Выполнение моделирования в программном пакете MicroCAP-7 - Реферат

Характерной особенностью этого пакета, впрочем, как и всех программ семейства MICROCAP (MICROCAP-3… MICROCAP-8) [1, 2], является наличие удобного и дружественного графического интерфейса, что делает его особенно привлекательным для непрофессиональной студенческой аудитории. Возможно также и смешанное моделирования аналого-цифровых электронных устройств, реализуемое в полной мере опытным пользователем пакета, способным в нестандартной ситуации создавать собственные макромодели, облегчающие имитационное моделирование без потери существенной информации о поведении системы. От младших представителей своего семейства MICROCAP-7 отличается более совершенными моделями электронных компонентов разных уровней (LEVEL) сложности, а также наличием модели магнитного сердечника. После того как нарисована принципиальная схема переходят к расчету характеристик, выбирая в меню Analysis один из видов анализа: Transient (Alt 1) - расчет переходных процессов; DC (Alt 3) - расчет передаточных функций по постоянному току (при вариации постоянной составляющей одного или двух источников сигналов, вариации температуры или параметров моделей компонентов);Expand - открытие дополнительного окна для ввода текста большого размера при расположении курсора в одной из граф, содержащих выражения, например Y Expression; В графе Method выбирается метод варьирования переменной (Auto - выбираемый автоматически; Linear - линейный, задаваемый в графе Range по формату Final[,lnitial[,Step]], если опустить параметр Step (шаг), то шаг будет принят равным (Final-lnitial)/50, если опустить параметр Initial, то начальное значение будет положено равным нулю, если изменяется только один источник, то можно оставить строку пустой; Log - логарифмический; List - в виде списка значений, разделяемых запятыми). В графе Name из списка, открываемого нажатием на кнопку , выбирается имя варьируемой переменой - величины источника постоянного напряжения или тока, температуры или имени одного из компонентов, имеющих математические модели; при выборе в графе Name имени такого компонента в расположенном справа окне выбирается варьируемый параметр его математической модели. Temperature - диапазон изменения температуры в градусах Цельсия; при выборе параметра Linear имеет формат High[,Low[,Step]]; если параметр Step (шаг) опущен, то выполняется анализ при двух значениях температуры Low (минимальной) и High (максимальной), если опущены оба параметра Low и Step, то расчет проводится при единственной температуре, равной High, при выборе параметра List указывается список температур, разделяемых запятыми. Опции: Run Options - управление выдачей результатов расчетов: Normal - результаты расчетов не сохраняются, Save - сохранение результатов расчетов в бинарном дисковом файле .DSA, Retrieve - считывание последних результатов расчета из дискового файла<имя схемь.DSA, созданного ранее.После выполнения команды Run начинается расчет передаточных функций, и в процессе получения результатов на экран выводятся их графики.После перехода в режим расчета передаточных функций в строке меню появляется новое меню DC, содержащее помимо стандартных пунктов RUN, Limits, Stepping, Exit, State Variables Editor и расширенные команды: OPTIMIZE, Watch, Breakpoints, 3D Windows, Reduce Data Points. По команде Analysis/Dynamic DC производится расчет режима по постоянному току и его отображение на чертеже семы. Причем если на закладке Common команды Options/Preferences включен параметр Show Slider, то на схеме у изображений батарей и резисторов размещаются движковые регуляторы - при их перемещении движением курсора изменяются номинальные значения этих компонентов, и на схеме отображаются новые значения режима по постоянному току, как показано на рис. Настройка производится изменением величины резистора R2 движком в режиме DYNAMIC DC при включенной дополнительно кнопке , до тех пор пока транзистор не окажется в усилительном режиме (LIN, HOT) и напряжение на коллекторе не будет приблизительно равно половине напряжения питания. По команде Analysis/Transfer Function выполняется расчет малосигнальных передаточных функций в режиме по постоянному току, которые рассчитываются после линеаризации схемы в окрестности рабочей точки.Все перечисленные выше режимы анализа являются разновидностями анализа по постоянному току и выполняются при исключении из схемы конденсаторов и закорачивании катушек индуктивности.

Содержание

Введение

1. Расчет передаточных функций по постоянному току (DC -Alt 3) Арсенид-галлиевый полевой транзистор (GAASFET)

1.1 Задание параметров моделирования DC Analysis Limits

1.2 Использование клавиши Р

1.3 Меню режимов расчета передаточных функций DC

2. Расчет режима по постоянному току (Dynamic DC -Alt 4)

3. Расчет малосигнальных передаточных функций (Transfer Function - Alt 5)

4. Расчет чувствительностей по постоянному току (Sensitivity - Alt 6)

Заключение

Список литературы

MICROCAP-7 - это универсальный пакет программ схемотехнического анализа, предназначенный для решения широкого круга задач. Характерной особенностью этого пакета, впрочем, как и всех программ семейства MICROCAP (MICROCAP-3… MICROCAP-8) [1, 2], является наличие удобного и дружественного графического интерфейса, что делает его особенно привлекательным для непрофессиональной студенческой аудитории. Несмотря на достаточно скромные требования к программно-аппаратным средствам ПК (процессор не ниже Pentium II, ОС Windows 95/98/ME или Windows NT 4/2000/XP, память не менее 64 Мб, монитор не хуже SVGA), его возможности достаточно велики. С его помощью можно анализировать не только аналоговые, но и цифровые устройства. Возможно также и смешанное моделирования аналого-цифровых электронных устройств, реализуемое в полной мере опытным пользователем пакета, способным в нестандартной ситуации создавать собственные макромодели, облегчающие имитационное моделирование без потери существенной информации о поведении системы.

От младших представителей своего семейства MICROCAP-7 отличается более совершенными моделями электронных компонентов разных уровней (LEVEL) сложности, а также наличием модели магнитного сердечника. Это приближает его по возможностям схемотехнического моделирования к интегрированным пакетам DESIGNLAB, ORCAD, PCAD2002 - профессиональным средствам анализа и проектирования электронных устройств, требующим больших компьютерных ресурсов и достаточно сложных в использовании.

1.

Расчет передаточных функций по постоянному току (DC -Alt 3)

После того как нарисована принципиальная схема переходят к расчету характеристик, выбирая в меню Analysis один из видов анализа: Transient (Alt 1) - расчет переходных процессов;

AC (Alt 2) - расчет частотных характеристик;

DC (Alt 3) - расчет передаточных функций по постоянному току (при вариации постоянной составляющей одного или двух источников сигналов, вариации температуры или параметров моделей компонентов);

Dynamic DC (Alt 4) - расчет режима по постоянному току и динамическое отображение на схеме узловых потенциалов, токов ветвей и рассеиваемой мощности;

Transfer Function (Alt 5) - расчет малосигнальных передаточных функций в режиме по постоянному току;

Sensitivity (Alt 6) - расчет чувствительностей режима по постоянному току.

В режиме DC рассчитываются передаточные характеристики по постоянному току. Ко входам цепи подключаются один или два независимых источника постоянного напряжения или тока. В качестве выходного сигнала может рассматриваться разность узловых потенциалов или ток через ветвь, в которую включен резистор. При расчете режима DC программа закорачивает индуктивности, исключает из схемы конденсаторы и затем рассчитывает режим по постоянному току при нескольких значениях входных сигналов. Например, при подключении одного источника постоянного напряжения может рассчитываться передаточная функция усилителя, а при подключении двух источников - семейство статических выходных характеристик транзистора. Как правило, режим анализа DC и используется в основном для этих двух целей: построения вольтамперных характеристик полупроводниковых и электронных приборов (см. каталог схем ANALYSIS\DC\ВАХИ_Приборов) и снятия передаточных характеристик усилителей постоянного тока не содержащих реактивных компонентов (см. схемы DIFFAMP, MOSDIFF, UA741, UA709, RCA3040 из каталога Analysis\DC)

После перехода в режим DC программа МС7 проверяет правильность схемы. При отсутствии ошибок программа составляет топологическое описание схемы, выполняет подготовку к численному расчету нелинейных уравнений итерационным методом Ньютона-Рафсона и открывает окно задания параметров моделирования DC Analysis Limits.

Все перечисленные выше режимы анализа являются разновидностями анализа по постоянному току и выполняются при исключении из схемы конденсаторов и закорачивании катушек индуктивности.

Перечисленные достоинства делают пакет программ MICROCAP-7 весьма привлекательным для моделирования электронных устройств средней степени сложности. Удобство в работе, нетребовательность к ресурсам компьютера и способность анализировать электронные устройства с достаточно большим количеством компонентов позволяют успешно использовать этот пакет в учебном процессе. В данной работе рассмотрены лишь основные сведения, необходимые для начала работы с пакетом и анализа большинства электронных схем, изучаемых в специальных дисциплинах и используемых при курсовом и дипломном проектировании. В случае необходимости дополнительные (и более подробные) сведения могут быть получены из встроенной подсказки системы (вызывается клавишей или через меню HELP/Contens).

1. Разевиг В.Д. Схемотехническое моделирование с помощью Micro-CAP 7 . - Горячая линия-Телеком, 368 с. 621.38 Р-17 /2003 - 9 аб, 2 чз

2. Разевиг В.Д. Система моделирования Micro-Cap 6. - М.: Горячая линия-Телеком, 2001. - 344 с., ил.

3. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств Design Lab 8.0. - Москва, «Солон», 1999. 004 Р-17 /2003 - 1 аб/ 2000 - 11 аб, 5 чз

4. Micro-Cap 7.0 Electronic Circuit Analysis Program Reference Manual Copyright 1982-2001 by Spectrum Software 1021 South Wolfe Road Sunnyvale, CA 94086.