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
Sensitivity | Учебники

Главная > OrCAD > Sensitivity


Sensitivity

Sensitivity

  • Sensitivity — чувствительность в режиме по постоянному току.
  • Чувствительность в режиме малого сигнала рассчитывается по директиве SENS <выходная переменная>*
    Чувствительность рассчитывается после линеаризации цепи в окрестности рабочей точки. По директиве .SENS рассчитывается чувствительность каждой из указанных выходных переменных к изменению параметров всех компонентов и моделей. Поэтому объем результатов расчета чувствительностей может быть огромным. Результаты расчета выводятся в файл .out. Выходные переменные указываются по тому же формату, что и в директивах .PRINT для режимов TRAN и DC. При этом накладывается ограничение: если выходная переменная должна быть током, то допускается только ток через независимые источники напряжения.
    Приведем пример. Если предположить, что цепь состоит из компонентов R1, R2, С1 и т.д., то по директиве
    .SENS V(9) V(4,3) I(VCC)
    будут рассчитаны чувствительности
    dV(9)/dRl, dV(9)/dR2, dV(9)/dC1, .,,, dV(4,3)/dR1 …
    При работе с управляющей оболочкой Schematics имена выходных переменных указываются в диалоговом окне, открывающемся после нажатия на кнопку Sensitivity в меню выбора директив моделирования.

  • Temperature — вариация температуры. Вариация температуры производится по директиве
  • .TEMP <температура>*
    Здесь указывается список значений температуры (по шкале Цельсия), для которых следует выполнить все указанные в задании директивы анализа характеристик. 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 °С.
    При работе с управляющей оболочкой PSpice Schematics список температур указывается в диалоговом окне, открывающемся после нажатия на кнопку Temperature в меню выбора директив моделирования.

  • Transfer Function — передаточные функции по постоянному току. Малосигнальные передаточные функции в режиме по постоянному току рассчитываются по директиве
  • .TF <выходная переменная> <имя источника напряжения или тока>
    Они рассчитываются 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 независимый источник напряжения. В качестве входной переменной может быть использовано напряжение или ток источника напряжения или тока. Результаты расчетов выводятся в выходной файл *.OUT без обращения к директивам .PRINT или .PLOT. В программе Probe они не могут быть просмотрены.
    Приведем примеры:
    .TF V(5)VIN TFV(15, 14)I(VDRIV)
    В первом случае рассчитывается передаточная функция dV(5)/dVIN, а во втором — dV(15,H)/dI(VDRIV). Кроме того, всегда рассчитываются входные и выходные сопротивления. При работе с управляющей оболочкой Schematics определение передаточной функции задается в диалоговом окне, открывающемся после нажатия на кнопку Transfer Function в меню выбора директив моделирования— указываются имена выходной и входной переменной.

  • Transient — расчет переходных процессов. Переходные процессы рассчитываются по директиве
  • .TRAN[/OP] <шаг вывода данных> <конечное время> + [<начальный момент времени вывода данных> + [<максимальный шаг>]] [SKIPBP]
    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. Если задан параметр <начальный момент времени вывода данных>, то вывод результатов расчетов подавляется на интервале времени от t = О до указанного значения. Максимальное значение шага интегрирования устанавливается параметром < максимальный шаг>; если он не указан, то максимальный шаг интегрирования устанавливается равным <конечное время> /50. Если исследуемая схема не имеет инерционностей, то шаг интегрирования равен величине <шаг вывода данных>.
    Величина <шаг вывода данных> используется для вывода данных по директивам .PRINT и .PLOT. При этом для расчета значений переменных применяется квадратичная интерполяция между дискретными отсчетами (это не относится к выводу графиков с помощью программы Probe, где применяется линейная интерполяция). С <шагом вывода данных> рассчитываются с помощью обратного преобразования Лапласа импульсные характеристики управляемых источников, заданных передаточными функциями.
    Если задан параметр <начальный момент времени вывода данных>, то вывод результатов расчета подавляется на интервале времени от t = 0 до указанного значения.
    Параметр < максимальный шаг> задает максимальное значение шага интегрирования. В частности, его полезно использовать при выполнении спектрального анализа как с помощью директивы .FOUR, так и в программе Probe.
    Режим по постоянному току определяет начальные условия для расчета переходных процессов. Это связано с тем, что значения источников сигналов в момент t = 0 могут отличаться от их постоянных составляющих. При этом в выходной файл .out выводятся только значения узловых потенциалов в режиме по постоянному току. Указание в директиве .TRAN суффикса /ОР выводит в этот файл полную информацию о режиме по постоянному току (как по директиве .ОР).
    Если в конце директивы .TRAN указать параметр SKIPBP (Skip Bias Point), то расчет режима по постоянному току отменяется. При этом начальные значения напряжений 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 моделировании смешанных аналого-цифровых цепей шаги интегрирования в аналоговых и цифровых устройствах выбираются разными независимо друг от друга. Шаг интегрирования, указываемый для информации на экране программы PSpice, равен шагу интегрирования аналоговой части цепи. Шаг интегрирования цифровой части определяется значениями задержек в цифровых компонентах. Его минимальное значение определяется параметром DIGFREQ директивы .OPTIONS, оно равно 1/DIGFREQ. По умолчанию DIGFREQ = 10 ГГц, но не более 10 15 /TSTOP. Задержками меньше половины шага интегрирования пренебрегают.
    При отсутствии сходимости расчета переходного процесса рекомендуется по директиве .OPTIONS увеличить максимальное количество итераций на одном временном шаге ITL4 (по умолчанию ITL4=10).
    Допустимая относительная ошибка расчета токов и напряжений задается опцией RELTOL (по умолчанию 10- 3 ), а абсолютные ошибки токов, зарядов и напряжений — опциями ABSTOL (по умолчанию 10- 12 A), CHGTOL (по умолчанию 10- 14 Кл), VNTOL (по умолчанию 10- 6 В). Однако нельзя устанавливать абсолютные ошибки чрезмерно малыми. В частности, при анализе сильноточных или высоковольтных цепей задание абсолютных ошибок по умолчанию может привести к потере точности вычислений из-за ограниченности разрядной сетки ПК.
    Приведем примеры:
    .TRAN 5ms 500ms
    .TRAN/OP 5ms 500ms 100ms SKIPBP
    .TRAN 5ms 500ms Oms 0.5ms
    Рассмотрим в качестве более конкретного примера особенности расчета переходных процессов в автогенераторе — транзисторном мультивибраторе (рис. 4.16). Сначала рассчитывается режим мультивибратора по постоянному току в соответствии со следующим заданием:
    Multivibrator R1 121k R2 5 0 750 R3 1 3 100k
    R4 1 4100k
    R5 1 6 1k
    R6 7 0 750
    С1 230.01UF
    C2460.01UF
    Q1 245КТ312А
    Q2637KT312A
    VP 1 О DC 10V
    .LIB QRUS.LIB
    PROBE
    .END
    В результате расчета в выходном файле с расширением *.OUT создается таблица узловых потенциалов
    V(1)=10,0000 В,
    V(2)=6,3538 В,
    V(3)=3,4889 В,
    V(4)=3,4889 В,
    V(5)=2,7835 В,
    V(6)=6,3538 В,
    V(7)=2,7835 В.
    Если после расчета режима по постоянному току непосредственно перейти к расчету переходных процессов, то мультивибратор, находящийся в одном из состояний равновесия, не возбудится. Предложим два способа возбуждения математической модели мультивибратора.
    1. Перед началом переходного процесса с помощью директивы .IC задаются начальные значения узловых потенциалов и (или) с помощью параметра IС=… задаются начальные значения напряжений на конденсаторах, отличные от значений в состоянии равновесия.
    .IC V(3)=3.46v
    и указать директиву расчета переходных процессов .IRAN 100us 1.2ms
    Заметим, что если с помощью директивы .IC и параметров IC в описаниях конденсаторов и индуктивностей полностью описан режим схемы по постоянному току, то перед расчетом переходного процесса этот режим рассчитывать не нужно — этот расчет отменяется с помощью параметра SKIPBP в директиве .TRAN:
    TRAN 100us 1.2ms SKIPBP
    Кроме того, для получения текущей информации о поведении мультивибратора полезно указать директиву
    .WATCH TRAN V(2) V(3) V(6)
    Если автоколебания не возникли, то все узловые потенциалы будут сохранять постоянное значение, что будет видно на экране программы PSpice и позволит прервать моделирование.
    2. Имитируется включение напряжения питания, задавая источник напряжения в виде импульсной функции с линейным передним фронтом и длительностью, равной конечному времени анализа (тогда ее можно явно не указывать)
    VP 1 0 PULSE (Ov, 10v, 50us)
    Кроме того, для обеспечения самовозбуждения мультивибратора необходимо нарушить симметрию схемы, изменив, например, одно из сопротивлений на 1 %:
    R1 1 21.01k
    Спектральный анализ проводится по директиве
    .FOUR <частота первой гармоники f1> [количество гармоник] + <выходная переменная>*
    Спектральный анализ производится с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ) после завершения расчета переходного процесса (в задании на моделирование должна иметься и директива .TRAN). Имена переменных, спектр которых должен быть рассчитан, указываются в списке <выходная переменная>. В директиве .FOUR задается частота первой гармоники f 1 и количество гармоник. Максимальное количество гармоник п = 100. По умолчанию рассчитываются первые 9 гармоник. В программе рассчитываются амплитуды постоянной составляющей А 0 и остальных п гармоник А 1 , A 2 „ …, A п . Спектральному анализу подвергается участок реализации переходного процесса длительностью Т = 1/f 1 в конце интервала анализа (чтобы завершились переходные процессы). Результаты спектрального анализа выводятся в выходной файл *.OUT в виде таблиц без указания директив .PRINT, .PLOT или .PROBE (в программе Probe они недоступны). Кроме того, рассчитывается коэффициент нелинейных искажений (в процентах) по формуле
    Для повышения точности расчета спектров рекомендуется с помощью параметра < максимальный шаг> задать максимальное значение шага интегрирования, равное требуемой величине шага дискретизации по времени.
    Приведем пример:
    .FOUR 10KHZ 15 V(5) V(6,7) I(VSENS3)
    Спецификация выходных переменных составляется по тем же правилам, что в директивах .PRINT или .PLOT. Заметим, что спектральный анализ производится также при обработке данных в графическом постпроцессоре Probe. Различие состоит в том, что при этом спектральному анализу подвергается целиком весь график, изображенный на экране дисплея, или его часть, размер которой указывается пользователем. При расчете спектров сигналов максимальное количество отсчетов равно 8192 = 2 13 .
    При работе с управляющей оболочкой PSpice Schematics определение параметров расчета переходных процессов задается в диалоговом окн, открывающемся после нажатия на кнопку Transient в меню выбора директив моделирования.
    В разделе Transient Analysis необходимо задать по крайней мере два параметра:

    • Print Step — шаг вывода данных;
    • Final Time — конечное время.

    Остальные параметры No-Print Delay (начальный момент вывода данных) и Step Ceiling (максимальный шаг) являются необязательными.
    На панели Detailed Bias Pt. отмечается необходимость вывода полной информации о режиме по постоянному току, на панели Skip initial transient solution — отмена расчета режима по постоянному току перед моделированием переходных процессов.
    Спектральный анализ выполняется выбором панели Enable Fourier.
    Замечание.

    Спектральный анализ, основанный на дискретном преобразовании Фурье результатов численного интегрирования дифференциальных уравнений, обладает невысокой точностью. Поэтому область применения PSpice — анализ спектров сигналов при большом уровне нелинейных искажений. Большей точностью обладают программы, использующие метод гармонического баланса, такие как Microwave Office фирмы Applied Wave Research.

    Статьи по теме

    Комментарии запрещены.