулевым средним значением и среднеквадратическим отклонением = 0,25 (т. е. фактически создается усеченное гауссово распределение на интервале ±4).
Кроме того, пользователь может задать нестандартный закон распределения случайных величин с помощью директивы
.DISTRIBUTION (имя) <<> <Р>>...
Здесь параметр <имя> назначает имя закону распределения, который задается в табличной форме. Пары чисел задают значения случайной величины , и соответствующую вероятность Р. Всего может быть задано до 100 опорных точек. Все значения должны находиться на интервале (-1, +1). Координаты точек должны указываться в порядке возрастания (допускается повторять предыдущие значения ). Между соседними точками производится линейная интерполяция.
Приведем пример задания бимодального распределения, график которого изображен на рис. 10.
Рис.10
DISTRIBUTION BI_MODAL (-1,1) (-0.5,1) (-0.5,0) (0.5,0) (0.5,1) (1,1)
Случайным параметрам, закон распределения которых не задан явно в директиве MODEL, по умолчанию назначается распределение, указанное в опции DISTRIBUTION директивы OPTIONS.
Статистические испытания по методу Монте-Карло проводятся при расчете режима по постоянному току, частотных характеристик или переходных процессов по директиве
.МС <n> [DC] [TRAN] [АС] <имя выходной переменной>
+<обработка результатов> [LIST] [OUTPUT <спецификация>]
+[RANGE (<минимум>, <максимум>)]
Параметр <n> задает количество статистических испытаний. Ключевые слова DC, AC, TRAN указывают вид анализа. После них указывается <имя выходной переменной>, подлежащей статистической обработке.
При статистическом анализе предусматривается разнообразная статистическая обработка результатов моделирования, характер; которой определяется с помощью опции <обработка результатов>; принимающей одно из следующих значений:
YМАХ - расчет максимального отклонения текущей реализации от номинальной;
MAX - расчет максимального значения в каждой реализации;
MIN - расчет минимального значения в каждой реализации;
RISE_EDGE (<значение>) - определение момента первого пересечения заданного уровня снизу вверх (значение уровня задается в круглых скобках; в начале расчета значение реализации должно быть меньше этого уровня);
FALL_EDGE (<значение>) - определение момента первого пересечения заданного уровня сверху вниз (значение уровня задается в круглых скобках; в начале расчета значение реализации должно быть больше этого уровня).
По необязательному ключевому слову LIST на печать выводится список значений всех случайных параметров во всех peaлизациях.
В отсутствие ключевого слова OUTPUT характеристики цепи, указанные в директивах .PRINT, .PLOT или .PROBE, выводятся на печать или передаются в постпроцессор Probe один раз для номинального значения случайных параметров. С помощью ключевого слова OUTPUT их можно вывести требуемое число раз, задавая после этого слова следующие параметры:
ALL - во всех реализациях;
FIRST <m> - только для первых m реализаций;
EVERY <m> - на каждой m-й реализации;
RUNS <m1>, <m2>, ... - для реализаций с указанными номерами m1, m2,...
После ключевого слова RANGE определяется диапазон значений, в пределах которого статистически обрабатывается выходная переменная. Если вместо минимального или максимального значения этого диапазона указать звездочку *, то граница диапазона примет значение - или +.
Приведем примеры:
МС 5 TRAN V(5) YMAX RANGE (-1, *)
МС 100 AC VM(3) YMAX LIST OUTPUT=ALL
Расчет чувствительности и наихудшего случая. Для этого применяется директива
.WCASE [DC] [TRAN] [АС] <имя выходной переменной>
+<обработка результатов> [<опции>]...
Виды анализа и параметры <имя выходной переменной>, <обработка результатов> такие же, как у директивы .МС.
Проводятся расчеты характеристик цепи при вариации параметров, имеющих опции DEV или LOT. Сначала по очереди изменяются все указанные параметры, что позволяет оценить параметрическую чувствительность характеристик. В заключение рассчитываются характеристики цепи при одновременном изменении всех параметров по методу наихудшего случая. Опции имеют следующий смысл.
Ключевое слово OUTPUT ALL разрешает передавать в выходной файл характеристики цепи, указанные в директивах .PRINT, .PLOT и .PROBE, при всех комбинациях параметров при расчете чувствительности. В его отсутствие передаются данные лишь о номинальном режиме и наихудшем случае.
После ключевого слова RANGE (<минимум>, <максимум>) указывается диапазон значений, в пределах которого производится статистическая обработка выходной переменной. Если вместо минимального или максимального значения этого диапазона проставить звездочку *, то граница диапазона принимает значение - или +.
Ключевые слова HI и LOW задают направление изменения параметров компонентов относительно номинальных значений при расчете наихудшего случая. Если определяется функция YMAX или МАХ, по умолчанию назначается ключевое слово HI (положительное приращение), в противном случае LOW (отрицательное приращение).
Ключевые слова VARY DEV, VARY LOT, VARY ВОТH определяют характер случайного разброса параметров. По умолчанию назначается параметр VARY BOTH и случайный разброс задается обоими параметрами DEV и LOT; два других ключевых слова означают случайный разброс, определяемый только одним параметром DEV или LOT соответственно.
Ключевые слова BY RELTOL, BYE <значение> задают относительное изменение параметров при расчете чувствительности. По умолчанию их изменение равно значению параметра RELTOL, указанному в директиве .OPTIONS.
Ключевое слово DEVICES (<список типов компонентов>) назначает типы компонентов, параметры которых изменяются при расчете чувствительности и наихудшего случая. Список типов компонентов состоит из первых символов их имен, перечисляемых слитно, без пробелов. Например, вариация параметров только резисторов (R), конденсаторов (С) и биполярных транзисторов (Q) назначается с помощью ключевого слова DEVICES RCQ. Приведем примеры директивы .WCASE:
.WCASE DC V (4,5) YMAX
.WCASE TRAN V(l) FALL_EDGE (3.5V) VARY BOTH BY
+RELTOL DEVICES RL
В задании на моделирование может быть либо директива .МС, либо .WCASE, но не обе вместе.
Вспомогательные директивы
Глобальные узлы (к их числу относятся цепи питания, синхронизации и пр.) задаются директивой
.GLOBAL <имя узла>...
Узлы схемы с одинаковыми именами из перечисленных в этой директиве автоматически соединяются в основной цепи и во всех макромоделях.
Функции, определяемые пользователем, задаются по директиве
.FUNC <имя функции> ([<аргумент>...]) <тело>
Количество аргументов находится в пределах от 1 до 10. Имя функции назначает пользователь. Тело функции, содержащее описание функции пользователя, состоит из арифметических выражений и стандартных функций. Например:
.FUNC DR(D) D/57.296
.FUNC Е(Х) ЕХР(Х)
.FUNC АРВХ(А, В, X) А+ВХ
Глобальные параметры задаются директивой
.PARAM <имя параметра> = <значение>...
Введем, например, параметры рi=, pi2==2, напряжение источника питания VPOWER=5 и используем один из них при описании емкости конденсатора С1:
.PARAM pi=3.14159265, pi2=6.2831853, VPOWER=5v
Cl 2 0 {l/((pi210kHz5k)}
Значения температуры указываются в директиве
.TEMP <температура>...
по шкале Цельсия. Если указано несколько значений температуры, то все виды анализа проводятся для каждой температуры. Если директива .TEMP не приведена, а в директиве .OPTIONS не указано другого значения температуры, то расчеты проводятся для номинальной температуры TNOM=27°C.
Вариация параметров назначается по директиве .STEP, имеющей следующие разновидности:
.STEP [LIN] <имя варьируемого параметра> <начальное значение>
+<конечное значение> <шаг приращения параметра>
.STEP [ОСТ] [DEC] <имя варьируемого параметра>
+<начальное значение> <конечное значение> <количество точек>
.STEP <имя варьируемого параметра> LIST <значение>...
На каждом шаге вариации параметров выполняются все виды анализа характеристик цепи, задаваемых директивами .DC, .АС, .TRAN и др. Варьироваться могут все параметры всех моделей компонентов и глобальные параметры, за исключением:
параметров L и W МОП-транзистора (разрешается варьировать аналогичные параметры LD и WD);
температурные коэффициенты ТС1, ТС2 резисторов и других компонентов.
Приведем примеры:
.STEP VIN -0.8 0.8 0.2
.STEP LIN 12 5mA -2mA -0.1mA
.STEP RES RMOD(R) 0.9 1.1 0.05
.STEP TEMP LIST 0 20 27 50 80
.STEP PARAM VPOWER 4 6 0.2
Ключевое слово PARAM в последнем примере указывает, что после него следует имя глобального параметра.
Дадим пояснения, как с помощью директивы .STEP организовать многовариантный анализ.
Например, многовариантный анализ переходных процессов при изменении амплитуды А гармонического сигнала реализуется следующим образом:
.PARAM А=0
VSIGNAL 1 0 SIN (0 {A} lkHz)
.STEP PARAM A LIST 1 2 5 10
.TRAN 0.lms 5ms
Обратим внимание, что при вариации глобальных параметров их необходимо предварительно объявить по директиве .PARAM.
Изменение сопротивления резистора (и параметров других пассивных компонентов) осуществляется двояко. Во-первых, c помощью глобального параметра:
.PARAMP=1
.R1 2 0 {Р}
.STEP PARAM P 15, 45, 10
Во-вторых, используя модель резистора:
.MODEL RMOD RES(R=15)
R1 2 0 RMOD 1
.STEP RES RMOD(R) 15, 45, 10
Здесь RMOD - имя модели резистора, RES - тип модели, R - имя варьируемого параметра.
В связи с тем, что многовариантный анализ производится t помощью нескольких директив .TEMP, .МС, .WCASE и .DC, в одном задании на моделирование вместе с директивой .STEP можно помещать только одну из них (две директивы .STEP не допускаются).
Установка длины строки выходного файла. Она устанавливается: директивой
.WIDTH OUT = <значение>
Параметр <значение>, устанавливает количество колонок в выходном файле: 80 (по умолчанию) или 132.
Включение произвольного файла. Он включается в текст задания на моделирование по директиве
.INC <имя файла>
Например,
.INC BAND.CIR
.INC D:\ PSPICE\ DIODE.MOD
Допускаются четыре уровня включения, причем включаемые файлы не должны иметь заголовков и директив .END.
Файл библиотеки компонентов подключается по директиве
.LIB [<имя файла библиотеки>]
В файле библиотеки с указанным именем содержится описание встроенных, моделей одного или нескольких компонентов (параметры каждого компонента вводятся по директиве .MODEL или подсхем (описанных с помощью директив .SUBCKT/.ENDS). В этом же файле могут быть помещены комментарий и обращения к другим директивам .LIB.
При указании в задании на моделирование имени какого-либо конкретного компонента, модель которого содержится, в библиотечном файле, в ОЗУ загружается не весь файл, а только его часть, относящаяся к данному компоненту.
Приведем пример:
.LIB KT315A.MOD - подключение описания модели транзистора KT315A;
.LIB Q.LIB - подключение библиотеки отечественных биполярных транзисторов;
.LIB C:\ PSPICE\ LIB\ D.LIB - подключение библиотеки диодов, находящейся на диске С в подкаталоге LIB каталога PSPICE.
Параметры и режимы работы программы PSpice устанавливаются с помощью директивы
.OPTIONS [<имя опции>] ... [<имя опции> = <значение>] ...
Например:
.OPTIONS NOPAGE NODE REVTOL=1E-4
Опции перечисляются в любом порядке. Они подразделяются на два вида:
опции, имеющие численное значение;
опции, не имеющие численного значения (их можно назвать флагами, находящимися в положении "включено" или "выключено").
Приведем список флагов:
ACCT - вывод статистики времени выполнения всех видов анализа характеристик цепи и других данных о задании на моделирование;
EXPAND - включение в описание схемы описания макромодели;
LIBRARY - включение в описание схемы описания моделей из библиотечных файлов,
LIST - вывод списка всех компонентов цепи;
NOBIAS - запрещение вывода в выходной файл значений узловых потенциалов в рабочей точке;
NODE - печать таблицы узлов,
NOECHO - запрещение включения входного файла в выходной файл;
NOMODE - запрещение вывода списка параметров моделей;
NOPAGE - запрещение перевода страниц в выходном файле,
OPTS - вывод значений всех опций.
Если какой-либо флаг не указан, то по умолчанию устанавливается режим, противоположный описанному выше.
Представим опции, имеющие численные значения:
|
Имя опции |
Наименование |
Размер-ность |
Значение по умолчанию |
|
ABSTOL |
Допустимая ошибка расчета токов в режиме TRAN |
А |
10-12 |
|
CHGTOL |
Допустимая ошибка расчета заряда в режиме TRAN |
Кулон |
10-14 |
|
СРТMЕ |
Максимальное время работы процессора, разрешенное для выполнения данного задания |
с |
106 |
|
DEFL |
Длина канала МОП-транзистора |
м |
10-4 |
|
DEFW |
Ширина канала МОП транзистора |
м |
10-4 |
|
DEFAD |
Диффузионная площадь стока МОП-транзистора |
м |
0 |
|
DEFAS |
Диффузионная площадь истока МОП-транзистора |
м |
0 |
|
DIGFREQ |
Минимальный шаг по времени при анализе цифровых устройств (равен 1/DIGFREQ) |
Гц |
10 |
|
DIGSTRF |
Выходное сопротивление цифрового устройства типа F |
0м |
10 |
|
DIGSTRD |
Выходное сопротивление цифрового устройства типа D |
0м |
100 |
|
DIGSTRW |
Выходное сопротивление цифрового устройства типа W |
0м |
104 |
|
DIGMNTYMX |
Селектор выбора задержки цифрового устройства по умолчанию:1 - минимум, 2 - типичное значение, 3 - максимум |
- |
2 |
|
DISTRIBUTION |
Закон распределения отклонений параметров от номинальных значений |
UNIFORM 1 |
|
|
GMIN |
Минимальная проводимость ветви цепи (проводимость ветви, меньшая GMIN, считается равной нулю) |
См |
10-9 |
|
ITL1 |
Максимальное количество итераций в режиме DC |
- |
40 |
|
ITL2 |
Максимальное количество итераций при расчете передаточных функций по постоянному току при переходе к последующей точке |
- |
20 |
|
ITL4 |
Максимальное количество итераций при переходе к следующему моменту времени в режиме TRAN |
- |
10 |
|
ITL5 |
Общее максимальное количество всех итераций в режиме TRAN (установка ITL5=0 устраняет это ограничение, но не более 2 109) |
- |
5000 |
|
LIMPTS |
Максимальное количество точек, выводимых в таблицу или на график (не более 32000) |
- |
5000 |
|
NUMDGT |
Количество значащих цифр в таблицах выходных данных |
- |
4 |
|
PIVREL |
Относительная величина элемента строки матрицы, необходимая для его выделения в качестве ведущего элемента (режим АС) |
- |
10-3 |
|
PIVTOL |
Абсолютная величина элемента строки матрицы, необходимая для его выделения в качестве ведущего элемента (режим АС) |
- |
10-13 |
|
RELTOL |
Допустимая относительная ошибка расчета напряжений и токов в режиме TRAN |
- |
0,001 |
|
TNOM |
Номинальная температура |
°С |
27 |
|
TRTOL |
Коэффициент, определяющий допустимую ошибку усечения в режиме TRAN |
- |
7 |
|
VNTOL |
Допустимая ошибка расчета напряжений В в режиме TRAN |
- |
10-8 |
|
WIDTH |
Длина строки выходного файла (аналогично директиве WIDTH) |
80 |
Статистические сведения о задании выводятся в выходной файл с расширением OUT при введении опции АССТ в директиве OPTION Приведем перечень выводимых данных:
|
Параметр |
Значение |
|
NUNODS |
Количество узлов схемы устройства без учета подсхем |
|
MCNODS |
Количество узлов схемы устройства с учетом подсхем |
|
MUMNOD |
Общее количество узлов схемы замещения устройства с учетом внутренних узлов встроенных моделей компонентов |
|
NUMEL |
Общее количество компонентов устройства с учетом подсхем |
|
DIODES |
Количество диодов с учетом подсхем |
|
BJTS |
Количество биполярных транзисторов с учетом подсхем |
|
JFETS |
Количество полевых транзисторов с учетом подсхем |
|
MFETS |
Количество МОП транзисторов с учетом подсхем |
|
GASFETS |
Количество арсенид галлиевых полевых транзисторов с учетом подсхем |
|
NDIGITAL |
Количество цифровых устройств с учетом подсхем |
|
NSTOP |
Размерность воображаемой матрицы цепи (фактически не все элементы разреженных матриц хранятся в памяти) |
|
NTTAR |
Фактическое количество входов в матрице цепи в начале вычислений |
|
NTTBR |
Фактическое количество входов в матрице цепи в конце вычислений |
|
NTTOV |
Количество ненулевых элементов матрицы цепи |
|
IFILL |
Разность между NTTAR и NTTBR |
|
IOPS |
Количество операций с плавающей запятой, необходимых для решения одного матричного уравнения цепи |
|
perspa |
Степень разреженности матрицы цепи в процентах |
|
NUMTTP |
Количество шагов интегрирования переходного процесса |
|
NUMRТР |
Количество моментов времени при расчете переходного процесса, при которых шаг интегрирования был слишком, велик и расчет повторен с меньшим шагом |
|
NUMNIT |
Общее количество итераций при расчете переходного процесса |
|
DIGTP |
Количество временных шагов при логическом моделировании |
|
DIGEVT |
Количество логических событий |
|
DIGEVL |
Количество вычислений логических состояний цифровых устройств |
|
MEMUSE |
Размер используемой области памяти в байтах |
|
READIN |
Время, затраченное на чтение входного файла и поиск ошибок в нем |
|
SETUP |
Время, затраченное на формирование матрицы цепи |
|
DC sweep |
Время, затраченное на расчет передаточных функций по постоянному току |
|
Bias point |
Время, затраченное на расчет режима по постоянному току в рабочей точке |
|
Matrix solution |
Время, затраченное на решение матричного уравнения |
|
Matrix load |
Время, затраченное на составление уравнений компонентов |
|
Digital simulation |
Время, затраченное на вычисление логических состояний цифровых устройств |
|
AC and noise |
Время, затраченное на расчет частотных характеристик |
|
Transient analysis |
Время, затраченное на расчет переходного процесса |
|
Monte Carlo |
Время, затраченное на выполнение директив .МС и .WCASE |
|
OUTPUT |
Время, затраченное на переформатирование данных, необходимое перед выполнением директив PRINT и PLOT |
|
OVERHEAD |
Время, затраченное на выполнение задания |
|
Total job time |
Общее время выполнения задания, за исключением времени, затраченного на загрузку файлов программы PSpice |
Результаты расчетов в виде таблиц выводятся в выходной файл с расширением OUT по директиве
PRINT [DC] [AC] [NOISE] [TRAN] <выходная переменная>
В одной директиве PRINT можно выбрать только один вид анализа и привести список не более восьми выходных переменных. Одновременно можно привести несколько таких директив. В таблицах каждая колонка соответствует одной переменной. В первой колонке помещается независимая переменная: постоянное напряжение (режим DC), время (режим TRAN) или частота (режим АС). Количество значащих цифр, выводимых в таблицу, и максимальное количество строк таблицы определяются опциями NUMDGT и LIMPTS директивы .OPTIONS.
Приведем примеры:
.PRINT DC V(3) V(2,3) I(VIN)
.PRINT AC VM(2) VP(2) VDB(5) IR(6)
Результаты в виде графиков выводятся в выходной файл по директиве
PLOT [DC] [AC] [NOISE] [TRAN]
+<выходная переменная>...<нижняя граница>, <верхняя граница>)...
Смысл параметров такой же, что и в директиве .PRINT. Графики вводятся с помощью буквенно-цифровых символов, независимо от типа печатающего устройства. На одном графике помещается до восьми кривых. Диапазон по оси х указан в директиве, устанавливающей вид анализа, а диапазон по оси у определяется с помощью параметров <нижняя граница>, <верхняя граница> или автоматически. Приведем примеры:
.PLOT DC V(3) V(2,3) V(R1) I(VIN)
.PLOT AC VM(2) VP(2) VM(3,4) V0(5)
.PLOT NOISE INOISE ONOISE
.PLOT TRAN V(3) V(2,3) (0,5V) ID(M2) (-50mA, 50mA)
Графический постпроцессор Probe подключается директивой
.PROBE [<выходная переменная> ]
Если список выходных переменных не указан, то в файл результатов с расширением имени DAT заносятся потенциалы всех узлов цепи и токи всех компонентов, разрешенных для помещения в список выходных переменных. Обратим внимание на то, что при этом файл результатов может иметь огромные размеры и не поместиться в ОЗУ. Указание конкретного списка выходных переменных, передаваемых в программу Probe через файл с расширением имени DAT, сокращает размер этого файла. Приведем примеры:
.PROBE
.PROBE V(3) V(2, 3) VM(2) VP(2)
Максимальное количество отсчетов, передаваемых в постпроцессор Probe, равно 16000 (при расчете переходных процессов это общее количество внутренних шагов, а не количество точек, выводимых на печать по директивам .PRINT и .PLOT).
По директиве PROBE/CSDF создается файл результатов в текстовом виде с расширением .ТХТ, который можно использовать для обмена данными с ПЭВМ других типов, например VAX, и для сопряжения с программами дополнительной обработки результатов.
Конец задания отмечается директивой .END В одном файле могут помещаться задания на моделирование нескольких цепей, каждое из которых заканчивается этой директивой.
Опишем, как составляются имена выходных переменных, используемых в директивах .PRINT, .PLOT и .PROBE. В разных видах анализа имена несколько различаются.
Режимы DC и TRAN. При расчете режима по постоянному току и переходных процессов выходные переменные имеют следующий вид:
|
Общая форма |
Пример |
Пояснение |
|
V [<узел>] |
V(2) |
Потенциал узла |
|
V(<+узел>, (-узел>) |
V(2,4) |
Разность потенциалов узлов |
|
V (<имя>) |
V(R1) |
Разность потенциалов между выводами двухполюсного компонента |
|
Vx (<имя>) |
VB(Q1) |
Потенциал вывода многополюсного компонента |
|
Vxy (<имя>) |
VCE(Q3) |
Разность потенциалов между выводами многополюсного компонента |
|
Vz (<имя>) |
VA(T2) |
Напряжение на входе или выходе линии задержки |
|
I(<имя>) |
I(D5) |
Ток через двухполюсный компонент |
|
Ix(<имя>) |
IB(Q1) |
Ток через указанный вывод многополюсного компонента |
|
Iz(<имя>) |
IA(T3) |
Ток через входные или выходные зажимы линии задержки |
В спецификации переменных V(<имя>), I(<имя>) параметр <имя> указывает на один из двухполюсных компонентов, имена которых начинаются со следующих букв (см. раздел 2): С - конденсатор, D - диод, Е - ИНУН, F - ИТУТ, G - ИТУН, Н - ИНУТ, I - независимый источник тока, L - индуктивность, R - резистор, V - независимый источник напряжения.
В спецификациях переменных Vx(<имя>), Vxy(<имя>) и Iх(<имя>) параметр <имя> указывает имя трехполюсного или четырехполюсного компонента (см. разд. 2.2), а х и у- аббревиатуры их выводов:
|
Первая буква имени |
Компонент |
Выводы |
|
В |
Арсенид-галлиевый полевой транзистор |
D(сток) G(затвор) S(исток) |
|
J |
Полевой транзистор |
D(сток) G(затвор) S(исток) |
|
М |
МОП-транзистор |
D(сток) G(затвор) S(исток) В (подложка) |
|
Q |
Биполярный транзистор |
С(коллектор) В(база) Е(эмиттер) S(подложка) |
В спецификациях переменных Vz(<имя>), Iz(<имя>) в качестве параметра <имя> указывается имя линии задержки (начинается с буквы Т), а символ z принимает два значения: А - вход, В - выход линии задержки.
Режим АС. При выводе результатов расчета частотных характеристик к именам переменных, перечисленным .выше, добавляются суффиксы:
|
Суффикс |
Пример |
Пояснение |
|
- |
V(2,3) |
Модуль |
|
М |
VM(2) |
Модуль |
|
DB |
VDB(R1) |
Модуль в децибелах |
|
Р |
VCEP (Q3) |
Фаза в радианах |
|
G |
IAG(T2) |
Групповое запаздывание |
|
R |
IR(VIN) |
Действительная часть |
|
I |
II(R13) |
Мнимая часть |
В отличие от режимов DC и TRAN в режиме АС возможен вывод токов не всех компонентов, а только следующих: R - резисторы, С - конденсаторы, I - независимые источники тока, L - индуктивности, Т - линии задержки, V - независимые источники напряжения. Для вывода токов других устройств необходимо последовательно с ними включить независимый источник напряжения с нулевой ЭДС и затем указать спецификацию тока этого источника. Кроме того, возможен вывод переменных, определяющих уровень шума, вида V(INOISE), I(INOISE), V(ONOI SE).
Анализ уровня внутреннего шума. При расчете уровня внутреннего шума имена выходных переменных имеют стандартный вид:
INOISE - эквивалентный уровень шумового напряжения или тока на входе цепи, равный Sвх.эк;
ONOISE - уровень напряжения шума на выходе, равный Su вых;
DB (INOISE) - эквивалентный уровень шумового напряжения или тока на входе в децибелах;
DB (ONOISE) - уровень напряжения шума на выходе в децибелах.
3.1. Графический постпроцессор PROBE
Результаты моделирования, полученные с помощью программы PSpice, заносятся в файл с расширением .DAT (по умолчанию <имя входного файла> .DAT), если в задание на моделирование включена директива .PROBE. Графическая обработка этих данных производится с помощью программы Probe. Программа вызывается с клавиатуры командой
>probe [опции] <файл данных>
или автоматически из управляющей оболочки после успешного завершения работы программы PSpice, если предварительно установлен режим Auto-Run. Здесь используются следующие опции:
/C <имя файла> - задание имени командного файла, который будет выполняться в текущем сеансе работы Probe. Он создается с помощью обычного текстового редактора и может содержать те же команды, что доступны в меню Probe, со следующими дополнениями: 1) имя команды может вводиться целиком или только по его первой букве; 2) любая строка, начинающая с символа *, воспринимается как комментарий; 3) пустые строки игнорируются и могут добавляться для улучшения “читаемости “ командного файла; 4) команды @CR, @DWN, @UP используются для представления клавиш <Enter>, <вниз>, <вверх> соответственно; 5) команда Pause прерывает выполнение командного файла до нажатия любой клавиши. В каждой строке должна располагаться одна команда. После того, как командный файл выполняется до конца, пользователь может вводить команды с клавиатуры;
/D <имя файла> - задание имени файла конфигурации для текущего сеанса работы с Probe. Файл содержит описание типов дисплея и принтера;
/L <имя файла> - задание имени файла протокола, в который записываются все команды текущего сеанса работы. В дальнейшем файл протокола может по желанию редактироваться и использоваться в качестве командного файла (см. опцию /С). В процессе редактирования можно добавлять пустые строки для улучшения “читаемости”, вставить команду Pause для наблюдения промежуточных результатов, удалять команду Exi_Program, чтобы после окончания выполнения командного файла не происходил автоматический выход из программы. Кроме того, возможно добавление или удаление любой команд
/M <имя файла> - задание имени файла макросов (по умолчанию .PROBE.MAC). Макросы, определенные в файле макросов, считываются во время работы программы Probe;
/S<имя файла> - задание имени файла (по умолчанию .PROBE.DSP), в котором сохраняются текущие атрибуты вывода результатов на дисплей. К ним относятся число графиков на экране, характер масштаба по координатным осям (линейный или логарифмический ). Вид разметки по осям (автоматическая или ручная) и т.д.
После вызова программы Probe на экран выводится начальное меню:
Craphics Post-Processor for PSpice
Circuit : <заголовок задачи>
Date/Time run : <дата и время текущего сеанса>
Temperature : <температура>
Exit_program Dc_sweep AC_sweep Transient_analysis
В начальном меню перечислены виды расчетов, выполненных при моделировании рассматриваемой цепи, заголовок которой указывается в верхней левой части экрана. Поэтому состав меню для каждой команды конкретной задачи определяется перечнем директив в задании на моделирование. В нем предусматривается выбор следующих режимов:
Exit_program - завершение работы с постпроцессором Probe;
Dc_sweep - построение графиков передаточной функции по постоянному току;
Ac_sweep - построение графиков частотных характеристик;
Transient_analysis - построение графиков переходных процессов.
Если входной файл содержит задание на моделирование нескольких схем или одной схемы при нескольких значениях температуры или другого параметров (файл данных для Probe в этом случае состоит из нескольких секций). То после указания вида расчета выводится меню выбора:
Exit - возвращение в начальное меню;
All_<тип анализа> - построение графиков всех вариантов расчета (предлагается только при вариации параметров схемы или температуры);
Select_sections - выбор из выводимого на экран списка только тех данных, графики которых должны быть построены,
После выбора того или иного режима на экран выводится координатная сетка графика, по горизонтальной оси которого откладывается независимая переменная соответствующая выбранному режиму (эта переменная изменяется в последующем по желанию пользователя). В нижней части экрана выводится меню режима. Команды этого меню имеют следующий смысл:
Exit -возвращение в предыдущее меню.
Add Trace - добавление кривой на графике. На графики вводится зависимости выходных переменных или арифметических выражений, содержащих эти переменные.
Remove Trace - удаление одного или всех графиков.
X (Y) Axis - установка диапазона изменения переменных по оси X (Y) с помощью подкоманд:
Log (Linear) - установка логарифмического (линейного) масштаба по координатным осям;
Auto_Range - автоматическое масштабирование координатных осей;
Set_Range - вывод части графика в заданном диапазоне значений переменных, задаваемого по формату:
<значение>, <значение> или (<значение>, <значение>)
Restrict_data - установка диапазона переменных по оси Х для вычисления преобразования Фурье и других функций , таких как s(х); AVG(x), RMS(x), MIN(x), Max(x);
X_variable- изменение имени переменной, откладываемой по оси Х (так, например, можно построить фазовый портрет). По умолчанию по оси Х откладывается независимая переменная;
Fourier- преобразование Фурье всех функций , графики которых выведены на экран дисплея (отметим, что в отличие от этого режима по директиве FOUR рассчитывается спектр процесса по последнему периоду его реализации, т.е. спектр процесса в стационарном режиме). Спектр процесса представляет собой комплексную величину, модуль, фаза, действительная и мнимая части которой выводятся на экран по тем же правилам, что и в режиме АС. Если на экран выведен график частотной характеристики, то рассчитается обратное преобразование Фурье;
Quit_fourier - завершение работы с преобразованием Фурье.
Plot_Control- управление построением графиков с помощью следующих подкоманд:
Add_Plot - размещение на одном экране графиков в отдельных (до 20) координатных сетках с одинаковым масштабом по оси Х и произвольным по оси ;
Remove_Plot - удаление с экрана выбранной координатной сетки вместе с построенными графиками. Оставшиеся координатные сетки масштабируются таким образом, чтобы заполнить весь экран;
Select-Plot - активизация одной из координатных сеток, в которой в данный момент строятся графики. Слева от активной координатной сетки устанавливается метка SEL>>;
Use_symbols (Do_not_use_symbols) - разрешение (запрещение) нанесения на различные графики специальных графических символов (кружки, ромбики и др).
Display_control - сохранение в файле атрибутов дисплея для последующей автоматической установки при запуске программы Probe. К данным атрибутам относится число координатных сеток на экране, выбор линейного или логарифмического масштаба по осям X и Y и т.д. Перечислим подкоманды этого режима:
Restore - считывание атрибутов из файла с указанным именем;
Save - сохранение текущих атрибутов в файле с указанным именем;
List_displays - вывод списка имен всех файлов, в которых сохранены атрибуты дисплея;
View_display_detail - просмотр атрибутов, хранящихся в файле с указанным именем;
One (All)_delete - удаление одного (всех) файлов атрибутов. При выходе из программы Probe атрибуты экрана всегда сохраняются в файле LAST_SESSION.
Macros - вызов меню макросов, содержащего следующие команды:
Define_macro - создание нового макроса. Стандартная форма макроса следующая:
<имя макроса> ([аргумент [,аргумент]) ] = <описание>.
Аргументы описываются непосредственно вслед за именем макроса без пробелов. Макросы могут содержать ссылки на другие макросы, однако рекурсивные вызовы не допускаются. Макрофайл PROBE.MAC может редактироваться с помощью обычного текстового редактора;
Modify_macro - изменение любого макроса;
Copy_macro - копирование существующего макроса под другим именем;
List_Macros - вывод списка всех макросов;
One_delete - удаление определенного макроса;
All_delete - удаление всех макросов.
Примеры записи макросов: ADD (A,B) = A+ B 10X(A) = 10A.
Hard_copy - вывод графиков на принтер или графопостроитель. При этом драйвер конкретного устройства вывода должен быть указан в файле конфигурации PROBE.DEV;
Cursor - считывание координат точек на графиках с помощью двух электронных курсоров. Курсоры могут быть связаны с одной или двумя кривыми. Первый курсор перемещается с одной кривой на другую нажатием клавиш <Ctrl> <влево> и <Ctrl> <вправо>, второй - соответственно <Shift> <Ctrl> <влево> и <Shift> <Ctrl> <вправо>. Первый курсор перемещается вдоль выбранной кривой с помощью клавиш <влево> и <вправо>. Каждое нажатие приводит к перемещению по графику на один пиксел. Если клавиша удерживается в нажатом состоянии, то перемещение происходит блоками по 10 пикселей. Для перехода в начало или конец графика используются клавиши <Home> и <End> соответственно. Для перемещений второго курсора используются те же клавиши, но с добавлением <Shift>. Манипулятором «мышь» также можно управлять курсорами: левая клавиша управляет первым курсором, правая - вторым. Текущие значения координат курсоров и их разность выводятся непрерывно в нижней правой части экрана.
В режиме Add_Trace выводится запрос на ввод одной или нескольких переменных или выражений, откладываемых по вертикальной оси графика:
Enter variable or expressions:
Различные кривые на одном графике выделяются на цветном мониторе цветом, при выводе на черно-белый принтер или графопостроитель - различными значками.
При вводе переменных в программе Probe соблюдаются следующие условия. Символы в верхнем и нижнем регистрах не различаются, за исключением масштабных суффиксов m = 10-3 и М = 10-6. Остальные суффиксы в программе Probe имеют те же значения, что и в программе PSpice, за исключением отсутствующих в программе Probe суффиксов MEG и MIL. Кроме того, в программе Probe пользуются следующими суффиксами для простановки единиц размерности на осях координат:
М - вольты;
A - амперы;
W - ватты;
d - градусы;
s - секунды;
H - герцы.
В программе Probe также определено, что W=VA, V=W/A, A=W/v. Так, если построить график выражения V(5)ID(M13), то ось ординат автоматически будет размечена в ваттах.
Формат переменных такой же, как в программе PSpice, за небольшим исключением. Во-первых, по формату В(Кххх) выводится магнитная индукция сердечника трансформатора (в (гayccax) и по формату Н(Кххх) - напряженность магнитного поля (в эрстедах), где Кххх - имя магнитного сердечника. Во-вторых, при выводе спектральной плотности напряжения выходного шума вместо имени переменной ONOISE следует указать V(ONOISE) , аналогично при выводе спектральной плотности напряжения входного шума вместо ONOISE указывается V(INOISE), а при выводе спектральной плотности тока входного шума - I(INOISE).
В качестве независимых переменных в режиме DC выступает напряжение или ток варьируемого источника, в режиме АС - частота, а в режиме TRAN - время. Размерность вертикальной оси графика устанавливается автоматически в соответствии с типом имени переменной. Например, в режиме АС при построении графика модуля напряжения V(1) - в градусах, а группового времени запаздывания VG (1) - в секундах.
На график можно вывести не только значения отдельных переменных, но и выражения, в которых допускаются следующие математические операции:
+, -, , / - арифметические операции;
АВS(x) - абсолютное значение x;
SGN(x) - знак числа x (+1 при x > 0, 0 при x = 0 и -1 при x <0);
SQRT(x) корень квадратный из x;
EXP(x) - экспонента числа x;
LOG(x) - натуральный логарифм x;
LOG 10(x) - десятичный логарифм x;
DB(x) - значение числа x в децибелах, равное 201g (ABS (x));
PWR(x,y) - степенная функция x ;
SIN(x) - синус x (x в радианах);
COS(x) - косинус x (x в радианах);
TAN(x) - тангенс x (x в радианах);
ATAN(x), ARCTAN (x) - арктангенс x в радианах;
d(y) - производная от переменной y по переменной, откладываемой на горизонтальной оси;
s(y) - интеграл от переменной y по переменной, откладываемой на горизонтальной оси;
AVG (y) - текущее среднее значение переменной;
RMS(y) - текущее среднеквадратическое отклонение переменной;
MIN(x) - минимальное значение переменной x;
MAX (x)- максимальное значение переменной x;
Например, можно вывести графики переменных V(5), V(INOISE) или выражений SIN(V(5)/7.536, V(3,5)I(D2), RMS (V(R1)I(R1)).
3.2. Управляющая оболочка SHELL
Возможности управления оболочкой Control Shell. Она обеспечивает удобство работы с пакетом PSpice и обладает следующими возможностями:
управление через меню среды, позволяющей устанавливать входной файл с описанием схемы и заданием на моделирование. Управление возможно как с помощью клавиатуры, так и манипулятора «мышь»;
вызов с помощью функциональных клавиш списка ошибок в выходном файле, разделов справочного руководства о правилах работы с программой, встроенного калькулятора;
запуск программ PSpice, Probe, StmEd непосредственно из меню без выхода из оболочки;
просмотр результатов анализа в выходном файле;
текстовое редактирование для внесения изменений во входной файл небольшого размера;
подключение внешних текстовых редакторов и графических редакторов принципиальных схем из пакетов программ P-CAD, OrCAD, Micro-Cap 111 и др.
При работе с управляющей оболочкой функциональные клавиши имеют следующее назначение:
<F1> - вызов окна контекстной помощи;
<F2> - перемещение окна помощь;
<F3> - вызов справочного руководства;
<F4> - вызов списка файлов для выбора и загрузки;
<F6> - вызов списка ошибок;
Клавиши манипулятора «мышь» имеют следующее назначение:
при работе в основных окнах оболочки нажатие левой или правой клавиш эквивалентно нажатию клавиши <Enter>, нажатие обеих - клавиши <Esc>;
при работе в окнах редактирования задания и просмотра результатов моделирования нажатие левой или правой клавиши означает выделение блока, нажатие обеих эквивалентно нажатию клавиши <Esc>.
Запуск управляющей оболочки производится командой
>ps [< имя входного файла> [CIR]]
После этого в верхней части экрана появится горизонтальное меню основных режимов оболочки (рис.11). Выбор требуемого режима осуществляется с помощью манипулятора «мышь» или клавиши перемещения курсора и завершается нажатием клавиши <Enter>; отмена текущего пункта и возврат в предшествующий пункт меню - нажатием клавиши <Esc>.
Рис.11
Не все части меню доступны для выбора сразу после запуска оболочки (доступные части выделены ярким шрифтом).Они подключаются в процессе работы. Каждый из режимов меню имеет ряд подрежимов, список которых выводится на экран после выбора этого режима. Приведем их перечень.
Режим Files предназначен для работы с файлами в различных режимах:
Edit - редактирование входного файла с помощью встроенного редактора:
Browse Output - просмотр результатов анализа в выходном файле с расширением OUT. Ограничения: максимальная длина строки - 132 символа; максимальный размер файла - 32700 строк или примерно 1,3 Мбайт. Если объем файла превышает этот предел, будут показаны только первые 32700 строк. Система команд полностью совпадает с командами встроенного редактора, за исключением перехода на строку с указанным номером <Ait>-<G>;
Current File - указание имени текущего входного файла (его можно указать и при запуске управляющей оболочки);
Save File - сохранение текущего входного файла;
X-External Editor - вызов внешнего редактора. Это может быть как текстовый редактор типа Multi-Edit, так и графический редактор принципиальных схем, например PC-CAPS из пакета P-CAD.
R-External Browser - вызов внешней программы просмотра результатов анализа, например программы WPVIEW из пакета Norton Commander.
Режим Circuit означает редактирование описания схемы в подрежимах:
Devices - просмотр и редактирование параметров компонентов в текущем файле;
Models - просмотр и редактирование параметров моделей компонентов в текущем файле;
Parameters - просмотр и редактирование глобальных параметров;
Errors - вызов списка ошибок в описании схемы (аналогично нажатию клавиши <F6>.
Режим StmEd - -это редактор внешних сигналов:
Edit - вызов редактора внешних сигналов StmEd (Stimulus Editor);
Command File - вызов командного файла (по умолчанию используется файл с текущим именем и расширением .CMD). Можно отменить вызов командного файла или, наоборот, дать команду на его выполнение;
Log to Fiie - создание файла протокола (по умолчанию создается файл с текущим именем и расширением .LOG). Этот файл может быть использован не только для хранения информации, но и как командный файл после переименования.
Режим Analysis предназначен для анализа характеристик схемы:
Run PSpice - выполнение заданных видов анализа характеристик схемы;
AC Noise - ввод и редактирование параметров директив АС и NOISE;
DC Sweep - ввод и редактирование параметров директивы DC;
Transient - ввод и редактирование параметров директив TRAN и FOUR;
Parametric - ввод и редактирование параметров, варьируемых по директоре STEP;
Specify Temperature - ввод и редактирование значений температуры, назначаемых по директиве TEMP. После задания новых значений температуры следует нажать клавиши <Ctrl>, <Enter> для сохранения этих значений и возврата в меню Analysis;
Monte Carlo - задание параметров статистического анализа по методу Монте-Карло, выполняемого по директиве МС;
Change Options - задание параметров директивы .OPTIONS.
Режим Display служит для вывода результатов на внешние устройства:
Print - спецификация переменных, выводимых на принтер по директиве PRINT (вывод на другие внешние устройства в настоящей версии программы не предусмотрен).
Режим Probe подключает графический постпроцессор:
Run Probe - вызов программы Probe;
Auto-run - установка режима автоматического запуска программы Probe после успешного завершения анализа характеристик с помощью программы PSpice;
None/Some/All- определение перечня данных, передаваемых в программу PROBE (при использовании в описании схемы директивы .Probe <список выходных переменных>);
Command File - вызов командного файла (по умолчанию используется командный файл с текущим именем и расширением .CMD);
Log to File - создание файла протокола (по умолчанию создается файл с текущим именем и расширением .LOG). Этот файл может быть использован не только для хранения информации, но и как командный файл после его переименования.
Format - выбор формата, в котором будет создаваться файл данных для программы Probe (двоичный или ASCLL файл) при использовании в задании директивы PROBE/CSDF;
Setup - задание типа дисплейного адаптера, имени порта, к которому подключен принтер, и типа принтера для программы Probe, сохранение этих данных в файле PROBE.DEV.
Режим Quit завершает работу с управляющей оболочкой.
Exit to DOS - выход в ДОС (завершение работы с оболочкой Shell);
DOS Command - выполнение команд операционной системы без выхода из управляющей оболочки. Если вместо набора команды операционной системы нажать клавишу <Enter>, то вызывается обычное приглашение операционной системы ДОС. Для выхода из этого режима в командной строке набирается команда EXIT.
73
- 73