Записи с меткой «напряжение»

Перечень команд программы PSpice Optimizer

Перечень команд программы PSpice Optimizer.
Команды программы PSpice Optimizer

Команда

Назначение

Меню File (Файл)

New

Очистка рабочего окна для создания нового файла задания на оптимизацию(*. ОРТ)

Open…

Открытие (загрузка) существующего файла задания на оптимизацию

Save

Сохранение внесенных изменений в текущем файле

Save As…

Сохранение внесенных изменений в новом файле, имя которого указывается по дополнительному запросу

Report

Создание текстового файла отчета об оптимизации (*.ООТ)

Exit (Alt+F4)

Завершение работы

1, 2, …

Список последних четырех загруженных файлов

 

Команда

Назначение

Меню Edit (Редактирование)

Parameters…

Редактирование списка целевых функций и ограничений

Specifications…

Редактирование спецификаций целевых функций и ограничений

Store Values

Копирование текущих значений в качестве начальных значений спецификаций и параметров

Reset Values

Копирование начальных значений в качестве текущих значений

Round Nearest

Замена значения каждого параметра, соответствующего номиналу компонента, ближайшим стандартным значением (погрешность округления задается параметром Tolerance)

Round Calculated

Замена значения каждого параметра ближайшим стандартным значением, если новые значения целевых функций находятся в заданных пределах (расчет проводится на основе производных без повторения моделирования)

Update Schematic

Перенос на схему оптимальных значений параметров

Меню Типе (Настройка)

Update Performance

Расчет характеристик схемы для начальных и текущих значений каждого параметра

Update Derivatives

Вычисление чувствительности каждой целевой функции к изменению каждого параметра

Show Derivatives

Отображение матрицы чувствительностей

Auto

Управление процессом оптимизации в автоматическом режиме:

Start

Начало оптимизации

Terminate

Прекращение оптимизации

Меню Options (Параметры)

Defaults

Установка параметров оптимизации:

Delta

Относительное приращение параметров для расчета производных, в процентах

Max. Iterations

Максимальное количество итераций в процессе оптимизации

Probe File

Задание имени файла целевых функций .prb для программы Probe

Display

Имя конфигурации дисплея программы Probe, предварительно сохраненной по команде Tools>Display Configuration

Advanced Options

Дополнительные параметры: Cutback — минимальная доля внутреннего шага изменения параметров; Thres hold — минимальный шаг изменения параметров; One Goal — выбор метода минимизации при задании значения функции в одной точке

 

Команда

Назначение

Recalculate

Режим расчета новых значений параметров и функций:

Auto

Автоматическое обновление результатов

Manual

Расчет параметров после нажатия кнопки Parameters, целевых функций — кнопки Results

Меню Help (Помощь)

About Optimizer…

Вывод номера версии программы и ее регистрационного номера

Web Resources

Выход в Интернет:

PSpice Home Page

Загрузка сайта www.orcad.com

Customer Support

Выход на службу технической поддержки www.orcad.com/technical

По окончании оптимизации полезно просмотреть текстовые отчеты, составляемые по команде File>Report (расширение имени *.ООТ), и составляемые автоматически протоколы оптимизации (расширение имени *.OLG).
Пример. Рассмотрим применение программы PSpice Optimizer для настройки полосового фильтра на операционном усилителе.
С помощью трех потенциометров R2, R4, R5 настроим фильтр на частоту Fc = 10 Гц и обеспечим полосу пропускания BW = 1 Гц и резонансный коэффициент передачи Gain =10. Варьируемые параметры — сопротивления потенциометров aFc, aGain, aBW — и их начальные значения определены на схеме с помощью атрибутов символа OPTPARAM. далее…

Программа параметрической оптимизации PSpice Optimizer

Программа параметрической оптимизации PSpice Optimizer
В пакете OrCAD параметрическая оптимизация выполняется методом наискорейшего спуска путем взаимодействия модуля PSpice Optimizer с графическим редактором схем (PSpice Schematics или OrCAD Capture), программой моделирования PSpice и постпроцессором Probe. Критерий оптимизации — обеспечение заданного значения целевой функции при выполнении ряда линейных и нелинейных ограничений.
1. Если схема оптимизируемого устройства создается в PSpice Schematics, на нее наносится символ OPTPARAM из библиотеки Special.sib для определения списка оптимизируемых параметров. Щелчком по заголовку этого символа открывается панель спецификации параметров и задаются следующие величины:

  • Name — имя параметра;
  • Initial Value — начальное значение;
  • Current Value — текущее значение (вводится либо начальное значение, либо текущее, либо оба);
  • Lower Limit — нижняя граница изменения параметра;
  • Upper Limit — верхняя граница изменения параметра;
  • Tolerance — допуск стандартизованного ряда значений параметров, испрльзуемый при округлении значений параметров, в процентах.

Нажатие кнопки Add Param добавляет введенные значения к списку параметров. После ввода последнего параметра нажимается кнопка Save Param для их сохранения. далее…

Регуляторы напряжения

Регуляторы напряжения

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

Reference Voltage (Напряжение стабилизации)

Vref

Напряжение стабилизации

VREF
N

1,25В 2

Dropout

Напряжение отпускания

 

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

(Vi-Vo)max

Максимальная разница между входным и выходным напряжением

IOmin

Минимальный выходной ток

Adjustment Pin Current (Ток установки)

ladj

Ток установки

BETA

50 мкСм

Output Impedance (Выходное сопротивление)

Zout

Выходное сопротивление на низких частотах

VAF CPZ

100В 1 мкФ

Zero

Частота нуля выходного комплексного сопротивления

RR

Неравномерность ослабления пульсаций на низких частотах, в децибелах

Frequency

Частота, на которой измерены Zout и RR

IO

Выходной ток, при котором измерены Zout и RR

Current Limit (Предельные значения выходного тока)

Ютах

Максимальный выходной ток

RB2
ESC1 ESC2 EFB1 EFB2 ЕВ

200 Ом 0,5
-0,1
25 -1 100

lofb, Vi-Vo

Зависимость тока обратной связи lofb от разницы между входным и выходным напряжением Vi-Vo

Магнитный сердечник. Программа Model Editor в настоящее время оценивает параметры модели магнитного сердечника (Magnetic Core) уровня LEVEL=2, в которой не учитываются эффекты взаимодействия доменов и частотно-зависимые потери. Наиболее адекватно эта модель описывает ферриты и молибденовые пермаллои. Использованная в предыдущих версиях программы PSpice модель уровня LEVEL=1 больше не используется из-за своей малой достоверности. Особенно значительные ошибки были замечены при моделировании сердечников, имеющих зазоры — в текущей версии PSpice они устранены. далее…

Аналоговые функциональные блоки

Аналоговые функциональные блоки
Аналоговые функциональные блоки моделируются с помощью источников напряжения (Е) или тока (G). В отличие от рассмотренных выше зависимых источников здесь разрешается использовать параметры и любые функции от узловых потенциалов, токов (через независимые источники напряжения) и времени.
Нелинейные передаточные функции задаются по формату
Еххх <+узел> <-узел> VALUE ={<выражение>}
Gххх<+узел> <-узел> VALUE ={<выражение>}
После ключевого слова VALUE в фигурных скобках приводится алгебраическое выражение, зависящее от узловых потенциалов, разности узловых потенциалов, токов через независимые источники напряжения и времени, например
ESIGNAL 2 0 VALUE={50mV* SIN(6.28*100kHz*TIME)*V(3,4)} GPW 6 О VALUE={V(5)*I(VP)}
Здесь для текущего времени выделено ключевое слово TIME. .
Область управляемых источников с нелинейным законом управления очень обширна. В частности, нелинейные проводимости или резисторы имитируются в программе PSpice с помощью источников напряжения, управляемых собственным током, или источников тока, управляемых собственным напряжением. Пример имитации нелинейного резистора дан; его описание имеет вид
G 1 2 VALUE={F(V(G))}
Нелинейная функция F(V(G)), описывающая нелинейную зависимость тока от падения напряжения на резисторе, должна быть определена в задании на моделирование до строки с описанием источника G, например
.FUNC F(X)=1e-6*(1-EXP(-40*X))
Замечание.
В режимах .TRAN и .DC значения источников Exxx, Ixxx вычисляются согласно приведенным в фигурных скобках выражениям. Если это выражение представляет собой линейную функцию нескольких переменных, то в режиме .АС данный источник представляет собой линейный управляемый источник. При этом, если в выражение входит переменная TIME, она полагается равной нулю. Если же это выражение представляет собой нелинейную функцию одной переменной, то после расчета режима цепи по постоянному току выражение в фигурных скобках линеаризуется и в частотной области такой источник представляет собой линеаризированный управляемый источник. Нелинейную функцию нескольких переменных при расчете частотных характеристик использовать нельзя — результаты будут непредсказуемы. Эти же замечания справедливы и для описываемого ниже табличного задания управляемых источников.
Табличное описание передаточной функции вводится по формату
Еххх <+узел> <-узел> TABLE {<выражение>} «аргумент> <функция>>*
Gxxx <+узел> <-узел> TABLE {<выражение>} «аргумент> <фунщия>>*
Входом таблицы является <выражение>, которое содержит любую комбинацию напряжений и токов. При обращении к управляемому источнику вычисляется значение выражения и берется значение функции из таблицы с помощью линейной интерполяции между опорными точками, задаваемыми парами чисел (<аргумент>, <функция>). Например, ВАХ туннельного диода, рассматриваемого как нелинейная проводимость, может быть задана в виде
GR 1 2TABLE{V(GR)}=(0.0)(.01.1mA)
+ (.02,1.1mA) (0.05,2mA) (.06,3mA) (.065,3.2mA) (.8,1.5mA) (1,3mA) (1.5,5mA)
Координаты опорных точек задаются в порядке возрастания аргумента.
Заметим, что отсутствие аппроксимации табличных значений сплайнами более высоких порядков, чем линейная интерполяция, в ряде случаев приводит к слишком большим ошибкам.
Линейные функциональные блоки моделируются в терминах соотношения между выходными и входными переменными в частотной области. далее…

Сигналы произвольной формы

Сигналы произвольной формы
В связи с тем, что программа PSpice имеет довольно бедный набор встроенных источников стандартных сигналов, интересно обсудить возможность генерации сигналов произвольной формы y(t). В этих целях можно использовать генератор цифровых сигналов , логические состояния которого при подключении к аналоговой части схемы автоматически преобразуются в импульсное электрическое напряжение, которое может служить источником сигнала. Таким образом, в частности, можно создать генератор псевдослучайных сигналов. При необходимости импульсное напряжение сглаживается аналоговым фильтром. Форма цифрового сигнала задается двояко:

  • путем задания дискретных отсчетов (y i , t i ,) непосредственно в описании цифрового сигнала (конструкция STIM);
  • путем предварительной записи отсчетов (y i , t i ) в файл, имя которого указывается в описании цифрового сигнала (конструкция FSTIM).

Второй способ предпочтительнее при формировании длинных отрезков реализаций сигналов сложной формы, в частности случайных сигналов. Отметим, что формируемые таким образом импульсные сигналы имеют постоянное значение на интервале между дискретными отсчетами: y(t)=y(t) при t i < t < t i+1 . Тем самым при постоянном шаге дискретизации t = t i+l — t t сигнал формируется с запаздыванием на t /2.
Зависимые источники сигналов
Зависимые источники напряжения и тока могут быть как линейными, так и нелинейными. Существует четыре их разновидности:
v = e(v) — источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН);
i = f(i) — источник тока, управляемый током (ИТУТ);
i = g(v) — источник тока, управляемый напряжением (ИТУН);
v = h(i) — источник напряжения, управляемый током (ИНУТ).
Линейные управляемые источники описываются зависимостями v = ev, i = fi, i = gv, v = hi, где е, f, g и h — коэффициенты передачи. далее…

Независимые источники сигналов

Независимые источники сигналов
Стандартные сигналы
Независимые источники напряжения (V) и тока (I) стандартного вида описываются предложениями
Vxxx <+узел> <-узел> [[DC] <значение>] [АС <модуль> [<фаза>]] + [STIMULUS=<имя сигнала>] + [спецификация сигнала]
Ixxx <+узел> <-узел> [[DC] <значение>] [АС <модуль> [<фаза>]] + [STIMULUS=<имя сигнала>] + [спецификация сигнала]
После ключевого слова STIMULUS указывается имя сигнала, созданного с помощью программы Stimulus Editor. При анализе переходных процессов можно использовать один из стандартных сигналов с помощью конструкции <спецификация сигнала>, имеющей вид:
PULSE <параметры> — импульсный сигнал;
SIN <параметры> — синусоидальный сигнал;
ЕХР <параметры> — сигнал экспоненциальной формы;
PWL <параметры> — кусочно-линейный сигнал;
SFFM <параметры> — гармонический сигнал с синусоидальной частотной модуляцией.
Источники могут использоваться во всех видах анализа. По умолчанию все параметры принимают нулевые значения. Параметр DC определяет постоянную составляющую источника напряжения или тока. Для режима АС задаются модуль и фаза (в градусах) источника гармонического сигнала. Приведем примеры:
IBIAS 1302.3MA
VAC 2 3 АС .001
VACPHS 2 3 АС .001 90
13 26 77 DC 0.002 АС 1 SIN(.002 0.05 1.5MEG)
При анализе переходных процессов задаются следующие виды временных зависимостей.
Экспоненциальная функция задается списком параметров
ЕХР (y 1 у 2 t d t cr t r t fr )
и описывается выражением
y, при 0 < t < t d ;
У1 + (У 2 -y ( ){l-exp[-(t-t d ) / t cr ]}uput d <t<t/, ‘
y l+ (y 2 -y l ){l-exp[-(t-t d )/t CГ }- 1 + exp[-(t t r ) / t lr ]}npu t r < t < TSTEP. далее…