Применение ЭВМ (пакет OrCAD) для построения и анализа схемы пассивной линейной RLC цепи. Создание моделей полупроводниковых приборов с помощью Model Editor. Исследование шумовых и температурных свойств усилительного каскада на биполярном транзисторе.
Аннотация к работе
Лабораторный практикум Рекомендовано Учебно методическим советом Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУЦелью выполнения лабораторных работ по курсу «Основы компьютерного проектирования и моделирования радиоэлектронных средств» является: ? углубление и закрепление знаний, полученных на лекционных занятиях; Лабораторные работы проводятся в учебном классе, оснащенном персональными компьютерами или специализированными рабочими станциями, с установленными программами позволяющими проводить схемотехническое моделирование РЭС. Данное учебно-методическое пособие, прежде всего, ориентировано на использование в качестве программного средства САПР РЭС семейства программ Cadence ORCAD версий 9.1-16.3 работающих на платформе OS Windows. Лабораторные занятия проводятся в объеме 18 аудиторных часов в соответствии с графиком учебного процесса и включают выполнение четырех лабораторных работ. Каждая лабораторная работа включает ряд этапов: выдача задания, подготовка, допуск, выполнение, обработка, оформление, сдача и защита.В окне Add Traces (добавить график) с помощью клавиатуры или мыши ввести в строку Trace Expression выражения для АЧХ всех выходов (рис. Проанализировать вид полученных АЧХ, открыть окно настройки профиля моделирования (Simulation Settings) и изменить, если требуется, граничные частоты анализа, тип шага по частоте, число точек таким образом, чтобы графики приобрели наиболее информативный вид. В окне Trace Properties изменить параметры отображения графика: увеличить толщину линий графиков, изменить цвет и тип линий. В буфер копируется область построения, включая оси, сетку, графики, подписи к осям, легенда и текстовые пометки (рис. A/D, после анализа AC Sweep, постпроцессором Probe по умолчанию строятся графики, где по оси X отложена частота, а по оси Y переменная, определяемая через окно Add Traces или маркерами на схеме.Вариант 1 Вариант 3 Вариант 5Вариант 9 Вариант 11 Вариант 13Вариант 17 Вариант 19 Вариант 21Исходные данные: ? режим работы транзистора - активный (без отсечки); ? принимая во внимание предельно допустимые эксплуатационные данные транзистора и режим работы получить максимально возможный коэффициент передачи по мощности; ? модель транзистора выбрать в соответствии с номером варианта по табл.Таблица П2 Модели транзистора NXP Semiconductors NXP Semiconductors ON Semiconductor ON Semiconductor Diodes Incorporated NXP Semiconductors NXP Semiconductors ON Semiconductor ON Semiconductor Diodes Incorporated NXP Semiconductors NXP Semiconductors ON Semiconductor ON Semiconductor Diodes Incorporated NXP Semiconductors NXP Semiconductors ON Semiconductor ON Semiconductor Diodes Incorporated NXP Semiconductors NXP Semiconductors NXP Semiconductors NXP Semiconductors Diodes Incorporated1 В Capture пиктограмма или команда PSPICE>Edit Simulation Profile. 5 Команда Window>Copy to Clipboard, затем вставить в MO Word 6 Команда Plot>Axis Settings или двойной щелчок по оси. 7 Пиктограмма , Insert на клавиатуре или команда Trace>Add Trace…. A/D пиктограмма или команда Simulation>Edit Profile…. 10 Пиктограмма или команда Trace>Cursor>Display.
План
Содержание
ВВЕДЕНИЕ........................................................................................... 6 Используемое оборудование и программное обеспечение ........................6 Состав, структура и порядок проведения лабораторных занятий..........7 Оценивание результатов..................................................................................9 Ограничения и требования..............................................................................9 Общие требования к оформлению и содержанию отчетов по лабораторным работам...................................................................................10
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 Статический, частотный и временной анализ пассивной линейной RLC цепи..................... 11
Цель работы......................................................................................................11 Основные теоретические положения...........................................................11 Подготовка к работе........................................................................................13 Лабораторное задание.....................................................................................13 Порядок выполнения работы и рекомендации.........................................14 Ввод и подготовка схемы............................................................................14
Анализ статического режима. Напряжения узлов схемы, токи и потребляемые мощности элементов.........................................................15 Анализ статического режима. Малосигнальная передаточная функция, входное и выходное сопротивления.......................................20 Частотный анализ. АЧХ .............................................................................23 Частотный анализ. ФЧХ.............................................................................29 Частотный анализ. Групповое время запаздывания............................30 Частотный анализ. АФЧХ..........................................................................31 Динамический анализ. Переходные характеристики...........................36 Динамический анализ. Импульсные характеристики.........................38
Обработка экспериментальных данных.....................................................40 Содержание отчета ..........................................................................................40 Контрольные вопросы....................................................................................41
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 Исследование моделей полупроводниковых приборов ....................................................... 42
Цель работы......................................................................................................42 Основные теоретические положения...........................................................42 Подготовка к работе. Часть 1........................................................................46 Лабораторное задание. Часть 1.....................................................................47 Порядок выполнения и рекомендации. Часть 1........................................47
Создание условного графического обозначения транзистора средствами Model Editor.............................................................................47 Подключение библиотек модели и символа компонента к проекту .51 Построение выходных ВАХ БТ.................................................................52
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
3
Содержание
Построение входных ВАХ БТ ....................................................................58 Подготовка к работе. Часть 2........................................................................62 Лабораторное задание. Часть 2.....................................................................62 Порядок выполнения и рекомендации. Часть 2........................................62 Ввод и подготовка схемы............................................................................62 Анализ по постоянному току .....................................................................65 Частотный анализ........................................................................................67
Временной анализ. Переходные характеристики в области больших времен.............................................................................................................68 Временной анализ. Переходные характеристики в области малых времен.............................................................................................................69 Временной анализ. Отклики на синусоидальное воздействие в установившемся режиме.............................................................................69 Временной анализ. Отклики на синусоидальное воздействие. Анализ Фурье...............................................................................................................71
Обработка экспериментальных данных.....................................................73 Содержание отчета ..........................................................................................74 Контрольные вопросы....................................................................................74
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3 Исследование шумовых и температурных свойств усилительного каскада на биполярном транзисторе......................................................................................... 75
Цель работы......................................................................................................75 Основные теоретические положения...........................................................75 Подготовка к работе........................................................................................79 Лабораторное задание.....................................................................................79 Порядок выполнения работы и рекомендации.........................................80 Ввод и подготовка схемы............................................................................80 Анализ шумов ...............................................................................................81 Температурный анализ. Подготовка схемы...........................................84 Температурный анализ. Temperature (Sweep)........................................84 Температурный анализ. Parametric Sweep. Анализ эффективности.86 Обработка экспериментальных данных.....................................................89 Содержание отчета ..........................................................................................89 Контрольные вопросы....................................................................................89
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 Параметрическая оптимизация, анализ чувствительности и исследование влияния разброса параметров элементов на характеристики схемы.................................................................................................... 90
Цель работы......................................................................................................90 Основные теоретические положения...........................................................90 Подготовка к работе........................................................................................94
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
4
Содержание
Лабораторное задание.....................................................................................94 Порядок выполнения и рекомендации .......................................................95 Подготовка схемы........................................................................................95 Анализ чувствительности методом приращений в ручном режиме .98 Задание допусков параметров элементов................................................99 Расчет на наихудший случай...................................................................100 Анализ Монте-Карло.................................................................................101
Параметрическая оптимизация. Создание целевых функций для оптимизации рабочей точки ....................................................................104 Параметрическая оптимизация в PSPICE Advanced Analysis.............106 Параметрическая оптимизация. Оценка результатов.......................109
Содержание отчета ........................................................................................110 Контрольные вопросы..................................................................................110 Список литературы.......................................................................... 112 ПРИЛОЖЕНИЕ 1................................................................................ 114 ПРИЛОЖЕНИЕ 2................................................................................ 117 ПРИЛОЖЕНИЕ 3................................................................................ 119 Примечания ........................................................................................ 120
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
5
Список литературы
При подготовке теоретических разделов лабораторного практикума использовались материалы следующих источников: по первой работе - [13, 21], по второй - [20, 23], по третьей - [7], по четвертой - [1, 2, 3, 9, 11].
При написании основного материала лабораторного практикума использовались [3, 5, 6, 10, 12, 16, 18, 22], а также справочная система программного пакета Cadence ORCAD 16.0.
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
10
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 Статический, частотный и временной анализ пассивной линейной RLC цепи
Цель работы
Приобретение навыков построения и анализа аналоговых схем по постоянному току, в частотной и временной областях с помощью ЭВМ (пакет ORCAD).
Основные теоретические положения
Все элементы электрической цепи условно можно разделить на активные и пассивные. Активным называется элемент, содержащий в своей структуре источник электрической энергии. К пассивным относятся элементы, в которых рассеивается (резисторы) или накапливается (катушка индуктивности и конденсаторы) энергия. К основным характеристикам элементов цепи относятся их вольт-амперные, вебер-амперные и кулон-вольтные характеристики, описываемые дифференциальными или (и) алгебраическими уравнениями. Если элементы описываются линейными дифференциальными или алгебраическими уравнениями, то они называются линейными, в противном случае они относятся к классу нелинейных. Строго говоря, все элементы являются нелинейными. Возможность рассмотрения их как линейных, что существенно упрощает математическое описание и анализ процессов, определяется границами изменения характеризующих их переменных и их частот. Коэффициенты, связывающие переменные, их производные и интегралы в этих уравнениях, называются параметрами элемента.
Электрическая цепь называется линейной, если она состоит из элементов, у которых зависимость между током и напряжением, током и пото-косцеплением, зарядом и напряжением линейная, т. е. такая цепь состоит только из линейных элементов. В противном случае электрическая цепь называется нелинейной.
Для линейных цепей законы Кирхгофа записываются в виде системы линейных уравнений, в результате решения которой определяется режим работы электрической цепи. Для расчета сложных линейных электрических цепь применяются методы: контурных токов, наложения, эквивалентного генератора и др. В программе PSPICE как и большинстве программ автоматизированного моделирования электрических цепей используется метод основанный на методе узловых потенциалов).
Различают электрические цепи постоянного и переменного тока, среди последних, наиболее распространены цепи гармонического тока. В них ЭДС и токи представляют собой синусоидальные функции времени одной частоты.
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
11
Лабораторная работа №1. Статический, частотный и временной анализ пассивной RLC цепи Основные теоретические положения
В моделирование электрических цепей выделяют ряд задач, среди которых одни из основных: анализ по постоянному току, анализ временных откликов и анализ частотных свойств цепи.
Программа ORCAD PSPICE позволяет проводить все три типа анализа. Bias Point - анализ цепи по постоянному току в рабочей точке. Bias
Point - точка смещения. Анализ по постоянному току позволяет получать характеристики схемы: токи, напряжения и рассеиваемые мощности. Все напряжения, вычисляемые PSPICE, являются напряжениями между отдельными точками схемы и одной опорной общей точкой, местоположение которой задается пользователем.
AC Sweep - анализ по переменному току. АС - alternating current - переменный ток. Sweep - вариация, изменение. Свип-сигнал - это колебание постоянной амплитуды с непрерывно меняющейся частотой.
Анализ по переменному току позволяет анализировать частотные отклики схем, производить построение амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик схемы для токов, напряжений, мощностей и т. п.. Анализ производиться при наличии в схеме источников имеющих в своих параметрах атрибут AC или ACMAG, таких как источник переменного тока IAC или источника переменного напряжения VAC, для которых указываются амплитудное значение переменной составляющей и величина постоянной составляющей (в частном случае может быть принята равной нулю). При анализе задаются минимальное значение частоты, максимальное значение частоты, и для линейного шага по частоте - общее число точек, а для логарифмического - число точек на декаду или октаву.
Time Domain (Transient) - анализ переходных процессов. Time Domain - временная область, а transient - переходной.
Анализ переходных процессов позволяет получать значения характеристик схемы (токов, напряжений, мощностей и т. д.) при переходном процессе. Анализ переходных процессов всегда начинается с момента времени t ? 0. Указывается время окончания анализа переходного процесса (Run to time) и максимальный шаг интегрирования (Maximum step size). Если требуется информация о переходном процессе с момента времени t ? 0, это время задается (Start saving data after), при этом обеспечивается получение графической информации с заданного момента времени, хотя сам анализ осуществляется с момента времени t ? 0. При анализе указывается параметр, определяющий режим расчета начального приближения по постоянному току (Skip the initial transient bias point calculation). По умолчанию он выключен, и анализ по постоянному току автоматически предваряет анализ переходных процессов. Результаты анализа по постоянному току в этом случае являются начальными значениями переменных при анализе переходных процессов. В случае отключения этого параметра за начальные значения принимаются токи в индуктивностях и напряжения на емкостях указанные в свойствах элементов.
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
12
Лабораторная работа №1. Статический, частотный и временной анализ пассивной RLC цепи Подготовка к работе. Лабораторное задание
Существует возможность наблюдать результаты частотного анализа и анализа переходного процесса не только как функции частоты или времени, но и, заменяя переменную по оси X на любую другую схемную функцию, получать требуемые функциональные зависимости.
Подготовка к работе
Ознакомиться с целями и содержанием лабораторной работы.
Изучить теоретические сведения к работе. Дополнительная литература для подготовки см. [4, 8, 17].
Пройти входное тестирование или опрос для допуска к лабораторной работе.
Получить у преподавателя номер варианта и выбрать соответствующую схему по Приложению 1.
Изобразить упрощенную схему для статического анализа (по постоянному току), предполагая, что все элементы схемы идеальные. При этом источники ЭДС и тока - постоянные, а их номиналы: E ? №Варианта?В?; E2 ? №Варианта ?В?; Y ? №Варианта?МА?.
1
2
Пользуясь упрощенной схемой рассчитать узловые напряжения и токи в ветвях схемы, включая токи индуктивности и источников ЭДС. Рассчитать малосигнальную передаточную функцию в режиме по постоянному току, входное и выходное сопротивления, входы и выходы выбрать по табл. 3.
Лабораторное задание
1. Ввести схему в ЭВМ.
2. Анализ статического режима.
? произвести с помощью ЭВМ расчет узловых напряжений, токов в элементах и мощностей для режима по постоянному току;
? рассчитать малосигнальную передаточную функцию в режиме по постоянному току, входное и выходное сопротивления, входы и выходы по табл. 3.
3. Частотный анализ. Получить с помощью ЭВМ: ? зависимости модуля комплексного коэффициента передачи от частоты (АЧХ);
? зависимости фазового угла комплексного коэффициента передачи от частоты (ФЧХ), для четного варианта - фаза напряжения, для нечетного - фаза тока;
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
13
Лабораторная работа №1. Статический, частотный и временной анализ пассивной RLC цепи Ввод и подготовка схемы
? зависимости группового времени запаздывания;
? амплитудно-фазовые частотные характеристики (годографы). Источник входного воздействия, тип отклика и выходы определить по табл. 3 в соответствии с вариантом.
Вид анализа
Вариант
Источник входного воздействия
Тип отклика и выходы
Анализ статического режима
Четный Нечетный Источник Источник напряжения Е1 тока Y Напряжение Ток источника на источнике тока Y напряжения Е1
Таблица 3
Частотный Анализ Динамический анализ
Четный Нечетный Источник Источник напряжения Е1 тока Y Токи
Напряжения в узлах схемы реактивных элеtrialв
4. Динамический анализ. Получить с помощью ЭВМ временные характеристики цепи: ? переходные;
? импульсные (путем взятия производной по времени от переходной характеристики, средствами PSPICE).
В качестве входного воздействия, для четного варианта использовать передний фронт единичного импульса напряжения, для нечетного - передний фронт единичного импульса тока. Отклики в соответствии с табл. 3.
2. Создать проект (Analog or Mixed A/D) и средствами Capture ввести схему, соответствующую своему варианту, в ЭВМ.
Источники напряжения и тока должны быть постоянными (VDC и IDC), с номиналами равными полученным при подготовке к работе.
3. Обозначить узлы схемы. Для этого необходимо присвоить псевдонимы цепей (Net Alias), которые определяются по команде Place>Net Alias…, инициируемой также нажатием клавиши N или щелчком соответствующего значка на панели инструментов (рис. 1). В открывшемся диалоговом окне в поле Name ввести обозначение узла схемы и щелкнуть ОК, после чего за курсором мыши закрепляется прямоугольник одну из сторон которого необходимо совместить с участком цепи (справа или сверху от проводника) и щелкнуть левой кнопкой мыши, закрепив, таким образом, псевдоним за цепью.
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
14
Лабораторная работа №1. Статический, частотный и временной анализ пассивной RLC цепи Анализ статического режима. Напряжения, токи и потребляемые мощности
Псевдонимов у цепи может быть несколько, в редакторе свойств (Property Editor) можно в строке Name выбирать в выпадающем списке любое имя из используемых псевдонимов цепи, однако задать имя можно только по команде Place>Net Alias.
Рис. 1. Присвоение псевдонимов цепей
Для обозначения цепей схемы в ORCAD Capture применяется система сложных меток типа N00032, не удобная для пользователя. Узлу, выбранному в качестве опорного (общего) присваивается псевдоним 0.
В принципе, в ORCAD, не обязательно соединять цепи с помощью про-водов, достаточно присваивать цепям одинаковые псевдонимы.
Анализ статического режима. Напряжения узлов схемы, токи и потребляемые мощности элементов
4. Создать профиль моделирования. Команда PSPICE>New Simulation Profile (Alt S N) или щелчок соответствующего значка на панели инструментов (рис. 2). В открывшемся диалоговом окне в поле Name ввести имя нового профиля и щелкнуть Create. После этого автоматически откроется диалоговое окно настройки профиля моделирования Simulation Settings на закладке Analysis - выбор типа, и настройка анализа.
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
15
Лабораторная работа №1. Статический, частотный и временной анализ пассивной RLC цепи Анализ статического режима. Напряжения, токи и потребляемые мощности
Рис. 2. Создание нового профиля моделирования
Файлы профилей моделирования - это тестовые файлы с расширением *.sim, по умолчанию располагаются в директории проекта - \-PSPICEFILES\\.
При создании нового проекта обычно профиль создается автоматически и носит имя проекта. Тип анализа в профиле, созданном одновременно с проектом - Bias Point - анализ по постоянному ток. Во вновь создаваемом профиле, по умолчанию выбран тип анализа - Time Domain - анализ схемы во временной области. За одним проектом может быть закреплено несколько профилей, которые можно менять в соответствующем выпадающем меню (рис. 3), или в дереве проекта.
Диалоговое окно настройки профиля моделирования (Simulation Settings) можно вызвать командой PSPICE>Edit Simulation Profile, сочетанием клавиш клавиатуры Alt S E или щелкнув по соответствующему значку на панели инструментов (рис. 4). Для моделирования, удобно в одном проекте иметь несколько профилей настроенных на разные типы анализа.
Сочетания клавиш, начинающиеся с Alt, представляют собой способ доступа к командам меню с клавиатуры, символьные сочетания, следующие за Alt - это, как правило, первые буквы соответствующих команд меню, за пунктом меню PSPICE закреплен символ S. Далее, в связи с простотой формирования комбинаций, подобные сочетания клавиш приводиться не будут.
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
16
Лабораторная работа №1. Статический, частотный и временной анализ пассивной RLC цепи Анализ статического режима. Напряжения, токи и потребляемые мощности
Окно настройки профиля моделирования можно вызвать двойным щелчком по выбранному профилю в дереве проекта (папка PSPICE Resources>Simulation Profiles).
Рис. 4. Вызов окна настройки моделирования
5. Выбрать тип анализа Bias Point (рис. 5).
Рис. 5. Окно настройки моделирования. Выбор типа анализа
6. Запустить симуляцию. Команда PSPICE>Run, F11 на клавиатуре, или щелчок соответствующего значка на панели инструментов (рис. 6).
Рис. 6. Запуск моделирования
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
17
Лабораторная работа №1. Статический, частотный и временной анализ пассивной RLC цепи Анализ статического режима. Напряжения, токи и потребляемые мощности
Моделирование выполняется в модуле PSPICE A/D. После запуска симуляции, если в схеме не было допущено формальных ошибок, типа двойных позиционных обозначений компонентов, компонентов с не подсоединенными выводами и т.п., будет создан файл с расширением *.net (файл соединений) и откроется окно программы PSPICE A/D.
Файл соединений (Netlist file) - это текстовый файл, содержащий позиционные обозначения компонентов, псевдонимы узлов к которым подключены компоненты, а также параметры компонентов или их имена для поиска в библиотеке моделей. Файл соединений располагается в директории проекта -
\-PSPICEFILES\\.
Рис. 7. Окно программы PSPICE A/D. Симуляция завершена
В окне PSPICE A/D, основная на данном этапе, информация содержится в подокне Output Window (окно выхода) (рис. 7).
Удостовериться в том, что симуляция была завершена, и свернуть окно программы PSPICE A/D.
7. Открыть файл соединений (Netlist file). В ORCAD Capture команда PSPICE>View Netlist. При этом важно, чтобы в файловых ассоциациях операционной системы, расширению *.net был сопоставлен какой-нибудь текстовый редактор. Сохранить содержимое файла Netlist в заготовку отчета.
8. Включить в ORCAD Capture отображение на схеме результатов анализа по постоянному току - показ рассчитанных значений потенциалов в узлах, токов и потребляемой компонентами мощности. Управление отображением осуществляется через главное меню - PSPICE>Bias Point>… и с помощью пиктограмм панели инструментов (рис. 8).
Ненужные индикации потенциалов, токов и мощностей можно удалить, отметив эти данные с помощью мыши и затем нажав клавишу Delete. Удаленные данные всегда можно вернуть на экран, отметив нужный сегмент проводника или компонент и затем щелкнув по кнопке с пиктограммой , или .
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
18
Лабораторная работа №1. Статический, частотный и временной анализ пассивной RLC цепи Анализ статического режима. Напряжения, токи и потребляемые мощности
Рис. 8. Управление отображением режима по постоянному току
Передвинуть с помощью мыши отобразившиеся значения токов и напряжений так, что бы схема имела читаемый вид (рис. 9).
9. Зафиксировать полученный результат с помощью скриншота (Screenshot), и сохранить в заготовке отчета.
Рис. 9. Отображение токов через элементы и напряжений в узлах
Если нажать сочетание Alt PRSCR, то в буфер сохранится только активное окно.
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
19
Лабораторная работа №1. Статический, частотный и временной анализ пассивной RLC цепи Анализ статического режима. Передаточная функция, входное и выходное сопротивления
Анализ статического режима. Малосигнальная передаточная функция, входное и выходное сопротивления
10. Открыть окно настройки профиля моделирования (Simulation Settings) 1 и в разделе Output File Options установить флажок Calculate small-signal DC gain (.TF). В поле From input source name ввести имя входного источника (имя первого источника напряжения или источника тока, для четного и нечетного варианта соответственно). В поле To Output variable ввести обозначение выходного параметра (напряжение на источнике тока или ток первого источника напряжения, для четного и нечетного варианта соответственно). Пример показан на рис. 10.
11. Запустить симуляцию.2
12. Открыть схемный файл (Circuit file). В программе PSPICE A/D выполнить команду File>Open, найти в директории проекта по адресу \-PSPICEFILES\ \ \ и открыть файл имеющий расширение *.cir. Имя файла совпадает с именем профиля моделирования.
Рис. 10. Окно настройки моделирования. Настройка параметров анализа для расчета малосигнальной передаточной функции в режиме по постоянному току
Схемный файл создается в ORCAD Capture после запуска симуляции, при условии, что в схеме не было допущено формальных ошибок, и содержит команды, описывающие как нужно выполнять моделирование (директивы моделирования) сформированные на основе файла *.sim (файла профиля моделирования). Схемный файл также содержит ссылки на файл списка соединений (Netlist file) и другие файлы которые могут содержать модели, сигналы и любую другую определяемую пользователем информацию, используемую в моделировании.
Перед непосредственным выполнением процесса моделирования программа PSPICE A/D прочитывает все связанные с проектом файлы, указанные в файле *.cir. На этом этапе могут быть выявлены формальные ошибки в задании директив моделирования, в описаниях моделей и т. п.
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
20
Лабораторная работа №1. Статический, частотный и временной анализ пассивной RLC цепи Анализ статического режима. Передаточная функция, входное и выходное сопротивления
13. Сохранить текст из схемного файла в заготовке отчета, предварительно удалив из него пустые строки. Пример текста схемного файла показан на рис. 11.
В строке 1 - имя и расположение файла с настройками моделирования. В строках с 7 по 10 указаны библиотеки, используемые в данном проекте.
Директива .LIB (library) подключает библиотеку моделей. Библиотека nom.lib содержит директивы подключения всех используемых стандартных библиотек.
В строках с 13 по 15 содержатся директивы анализа.
Директива .TF задает расчет малосигнальной передаточной функции (Transfer Function) в режиме анализа по постоянному току, входного и выходного сопротивления.
Директива .PROBE подключает графический постпроцессор Probe, в котором строятся и анализируются графики (в анализе Bias Point, Probe не используется).
Директива .INC (include) включает во входной файл любой другой файл, в данном случае файл Netlist - SCHEMATIC1.net - собственно анализируемая схема.
12 .INC "..\SCHEMATIC1.net" 131. Автоматизация проектирования радиоэлектронных средств: учеб. пособие для вузов / О. В. Алексеев, А. А. Головков, И. Ю. Пивоваров, Г. Г. Чавка. - М.: Высш. Шк., 2000. - 479с.
2. Автоматизация схемотехнического проектирования: учебное пособие для вузов / В. Н. Ильин, В. Т. Фролкин и др.; под ред. В. Н. Ильина. - М.: Радио и Связь, 1987. - 386 с.
3. Антипенский Р. В. Схемотехническое проектирование и моделирование радиоэлектронных устройств / Р. В. Антипенский, А. Г. Фадин. - М.: Техносфера, 2007. - 128 с.
4. Атабеков Г. И. Основы теории цепей: учебник / Г. И. Атабеков. - 2-е изд., испр. - СПБ.: Лань, 2006. - 424 с.
5. Болотовский Ю. И. ORCAD 9.х. ORCAD 10.х. Практика моделирования / Ю.И. Болотовский, Г. И. Таназлы. - М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2008. - 208 с.
6. Болотовский Ю. И. ORCAD. Моделирование. «Поваренная» книга / Ю.И. Болотовский, Г. И. Таназлы. - М.: СОЛОН-Пресс, 2005. - 200 с.
7. Букингем М. Шумы в электронных приборах и системах: пер. с англ. / М. Букингем. - М.: Мир, 1986. - 399 с.
8. Вепринцев В. И. Основы теории цепей: учеб. пособие/ В. И. Вепринцев // Краснояр. гос. техн. ун-т. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2001. - 205 с.
9. Влах И. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем: пер. с англ. / И. Влах, К. Сингхал - М.: Радио и связь, 1988. - 560 с.
10. Златин И. Л. Схемотехническое и системное проектирование радиоэлектронных устройств в ORCAD 10.5 / И. Л. Златин. - М.: Горячая Линия-Телеком, 2008. - 352 с.
11. Калабеков Б. А. Методы автоматизированного расчета электронных схем в технике и связи: Учеб. пособ. для вузов /Б. А. Калабеков, В. Ю. Лапидус, В. М. Малафеев. - М.: Радио и связь, 1990. - 272 с.
12. Кеоун Дж. ORCAD Pspice. Анализ электрических цепей: пер. с англ. / Дж. Кеоун. - М.: ДМК Пресс; СПБ.: Питер, 2008. - 640 с.
13. Матханов П. Н. Основы анализа электрических цепей. Линейные цепи: учеб. для электротехн. и радиотехн. спец. вузов. / П. Н. Матханов - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1990. - 400 с.
14. Опадчий Ю. Ф. Аналоговая и цифровая электроника: учебник для вузов/ Ю. Ф. Опадчий, А. И. Гуров; Ред. О. П. Глудкин. - М.: Горячая линия-Телеком, 2008. - 768 с.
15. Павлов В. Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: учебник для вузов/ В. Н. Павлов, В. Н. Ногин. - М.: Горячая линия-Телеком, 2005. - 320 с.
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум
112
Список литературы
16. Петраков О. М. Создание аналоговых PSPICE-моделей радиоэлементов / О. М. Петраков. - М.: ИП РАДИОСОФТ, 2004. - 208 с.
17. Попов В. П. Основы теории цепей: учеб. для вузов/ В. П. Попов. - 4-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2003. - 575 с.
18. Разевиг В. Д. Применение программ P-CAD и PSPICE для схемотехнического моделирования на ПВЭМ: в 4-х выпусках / В. Д. Разевиг - М.: Радио и Связь, 1992.
19. Разевиг В. Д. Система проектирования ORCAD 9.2 / В. Д. Разевиг. - М.: СОЛОН-Р, 2003. - 528 с.
20. Сергин Н. Н. Использование транзисторов и операционных усилителей в устройствах автомобильной электроники: метод. указ. к лаб. раб. / Н. Н. Сергин // Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. - 51 с. - URL: http://window.edu.ru/window/library?p_rid=28724. Дата обращения 25.02.2011.
21. Теоретические основы электротехники. В 2 т. Т. 1. Основы теории линейных цепей: учебник для электротехн. вузов. / Под ред. П. А. Ионкина. - 2-е изд перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1976. - 544 с
22. Хайнеман Р. Визуальное моделирование электронных схем в PSPICE: пер. с нем. / Р. Хайнеман. - М.: ДМК Пресс, 2008. - 336 с.
23. Электронные твердотельные приборы: конспект курса. Часть 1 / Е. И. Бочаров [и др.] // СПБГУТ им. проф. М. А. Бонч-Бруевича - URL: http://dvo.sut.ru/libr/eqp/i001eqp1/. Дата обращения: 25.02.2011.
Основы компьютерного проектирования и моделирования РЭС Лабораторный практикум