Warning: include(/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache-base.php): failed to open stream: No such file or directory in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 65

Warning: include(): Failed opening '/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache-base.php' for inclusion (include_path='.:/opt/alt/php55/usr/share/pear:/opt/alt/php55/usr/share/php') in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 65

Warning: include_once(/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/ossdl-cdn.php): failed to open stream: No such file or directory in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 82

Warning: include_once(): Failed opening '/var/www/iill7773/data/www/wiselab.ru/wp-content/plugins/wp-super-cache/ossdl-cdn.php' for inclusion (include_path='.:/opt/alt/php55/usr/share/pear:/opt/alt/php55/usr/share/php') in /home/u7426dd0/domains/wiselab.ru/public_html/wp-content/plugins/wp-super-cache/wp-cache.php on line 82
Директивы моделирования | Учебники

Главная > OrCAD > Директивы моделирования


Директивы моделирования

Директивы моделирования задаются в схемном редакторе PSpice Schematics по команде Analysis>Setup или выбором пиктограммы. В раскрывшемся меню (см. рис. 3.49) выбирают нужный вид анализа (помечая его крестиком в графе Enabled) и щелчком мыши по панели с именем вида анализа раскрывают меню задания параметров моделирования.
При работе с OrCAD Capture аналогичные директивы моделирования задаются/редактируются по командам PSpice>New/Edit Simulation Profile. Приведенное ниже описание директив моделирования будем иллюстрировать изображением диалоговых окон PSpice Schematics. Этого достаточно для понимания их ввода в OrCAD Capture.
Обратим внимание, что в меню схемных редакторов задаются не все возможные директивы программы PSpice. He вошедшие в меню директивы (.LIB, .INC и др.) задаются с помощью атрибутов, присваиваемых на схеме специальным символам из библиотеки Special.sib, каждой директиве — отдельный символ.
Приведем ниже описание всех директив программы PSpice.

  • AC Sweep — расчет частотных характеристик и уровня шума. Частотные характеристики рассчитываются по директиве:
  • .AC [LIN] [ОСТ] [DEC] <n> <начальная частота> <конечная частота>
    Эта директива задает диапазон частот в пределах <начальная частота> … <конечная частота>. Параметр LIN устанавливает линейный шаг по частоте, при этом п — общее количество точек по частоте. Параметры ОСТ и DEC устанавливают логарифмический характер изменения частоты октавами и декадами соответственно. Параметр п определяет в таком случае количество точек по частоте на одной октаве или декаде. Анализ спектральной плотности внутреннего шума производится по директиве
    .NOISE У(<узел>[,<узел>]) <имя> <п>
    Директива .NOISE указывается совместно с директивой .АС, в которой задается диапазон частот анализа. Источниками шума служат резисторы, ключи и полупроводниковые приборы, шумовые схемы замещения которых приведены в [7]. На каждой частоте / рассчитывается спектральная плотность выходного напряжения S UBbIX (f), В 2 /Гц, обусловленная наличием статистически независимых источников внутреннего шума. Точки съема выходного напряжения указываются по спецификации М(<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, к которым пересчитывается выходной шум. Если ко входу подключается источник напряжения, то на входе рассчитывается эквивалентная спектральная плотность напряжения S U BX ЭK (f), В 2 /Гц; если ко входу подключен источник тока, то рассчитывается эквивалентная спектральная плотность тока Si вх эк (f), А 2 /Гц. Уровень шума пересчитывается с выхода на вход делением спектральной плотности выходного напряжения S u вых на квадрат модуля соответствующей передаточной функции. Заметим, что внутреннее сопротивление реального генератора сигнала R r должно быть включено в описание цепи как отдельный резистор. Если указан целочисленный параметр <п>, 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 <п> не указан, то этот расчет не производится.
    В диалоговом окне задания параметров режима AC Sweep имеются два раздела. В первом задаются параметры директивы изменения частоты.
    В диалоговом окне в разделе AC Sweep Type определяется характер изменения частоты:

    • Linear — линейная шкала;
    • Octave — изменение частоты октавами;
    • Decade — изменение частоты декадами.

    В разделе Sweep Parameters задаются параметры диапазона частот:

    • Total Pts., Pts/Decade, Pts/Octave — общее количество точек при выборе линейного масштаба или количество точек по частоте на одну декаду или октаву;
    • Start. Freq. — начальная частота;
    • End Freq. — конечная частота.

    В разделе Noise Analysis устанавливаются параметры расчета спектральной плотности внутреннего шума:

    • Noise Enabled — включение режима расчета уровня шума;
    • Output Voltage — выходное напряжение;
    • I/ V Source — имя входного источника напряжения или тока;
    • Interval — интервал п расчета парциальных уровней шума.

    Расчет характеристик в частотной области производится после определения режима по постоянному току и линеаризации нелинейных компонентов (это делается автоматически, никаких дополнительных директив не требуется). Все независимые источники напряжения V и тока I., для которых -заданы параметры АС-сигналов (амплитуды и фазы) являются входными воздействиями. При проведении АС-анализа остальные спецификации этих источников, в том числе параметры синусоидального сигнала SIN, не принимаются во внимание, они учитываются при анализе переходных процессов. Результаты расчета комплексных амплитуд узловых напряжений и токов ветвей выводятся по директивам .PRINT, .PLOT или .PROBE.
    Приведем примеры текстового задания директив:
    .ACDEC2010k100MEG
    .NOISE V(5)VIN
    .NOISE V(101)VSRC 20
    .NOISE V(4,5) ISRC
    Результаты расчета уровней шума выводятся в выходной файл .out по директиве .PRINT или .PLOT:
    PRINT NOISE <выходная переменная>’ PLOT NOISE <выходная переменная>*
    В качестве выходных переменных при расчете уровней шума используются следующие имена:

    • INOISE, DB(INOISE) —корень(S BX (f)) в относительных единицах и децибелах;
    • ONOISE, DB(ONOISE) — корень( S u 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. Причем помимо суммарных спектральных плотностей INOISE и ONOISE доступны и парциальные спектральные плотности напряжения выходного шума, обусловленные отдельными источниками шума. Для их построения в программе Probe используются специальные обозначения, приведенные в п. 15.
    По результатам расчета спектральной плотности внутреннего шума легко вычисляется дифференциальный коэффициент шума линейного четырехполюсника, изображенного , а. Как известно, дифференциальный коэффициент шума равен
    Kш=S u вх . эк (f)/S u r
    где S u вх . эк (7) — спектральная плотность напряжения, обусловленного шумом сопротивления генератора R r и внутренним шумом четырехполюсника, пересчитанная на его вход, S U BX ЭK (f) = INOISE 2 ; S ur = 4kT 0 R r — спектральная плотность напряжения шума сопротивления генератора; k = 1,38-10" 23 Дж/°С — постоянная Больцмана; Т 0 = 300 К — номинальная абсолютная температура.
    Формула для расчета дифференциального коэффициента шума приобретает, таким образом, вид ,
    K(f)= INOISE 2 /1 ,656*10- 20 R r
    где сопротивление R r указывается в омах.
    Приведем фрагмент задания на расчет коэффициента шума четырехполюсника, изображенного , а:
    .TEMP 80
    VG 1 О АС 1
    RG 1 2 75
    RLOAD 3 4 500
    CLOAD 3 4 30рР
    {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:
    K(f)=INOISE 2 /1,656*10- 20 /R r
    Расчет среднеквадратического отклонения выходного напряжения шума производится по формуле
    бu вых=корень(интеграл(Su вых(f))df)
    с помощью функции интегрирования s(x) программы Probe:
    SQRT(S(V(ONOISE)*V(ONOISE)))
    Среднеквадратическое отклонение шума а U вых равно значению этой функции на верхней границе диапазона частот.
    При измерении коэффициента шума сопротивлению генератора R r должна быть приписана номинальная температура Т 0 , четырехполюснику — его физическая температура, а сопротивлению нагрузки R H — температура абсолютного нуля, так как его шумы обычно принимаются во внимание при расчете коэффициента шума последующего каскада. Назначение резисторам индивидуальных значений температуры производится с помощью параметра T_ABS.
    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. 4.3, а представлена модель независимого источника шумового напряжения. Сопротивление шумящего резистора этого источника связано с требуемой спектральной плотностью напряжения шума S u соотношением RN = S u / (4kT). Например, при S u = 10- 18 В 2 /Гц описание модели , а имеет вид:
    RN 1 0 60.4
    VN 1 0 DC 0
    HN23VN1

    Модель независимого источника шумового тока представлена , б. Для нее сопротивление шумящего резистора связано со спектральной плотностью шумового тока Si- соотношением RN = 4kT/Si. Например, при S,- = 10- 24 А 2 /Гц модель описывается следующим образом:
    RN 1 0 16.56К
    VN 1 0 DC 0

    FN 2 3 VN 1

    Статьи по теме

    Комментарии запрещены.