Записи с меткой «подключения»

МОП-транзисторы

МОП-транзисторы.
Пиведены паспортные данные МОП-транзистора (MOSFET: NMOS, PMOS), вводимые пользователем, и список параметров его математической модели третьего уровня (LEVEL = 3), которые рассчитываются в программе.
Расчет параметров математических моделей отечественных МОП-транзисторов с помощью программы Model Editor затруднен ввиду того, что в паспортных данных отсутствуют значения зарядов Qg, Qgs.
МОП-транзисторы

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

Transconductance (Передаточная проводимость)

Id, gFS

Зависимость проводимости прямой передачи gFS от тока стока Id

RS
КР W L

20*10- 3 20*10- 6 * 0,5 2*10- 6

Transfer Curve (Проходная характеристика)

Vgs, Id

Зависимость тока стока Id от смещения затвор-исток Vgs

VTO

3 В

Rds (on) Resistance (Сопротивление канала в состоянии «включено»)

Id

Ток стока

RD

10- 3 Ом

Rds

Статическое сопротивление сток-исток

Vgs

Смещение затвор-исток

Zero-Bias Leakage (Сопротивление утечки канала при нулевом смещении на затворе)

Idss

Ток стока при нулевом потенциале затвора и напряжении Yds

RDS

1 МОм

Yds

Смещение сток-исток при измерении тока Idss

Turn-On Charge (Объемный заряд в состоянии «включено»)

Qgd

Общий заряд области затвора

CGSO CGDO

40 пФ
10 пФ

Qgs

Заряд области затвор-исток, необходимый для переключения

Yds

Постоянный потенциал истока (по умолчанию 50 В)

Id

Ток стока (по умолчанию 50 А)

Output Capacitance (Выходная емкость)

Yds, Coss

Зависимость выходной емкости Coss от смещения сток-исток Yds

CBD РВ MJ FC*

1 нФ 0,8 В 0,5 0,5

Switching Time (Время переключения)

tf

Время переключения

RG

5 Ом

Id

Ток стока

Vdd

Постоянный потенциал истока (по умолчанию 20 В)

Zo

Выходное сопротивление генератора импульсного напряжения (по умолчанию 5 Ом)

Reverse Drain Current (Ток стока в инверсном режиме)

Vsd, Idr

Зависимость напряжения прямого смещения перехода исток-сток Vsd от обратного тока стока Idr

IS N RB

10- 15 А 1 10- 3 Ом

Операционные усилители. После выбора в начальном меню программы Model Editor режима Operational Amplifier необходимо по запросам программы указать тип транзистора входного каскада и наличие внутренней/внешней коррекции:

  • Technology — BJT (биполярный транзистор) или JFET (полевой транзистор);
  • Input — NPN или PNP (для биполярного транзистора) и NJF или PJF (для полевого транзистора);
  • Compensation — Internally (внутренняя) или Externally (внешняя коррекция).

В табл. 5.10 приведены паспортные данные ОУ, которые вводит пользователь, и список параметров его макромодели, которые рассчитываются в программе.
Таблица 5.10.Операционные усилители

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

Large Signal Swing (Параметры для большого сигнала)

+Vpwr

Напряжение источника положительного напряжения (15 В)

VC VE

2В 2 В

-Vpwr

Напряжение источника отрицательного напряжения (-15 В)

+Vout

Максимальное значение выходного напряжения положительной полярности (13 В)

-Vout

Максимальное значение выходного напряжения отрицательной полярности (—13 В)

+SR

Максимальная скорость нарастания выходного напряжения положительной полярности (500-10 В/с)

-SR

Максимальная скорость нарастания выходного напряжения отрицательной полярности (500-10 В/с)

Pd

Потребляемая мощность в статическом режиме (50 мВт)

Open Loop Gain (Коэффициент усиления без цепи обратной связи — входной каскад на БТ)

Сс

Емкость коррекции (30 пФ)

BF1 BF2.
С2
СЕЕ QA
GCM IS1
IS2
IEE RC

75 75
30 пФ
0 189-10- 6
1,9- 10- 9 8-10-‘ 6
8-10- 16
15-10 16 5305

Ib

Входной ток смещения (100 нА)

Av-dc

Коэффициент усиления постоянного напряжения (200 тыс.)

f-Odb

Частота единичного усиления (1 МГц)

CMRR

Коэффициент подавления синфазного сигнала (100 тыс.)
.

 

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

Ibos

Входной ток смещения

RE
REE RP

1832
13 810 18 160

Vos

Напряжение смещения нуля

Open Loop Gain (Коэффициент усиления без цепи обратной связи — входной каскад на ПТ)

Сс

Емкость коррекции (10 пФ)

BETA С2
CSS GA
GCM
IS ISS
RD RSS RP

789*10- 6 10 пФ
0 63*10- 6
63*10- 11
15*10- 12 5*10- 6
15,9 40*10 6

Av-dc

Коэффициент усиления постоянного напряжения (200 тыс.)

f-Odb

Частота единичного усиления (1 МГц)

CMRR

Коэффициент подавления синфазного сигнала (100 тыс.)

Ibos

Входной ток смещения (30 пА)

Vos

Напряжение смещения нуля

Open Loop Phase (Фазочастотная характеристика без цепи обратной связи)

Phi

Запас по фазе на частоте единичного усиления, град. (60°)

C1

8,6 пФ

Maximum Output Swing (Предельные значения выходных сопротивлений)

Ro-dc

Выходное сопротивление на низких частотах (75 Ом)

R01 R02
GB

50 Ом 25 Ом
424,4

Ro-ac

Выходное сопротивление на высоких частотах (50 Ом)

los

Максимальный ток короткого замыкания (20 мА)

 
Замечания.
1. По умолчанию параметрам математической модели присваиваются значения параметров конкретных ОУ. Выше для конкретности приведены параметры модели ОУ 140УД7 (аналог мA741).
2. Частота единичного усиления f-Odb связана с частотой первого полюса f 1 соотношением f-Odb = f 1 Av-dc . Запас по фазе Phi на частоте единичного усиления определяется отношением частоты единичного усиления к частоте второго полюса f 2
Phi = 90° — arctg(f-Odb / f 2 ),
где арктангенс вычисляется в градусах.
3. Для ОУ с внешней коррекцией указывается значение емкости корректирующего конденсатора Сс, для которого приведено значение запаса по фазе Phi и другие параметры ОУ.
4. В справочных данных обычно приводится полное выходное сопротивление Rвых = Ro-ac + Ro-dc. Его надо разделить на две составляющие, ориентируясь на приближенное соотношение Ro-dc = 2Ro-ac.
5. В последних версиях OrCAD учитывается напряжение смещения нуля ОУ.
Компараторы напряжения. далее…

Редактор входных сигналов Stimulus Editor

Редактор входных сигналов Stimulus Editor
Редактор входных сигналов Stimulus Editor интегрируется с программой PSpice Shematics. С его помощью создаются аналоговые и цифровые сигналы, которые просматриваются в графическом виде на экране и записываются в файл (с расширением имени *.STL) для подключения внешних воздействий к моделируемой схеме. Каждому сигналу присваивается уникальное имя. Поддерживаются источники аналоговых сигналов следующих типов: гармоническое колебание, импульсный сигнал, сигнал экспоненциальной формы, сигнал с синусоидальной частотной модуляцией и кусочно-линейный сигнал. Цифровые сигналы имеют вид периодических сигналов и сигналов произвольной формы. Кусочно-линейные аналоговые сигналы и цифровые сигналы редактируются непосредственно на экране с помощью курсора мыши. Программа Stimulus Editor вызывается автономно, по команде Analysis>Edit Stimuli, по команде Edit>Stimulus или двойным щелчком мыши, выбрав символ генератора сигналов на экране PSpice Schematics (генераторы сигналов изображаются символами ISTIM, VSTIM, DigStim, DigClock, FileStim из библиотек Source.sib и Sourcstm.slb; имена сигналов указываются с помощью ключевого слова STIMULUS описаний генераторов, а имена файлов сигналов по команде Analysis>Labrary and Include Files); при создании схем с помощью OrCAD Capture также можно пользоваться программой Stimulus Editor для записи сигналов в файлы, но ее вызов из управляющей оболочки этого редактора не предусмотрен.
Краткое описание команд программы Stimulus Editor приведено.
Команды программы Stimulus Editor

Команда

Назначение

Меню File (Файл)

New…

Очистка рабочего окна для создания нового файла библиотеки воздействий

Open (Ctrl+F12)

Открытие (загрузка) существующего файла воздействий для просмотра формы сигналов и последующего редактирования. Построение графиков сигналов из текущей библиотеки воздействий в новом окне выполняется по команде Window>New

Close

Закрытие текущего окна (если библиотека воздействий была изменена, предлагается ее сохранить)

Save (Shift+F12)

Сохранение внесенных изменений в текущем файле

Save As… (F12)

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

Log Commands…

Включение/выключение режима составления файла протокола команд (расширение имени *.CMD)

Run Commands…

Выполнение файла протокола команд

Print…
(Ctrl+Shift+F12)

Печать содержимого одного или нескольких активных окон

Page Setup…

Настройка параметров страницы:

Margins

Размеры полей в дюймах

Plots Per Page

Количество графиков на странице

Orientation

Горизонтальная (Landscape) или вертикальная (Portrait) ориентация

Cursor Information

Ориентация расположения информации относительно курсора (Top, Bottom, Left, Right, None)

 

Команда

Назначение

Page Setup…

Draw Border

Заключение графика в рамку

Draw Plot Title

Вывод заголовка графика

Header and Footer

Вывод текущей даты, времени и номера страницы

Set Default

Сохранение информации Header и Footer
для установки по умолчанию

Reset Default

Задание типа принтера по умолчанию

Printer Select…

Установка параметров принтера: разрешающая способность, размер бумаги, горизонтальное (Landscape) или вертикальное (Portrait) расположение изображения на бумаге

Exit (Alt+F4)

Завершение работы

1, 2, …

Список последних четырех загруженных файлов

Меню Edit (Редактирование)

Delete (Del)

Удаление на экране выбранного объекта (объекты — названия сигналов, точки излома графиков PWL и точки переходов на временных диаграммах — выбираются щелчком мыши). Из библиотечных файлов эти объекты не удаляются

Attributes… (Ctrl+T)

Изменение атрибутов (параметров) выбранного сигналов (сигнал выбирается щелчком курсора по его имени, двойной щелчок открывает окно редактирования атрибутов)

Activate PWL…

Изменение масштабных коэффициентов по осям X, Y сигналов PWL (диалоговое окно открывается также двойным щелчком на имени сигнала)

Add (Alt+A)

Добавление точек излома выбранного сигнала PWL. У выбранного аналогового сигнала точки излома помечаются квадратиками. далее…

Специализированные процедуры АЕС

Специализированные процедуры АЕС
Процедуры оптимизированы для оформления архитектурной документации.

  • Программное обеспечение предлагает пользователю работать с шаблонами, блоками, стилями и процедурами аннотирования, которые требуются проектировщику.
  • Эти инструменты расширяют функции центра управления AutoCAD Design Center благодаря автоматическому разделению слоев и процедурам документирования рабочих проектов.

Архитектурные графики и метки
Пользователь может развивать, обмениваться и документировать информацию об объектах АЕС.

  • Присоединять данные к любому объекту и отображать эти данные в метках, графиках и внешних базах данных.
  • Метки и графики автоматически обновляются при изменении пользовательских объектов.
  • Метки и графики упрощают оценку и составление смет и спецификаций проектов.

Инструменты концептуального объемного моделирования
Пользователь может разрабатывать трехмерные модели уже на ранних стадиях выполнения проекта.

  • Для быстрого создания сложных трехмерных моделей рекомендуется использовать "растягивающиеся" объемные элементы "grip-and-stretch".
  • Для использования в последующих стадиях проекта рекомендуется создавать планы этажей, сечения и объемные модели.
  • Целесообразно разрезать модели на этажи и конвертировать их из/в пространства со стенами, сохраняя все ценные наработки ранних стадий проекта на этапе детальной проработки проекта.

Адаптация и среда разработки
Продукт AutoCAD Architectural Desktop дополняет интерфейс AutoCAD 2000 ActiveX специфическим архитектурным модельным интерфейсом ActiveX Object Model Interface (OMI), поставляемым в каждой коробке продукта. Используя этот интерфейс OMI, клиенты и разработчики могут создавать запросы и модифицировать архитектурные модели внутри AutoCAD Architectural Desktop или по сети. далее…

Аналого-цифровой интерфейс

Аналого-цифровой интерфейс
Аналого-цифровые интерфейсы предназначены для преобразования аналогового напряжения в логический уровень. Они имитируют входные каскады цифровых ИС. Их схема замещения показана, а. Информация о логическом уровне сигнала на выходе интерфейса А/Ц может направляться двояко:

  • в модуль логического моделирования программы PSpice;
  • в файл (позднее он может быть просмотрен визуально или использован в качестве источника цифрового сигнала в следующем сеансе моделирования).

При взаимодействии аналоговых и цифровых компонентов в процессе моделирования описание интерфейса А/Ц (digital output: analog-to-digital) имеет формат
Оххх <+узел интерфейса> <-узел интерфейса> <имя модели А/Ц> + DGTNET =<ижя цифрового узла> <имя модели. вход/выход>
При записи логических уровней в файл описание интерфейса А/Ц имеет формат
Оххх <+узел интерфейса> <-узел интерфейса> <имя модели А/Ц> + [SIGNAME=<имя цифрового сигнала>]
Приведем примеры:
О12 ANALOG_NODE DIGITAL_GND DOUTJ33 DGTLNET=DIG_NODE IO_STD OVCO 17 0 TO_TTL SIGNAME=VCO_OUT; передача данных в файл
Модель аналого-цифрового интерфейса описывается предложением .MODEL <имя модели А/Ц> DOUTPUT [<параметры модели>] Параметры модели аналого-цифрового интерфейса приведены в табл. 4.25.
Параметры аналого-цифрового интерфейса

Идентификатор

Параметр

Значение по умолчанию

Единица измерения

RLOAD

Сопротивление нагрузки

1/GMIN

Ом

CLOAD

Емкость нагрузки

0

Ф

CHGONLY

Флаг преобразования: 0 — преобразование на каждом шаге по времени; 1 — преобразование при наличии изменения входного напряжения (только при записи в файл)

SONAME

Имя логического состояния «0»

SOVLO

Нижний уровень напряжения логического «0»

В

SOVHI

Верхний уровень напряжения логического

«0»

S1NAME

Имя логического состояния «1»

S1VLO

Нижний уровень напряжения логической «1»

В

S1VHI

Верхний уровень напряжения логической «1»

в

S19NAME

Имя логического состояния «19»

S19VLO

Нижний уровень напряжения логического состояния «19»

в

S19VHI

Верхний уровень напряжения логического состояния «19»

в

SXNAME

Имя логического состояния, когда напряжение на узле интерфейса находится вне заданных границ

?

FILE

Имя файла цифрового сигнала (только при записи в файл)

FORMAT

Код формата входного файла цифровых сигналов (только при записи в файл)

1

TIMESTEP

Интервал дискретизации по времени при записи в файл

10- 9

с

TIMESCALE

Масштабный коэффициент при расчете интервала времени TIMESTEP (только при записи в файл)

1

Каждому i-му логическому состоянию соответствует определенный диапазон напряжений SiVL0…SiVH1. До тех пор пока входное напряжение интерфейса
А/Ц V ex не выходит за его границы, логическое состояние на выходе интерфейса А/Ц не изменяется. далее…

Описание цифровых компонентов

Описание цифровых компонентов
Основные понятия
Первоначально программа PSpice была предназначена для моделирования чисто аналоговых устройств. В настоящее время она обеспечивает моделирование смешанных аналого-цифровых цепей, которые, в частности, могут состоять только из цифровых устройств и не содержать аналоговых блоков. Обычно смешанные устройства моделируются в режиме .TRAN (расчет переходных процессов), однако другие режимы также доступны. В режиме .DC задержки сигналов в цифровых блоках игнорируются и рассчитываются логические уровни выходов цифровых компонентов в стационарном режиме. В режимах .AC, .NOISE, .TF и .SENS цифровые компоненты не участвуют в анализе малосигнальных частотных характеристик цепи, лишь для аналоговых частей аналого-цифровых и цифроана-логовых интерфейсов составляются линеаризированные схемы замещения их входных и выходных комплексных сопротивлений. Директивы программы PSpice описаны, здесь же обсудим специфику моделирования цифроаналоговых устройств.
Реальные цифровые ИС в программе PSpice представлены в виде примитивов U xxx, отражающих их функционирование на логическом уровне, и двух аналого-цифровых и цифроаналоговых интерфейсов А/Ц и Ц/А, отображающих их входные и выходные каскады. В задании на моделирование указываются только примитивы цифровых устройств Uxxx. Если при этом цифровые ИС соединяются непосредственно друг с другом, то блоки интерфейсов во внимание не принимаются. Если же ко входу или выходу ИС подключен аналоговый компонент, то необходимо включить соответствующий интерфейс. В принципе они могут быть вручную включены в описание задания на моделирование (в файл.*.СIR) как отдельные компоненты, однако программа PSpice Schematics делает это автоматически.
Итак, смешанные аналого-цифровые цепи состоят из компонентов трех типов:

  • аналоговые компоненты;
  • устройства сопряжения аналоговых и цифровых компонентов (устройства интерфейса);
  • цифровые компоненты (примитивы).

Соответственно различают три типа узлов:

  • аналоговые узлы, к которым подключены только аналоговые устройства;
  • цифровые узлы, к которым подключены только цифровые устройства;
  • узлы интерфейса, к которым подключена комбинация аналоговых и цифровых устройств

Программа PSpice Schematics автоматически расщепляет каждый узел интерфейса на два узла — чисто аналоговый и чисто цифровой — и включает между ними макромодель аналого-цифрового или цифроаналогового интерфейса. Кроме того, к моделям интерфейсов автоматически подключается источник питания цифровых схем. далее…

Макромодели

Макромодели
Отдельные фрагменты цепи или схемы замещения компонентов имеет смысл оформлять в виде макромоделей (подсхем). Описание макромодели начинается директивой .SUBCKT и заканчивается директивой .ENDS. Между ними помещаются описания компонентов, входящих в состав макромодели:
.SUBCKT <имя макромодели> <список узлов>
+ [OPTIONAL:<< узел интерфейса> = <значение по умолчанию>>*}
+ [PARAMS:<имя параметра>=<значение>*}
+ [ТЕХТ:<<имя текстовой переменной> — <текст>>*]
{описание компонентов}
.ENDS [имя макромодели]
Ключевое слово OPTIONAL используется для спецификации одного или более необязательных узлов макромодели — указываются имя узла и его значение по умолчанию. Если при вызове макромодели эти узлы не указываются, используются их значения по умолчанию, что удобно для задания источников питания цифровых устройств; после ключевого слова PARAMS приводится список параметров, значения которых передаются из основной цепи в макромодель. После ключевого слова TEXT — текстовая переменная, передаваемая из описания основной цепи в описание макромодели (используется только при моделировании цифровых устройств). Между директивами .SUBCKT и .ENDS можно помещать описания других макромоделей и другие директивы. Приведем пример:
* Макромодель ОУ К140УД11. далее…