Записи с меткой «воздействий»
Расчет чувствительности и наихудшего случая (WorstCase)
Расчет чувствительности и наихудшего случая (WorstCase).
Для этого применяется директива WCASE [DC][TRAN][AC] <имя выходной переменной> + <обработка результатов> [<опции>]*
Виды анализа и параметры <имя выходной переменной>, <обработка результатов> такие же, как у директивы .МС.
Проводятся расчеты характеристик цепи при вариации параметров, имеющих опции DEV или LOT. Сначала по очереди изменяются все указанные параметры, что позволяет оценить параметрическую чувствительность характеристик. Измененные значения параметров рассчитываются по формуле
Новое значение = номинальное значение (1 + RELTOL), если не указана опция BY. В заключение рассчитываются характеристики цепи при одновременном изменении всех параметров по методу наихудшего случая. При этом значения параметров определяются по формуле
Новое значение = номинальное значение (1±дельта).
Опции имеют следующий смысл.
Ключевое слово OUTPUT ALL разрешает передавать в выходной файл характеристики цепи, указанные в директивах .PRINT, .PLOT и .PROBE, при всех комбинациях параметров при расчете чувствительности. В его отсутствие передаются данные лишь о номинальном режиме и наихудшем случае.
После ключевого слова RANGE (<минимум>, <максимум>) указывается диапазон значений, в пределах которого производится статистическая обработка выходной переменной. Если вместо минимального или максимального значения этого диапазона указать звездочку <*>, то граница диапазона принимает значение -бесконечность или +бесконечность.
Ключевые слова HI и LOW задают направление изменения параметров компонентов относительно номинальных значений при расчете наихудшего случая. далее…
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. далее…
Директивы моделирования
Директивы моделирования
Программа PSpice рассчитывает следующие характеристики электронных цепей:
- режим цепи по постоянному току в «рабочей точке» (Bias Point);
- режим по постоянному току при вариации источников постоянного напряжения или тока, температуры и других параметров цепи (DC Sweep);
- чувствительность характеристик цепи к вариации параметров компонентов в режиме по постоянному току (Sensitivity);
- малосигнальные передаточные функции в режиме по постоянному току (Transfer Function);
- характеристики линеаризованной цепи в частотной области при воздействии одного или нескольких сигналов (AC Sweep);
- спектральную плотность внутреннего шума (Noise Analysis);
- переходные процессы при воздействии сигналов различной формы (Transient Analysis);
- спектральный анализ (Fourier Analysis);
- "статистические испытания по методу Монте-Карло и расчет наихудшего случая (Monte Carlo/Worst Case);
- многовариантный анализ при вариации температуры (Temperature) и других параметров (Parametric).
С помощью модуля PSpice Optimizer выполняется параметрическая оптимизация.
Каждому виду расчета соответствует определенная директива. Их полный перечень приведен.
Директивы моделирования
Имя |
Назначение |
||
Расчет стандартных характеристик |
|||
.АС |
Расчет частотных характеристик |
||
.DC |
Расчет режима по постоянному току |
||
.FOUR |
Спектральный анализ |
||
.NOISE |
Расчет уровня внутреннего шума |
||
.OP |
Передача в выходной файл параметров схемы, линеаризованной в окрестности рабочей точки |
||
.SENS |
Расчет малосигнальных чувствительностей в режиме по постоянному току |
||
.TF |
Расчет малосигнальных передаточных функций в режиме по постоянному току |
||
.IRAN |
Расчет переходных процессов |
||
Управление выдачей результатов |
|||
.PLOT |
Представление результатов расчета в выходном файле в виде графиков, построенных в текстовом режиме |
||
Имя |
Назначение |
||
|
Представление результатов расчета в выходном файле в виде таблиц |
||
.PROBE |
Передача данных в графический постпроцессор Probe |
||
.VECTOR |
Создание файла с результатами моделирования цифровых устройств |
||
.WATCH |
Выдача промежуточных результатов анализа на экран программы PSpice в текстовом виде |
||
.WIDTH |
Назначение длины строк выходного файла |
||
Многовариантный анализ |
|||
.STEP |
Вариация параметров |
||
.TEMP |
Назначение температуры окружающей среды |
||
Вспомогательные файлы, определение функций и параметров |
|||
.END |
Конец задания |
||
.FUNC |
Определение функции |
||
.INC |
Включение во входной файл другого файла |
||
.LIB |
Подключение библиотеки моделей компонентов |
||
.PARAM |
Определение глобальных параметров |
||
Статистический анализ |
|||
.МС |
Статистический анализ по методу Монте-Карло |
||
.WCASE |
Расчет наихудшего случая |
||
Модели устройств |
|||
.ENDS |
Конец описания макромодели |
||
.DISTRIBUTION |
Табличное определение закона распределения случайных величин |
||
.MODEL |
Описание моделей компонентов |
||
.SUBCKT |
Начало описания макромодели |
||
Задание начальных условий |
|||
.IC |
Задание начальных условий |
||
.LOADBIAS |
Считывание из файла узловых потенциалов схемы |
||
.NODESET |
Задание узловых потенциалов по постоянному току на начальной итерации |
||
.SAVEBIAS |
Запись в файл узловых потенциалов схемы |
||
Прочие директивы |
|||
.ALIASES |
Начало списка соответствий имен выводов графических обозначений компонентов именам цепей схемы, к которым они подключены |
||
.ENDALIASES |
Конец списка соответствий |
||
.EXTERNAL |
Спецификация внешних портов |
||
.OPTIONS |
Установка параметров и режимов работы программы |
||
.STIMLIB |
Задание имени файла с описанием внешних воздействий |
||
.STIMULUS |
Задание внешних воздействий |
||
Имя |
Назначение |
||
.TEXT |
Задание текстовых переменных, текстовых выражений или имен файлов, используемых в описании цифровых устройств |
||
* |
Комментарий |
||
; |
Комментарий в конце строки |
||
+ |
Продолжение строки |
Подготовка к моделированию и запуск программ PSpice и Probe
Подготовка к моделированию и запуск программ PSpice и Probe
Подготовка к моделированию и само моделирование проводятся в несколько этапов.
Фрагменты библиотек символов сигналов
Имя, назначение |
Символ |
Атрибуты |
||
Библиотека Sourcstm.slb |
||||
VSTIM, |
REFDES=V? |
|||
Имя, назначение |
Символ |
Атрибуты |
||
DigStim, |
DSTM? |
REFDES=DSTM? TEMPLATE=IT@REFDES STIM(%#*OUT,0) %PWR %GND %*OUT @IO_MODEL STIMULUS=@STIMULUS STIMTYPE=DIGITAL, STIMULUS — имя сигнала |
||
Библиотека Source.slb |
||||
FileStim, |
DSTM? |
REFDES=DSTM? TEMPLATE=IT@REFDES FSTIM(%#*1) %PWR %GND %*1 @IO_MODEL FILE="@FileName" IO_LEVEL=@IO_LEVEL ?SigName/SIGNAMES=@SigName/ FileName — имя файла библиотеки сигналов; SigName — имя сигнала |
||
IAC, |
REFDES=I? 17 TEMPLATE=r@REFDES %+ %- ?DC|DC @DC| ?AC|AC @AC| DC — постоянная составляющая тока; AC — амплитуда тока при анализе в частотной области |
|||
VPULSE, |
REFDES=V? TEMPLATE=V^@REFDES %+ %- ?DC|DC @DC| ?AC|AC @AC|\n+PULSE @V1 @V2 ?TD/@TD/~TD/0/ #TR/@TR/ #TF/@TF/#PW/@PW/ #PER/@PER/ DC — постоянная составляющая напряжения; AC — амплитуда напряжения, при анализе в частотной области; VI — минимальное напряжение; V2 — максимальное напряжение; TD — задержка; TR — длительность переднего фронта; TF — длительность заднего фронта; * PW — длительность импульса; PER — период повторения |
|||
Примечание. |
||||
В библиотеке Sourcstm.slb находятся символы источников сигналов, которые создаются с помощью программы Stimulus Editor. Символы VSTIM и ISTIM предназначены для создания источников напряжения и тока аналоговых сигналов, DigStim — источник цифрового сигнала. После двойного щелчка по такому символу пользователю предлагается ввести имя сигнала (по умолчанию имя сигнала совпадает с позиционным обозначением символа) и затем управление передается программе Stimulus Editor для выбора типа сигнала, предназначенного для анализа переходных процессов, и ввода его параметров. Наиболее часто эти. возможности используются для задания цифровых сигналов. Источники аналоговых сигналов VSTIM и ISTIM имеют два атрибута DC и АС, определяющих постоянную составляющую напряжения или тока и амплитуду сигнала при анализе в частотной области. Значения этих атрибутов устанавливаются по команде Edit>Attribute или щелчком по пиктограмме [И] .
В библиотеке Source.slb находятся символы аналоговых и цифровых сигналов, параметры которых определяются с помощью атрибутов, описание которых приведено. При заполнении атрибутов следует принимать во внимание правила составления шаблонов символов TEMPLATE, изложенные. Проиллюстрируем правила заполнения атрибутов на примере символа источника импульсного напряжения VPULSE, помещенного.
1) Запись в шаблоне @V1 означает, что она будет заменена значением атрибута VI; такие атрибуты вводить обязательно;
2) Запись ?DC|DC @DC| означает, что если атрибут DC определен, то в строке описания сигнала будет внесена запись DC <значение атрибута DO; такие атрибуты вводить не обязательно;
3) Запись ?TD/@TD/~TD/0/ означает, что если атрибут TD определен, то в строке описания сигнала будет внесена запись <значение атрибута TD>; если же атрибут TD не определен, то его значение будет положено равным 0;
4) Запись #TR/@TR/ означает, что если атрибут TR определен, то в строке описания сигнала будет внесена запись <значение атрибута TR>; если же атрибут не задан, то удаляется вся остальная часть шаблона.
- Package and Assign Reference Designators — упаковка компонентов и назначение позиционных обозначений всем символам (простановке номеров секций и указании типов корпусов) в соответствии с данными раздела Set Values for (необходима при разработке печатных плат);
- Assign Reference Designators Only — назначение только позиционных обозначений компонентов без проведения их упаковки, что достаточно для проведения моделирования;
- Undo Packaging — удаление всех атрибутов, проставленных в процессе обратной корректировки схемы по команде Tools>Back Annotate (необходимо при возникновении проблем при генерации цепей).
В разделе Set Values for выбирается метод простановки позиционных обозначений компонентов:
- All Except User-Assigned — автоматическая простановка позиционных обозначений, имен секций и типов корпусов за исключением тех, что проставлены пользователем;
- Only Unpackaged — простановка позиционных обозначений, имен секций и типов корпусов, которые еще не назначены;
- All — простановка позиционных обозначений, имен секций и типов корпусов всем компонентам (с переопределением существующих).
Заметим, что по команде Options>Auto-Naming можно включить режим автоматической простановки позиционных обозначений компонентов при нанесении их символов на схему (пометив курсором панель Enable Auto-Naming и задав начальный номер позиционных обозначений Starting Designator). К сожалению, как при автоматической простановке позиционных обозначений, так и при выполнении команды Tools>Annotate позиционные обозначения расставляются неупорядоченно. Поэтому перед выпуском документации по ЕСКД приходится отредактировать позиционные обозначения компонентов вручную.
Файлы списков соединений просматриваются по команде Analysis>Examine Netlist с помощью встроенного текстового редактора. Однако необходимость в этом возникает крайне редко при отладке новых схем и моделей компонентов.
- Add Library* — библиотеки математических моделей (файлы *.LIB и *.MOD);
- Add Include* — файлы, подключаемые по директиве .INCLUDE;
- Add Stimulus* — влешние воздействия (файлы *.STL).
Так подключаются файлы, которые будут доступны при моделировании любых схем. далее…