Программа схемотехнич моделир Micro-Cap 8 М.А.Амелина 2007-600RM (967609), страница 36
Текст из файла (страница 36)
° Атрибут ОЙО(/ИР ИОРЕ: < цифровой узел земли>. Семисегментный Пример; 30 00/Ч0 индикатор ° Атрибут ОИ ЗТАТЕ: <Н1ОН (1ОЧЧ>. Пример: Н1ОН Каждый сегмент индикатора светится, если логический сигнал на его управляющем входе равен уровню, определенному в поле атрибута ОИ 170 Программа <хе мое<евно ее<кого ><о<)елароеааая М<е<оСар-В ЗТАТЕ, в противном случае сегмент гаснет. Атрибут Ой! БТАТЕ может быть задан как высоким уровнем (Н!ОН), так и низким (ЕОЧЧ) Цифровые анимационные компоненты (ключ, одиночный индикатор, 7-сегментный индикатор) имеют цифровые модели.
Цифровой светодиод и 7-сегментный индикатор не имеют диодных характеристик. Они используются только для индикации цифровых состояний. Цифровой ключ представляет собой компонент, который может воздействовать на моделирование путем формирования постоянных логических уровней. Все вышеперечисленные компоненты должны иметь модель вход-выход, соответствующую цифровым компонентам, с которыми они имеют электрические связи. й-полюсники Линейные многополюсники, заданные в виде частотно-зависимых матриц соответствующих параметров (8, У, Е, О, Н), вызываются командой Сотропеп!в>Апа!од Рпгп!!!чав>й-рог!.
ВЕВО!ЧАТОВ 2.64Р И-РОЯ Т Формат схем М!СЯОСАР-Вг ° Атрибут РАЯТ: <имя>. Пример: ВР1 ° Атрибут Р!!.Е <имя файла>. Пример: ЕВМС8!г!а!а!О010ч20<п.в2р враг1,в2р Рис. 5.58. 1Ч-полюсник Атрибут НЕЕ определяет имя и путь файла с параметрами !ч-полюсника. Компонент й-лолюсник (или фактически 2!ч-полюсник) — обобщенная модель компонентов, описываемых 8-, У-, 4-, О- или Н-параметрами, содержащимися в стандартном файле данных типа ТоисЛв!опе. Обычно эти файлы поставляются производителями компонентов в виде текстовых файлов с таблицами значений.
Ниже приведен пример 8-параметров типичного 2-портового компонента. ! 81ЕМЕ1ЧЗ 8<пай 8!дпа! Вега!соя<!ос!огв ! ВГО194 ! 8! Р1ЧР ЯГ В1ро1аг Эипс!1оп Тгапь1в1ог!и ЗОТ223 ! НСЕ = — 10 Н 1С = -20 п<А ! Сопнпоп Ел<1!!ег В-Рагагпе!егв; Аидов! 1996 11 ОНз В МА й 50 11 811 821 1 ОНх МАО АИО МАО А1ЧО 0.010 0.3302 -25.4 35.370 169.9 0.020 0.3471 -48.2 33.679 161.6 0.050 0.4525 — 95.0 27.726 139.2 0.100 0,5462 — 131.5 19.023 118.7 0.150 0.5723 -149.4 13.754 106.4 0.200 0.5925 — 159.8 10.787 99.1 0.250 0.6023 -167.0 8.757 93.4 0.300 0.6089 -172.2 7.393 89.0 812 МАО А!ЧО 0.0053 85.3 0.0108 77.5 0.0226 61.4 0.0332 52.2 0.0394 49.1 0.0443 50.1 0.0497 51.2 0.0552 52.4 171 5.
Модело онозогооап колнооненеооо МС8 преобразует эти входные параметры в виде таблицы комплексных величин в У-параметры и определяет многополюсный компонент как совокупность табличных лапласовых источников. На рис. 5.59 для примера приведена эквивалентная схема 4-портового устройства (8-полюсника). Роя за зи Еаза Ран 4Р ее м! Рис.
5.59. Эквивалентная схема 8-полюсника Уравнения этой модели следующие: )1 = У11 "Ч(1Р,1М)+У12*Ч(2Р,2М)+У13'Ч(ЗР,ЗМ)+У14*Ч(4Р,4М); (2 = У21 "Ч(1Р,1М)+У22*Ч(2Р,2М)+У23'Ч(ЗР,ЗМ)+У24*Ч(4Р,4М); (3 = У31*Ч(1Р,1М)+У32*Ч(2Р,2М)+УЗЗ'Ч(ЗР,ЗМ)+У34*Ч(4Р,4М); !4 = У41*Ч(1Р,1М)+У42*Ч(2Р,2М)+У43*Ч(ЗР,ЗМ)+У44'Ч(4Р,4М).
для иллюстрации примера использования (Ч-полюсника см. схемный файл прог(4.сзг из каталога СОМРОгеЕР)Т$уЧрог1 (Ьоох-с)г.гаг). 6. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ После того как нарисована принципиальная схема, можно перейти к расчету ее характеристик. М(сгоСар-8 позволяет выполнить следующие виды анализа электронных схем (меню Апа!ув(в). Тгалв!ел1(А!1+1) — расчет переходных процессов. АС (А!1+2) — расчет частотных характеристик.
ОС (Я!1+3) — расчет передаточных функций по постоянному току (при вариации постоянной составляющей одного или двух источников сигналов, вариации температуры или параметров моделей компонентов). Оулат!с ОС (А!1+4) — расчет режима по постоянному току и динамическое отображение на схеме узловых потенциалов, токов ветвей и рассеиваемой мощности. Оулатус АС (А(1+5) — расчет малосигнальных характеристик при заданных списком значениях частот и их динамическое отображение на узлах схемы при изменении значений компонентов. Зеле!1!к)1у (Ай+6) — расчет чувствительностей режима по постоянному току.
ТгалвГег Еилс6ол (АП+7) — расчет малосигнальных передаточных функций в режиме по постоянному току. 0(а1ог((ол (А(1+8) — расчет нелинейных искажений усилительных схем с использованием математического аппарата спектрального фурье-анализа. Анализ переходных процессов Вызывается командой Апа!ув!а>Тгалв!ел(или А)1+1.
Краткие теоретические сведения Анализ переходных процессов позволяет рассмотреть поведение схем во временной области. Он позволяет ответить на вопрос, что произойдет, если к собранной схеме подключить источники питания и источники сигналов и т. и. Полученные графики позволяют просматривать процессы в моделируемой схеме так же, как это в реальности делается при помощи осциллографа или логического анализатора. При проведении анализа предполагается, что схема в общем случае нелинейна, хотя возможно рассчитывать и частный случай — поведение линейных схем во временной области.
При анализе переходных процессов следует помнить, что процесс вычислений решения начинается с составления программой системы нелинейных дифференциальных уравнений относительно переменных состояния схемы, зависящих от времени. Затем решение этой системы выполняется в 3 стадии: ° присвоение начальных значений переменным состояния; ° возможный (но необязательный) расчет режима по постоянному току; ° собственно расчет переходных процессов (Тгапз!еп! апа)уз(з).
Начальные значения переменных состояния могут быть нулевыми, взятыми из предыдущего расчета либо из файла (где сохранены предварительно). Процесс присвоения начальных значений переменным состояния будет рассмотрен ниже. Напомним только, что переменные состояния схемы — зто уз- 6 Оснаеные сиды анахиза электранных схем 173 ловые напряжения, токи в индуктивных компонентах и состояния цифровых узлов. Цель расчета режима по постоянному току — установить начальные значения переменных состояния для нулевого момента времени.
Расчет выполняется при формальном удалении из схемы всех конденсаторов и закорачивании катушек индуктивности. Используя нелинейные модели компонентов, программа линеаризует схему в окрестности последних значений переменных состояния. Линеаризация означает замену нелинейных моделей совокупностью констант, которые выражают линейные связи между токами и напряжениями приборов.
Эти константы обычно получаются путем дифференцирования управляемых переменных по управляющим переменным. Такая модель существует только в течение интервала времени одной итерации. Таким образом, вычисляются приращения токов и напряжений в схеме. Эти приращения добавляются к значениям переменных до начала итерации, и производится проверка установления процесса или сходимости (по относительному изменению переменных состояния). Если сходимость не достигнута, строится новая линейная система для новых значений переменных состояния и повторяется ее решение относительно приращений.
Когда переменные состояния сошлись к некоторым значениям, процесс расчета рабочей точки считается завершенным и программа начинает собственно анализ переходных процессов, используя полученные данные в качестве начальных значений переменным состояния. Расчет переходных процессов Основной анализ начинается со значений переменных состояния в рабочей точке по постоянному току (если расчет по постоянному току имел место) или начальных значений, заданных тем или иным способом, если такого расчета не производилось. Используя нелинейные модели составляющих схему компонентов, программа линеаризует их для последних значений переменных состояния. Далее производится решение системы линейных уравнений для определения приращения переменных состояния на текущем шаге.
Эти линейные приращения добавляются к исходным значениям напряжений и токов схемы, и производится проверка на сходимость. Когда переменные состояния стабилизируются, сходимость в данной точке расчета считается достигнутой и для полученных данных производится оценка погрешности расчета госаl ггилса(гол еггог ((.ТЕ). Если зта ошибка приемлема, то расчет для данного момента времени считается завершенным и рассчитанные данные добавляются на график.
Затем время инкрементируется и процесс решения повторяется для следующего момента времени. Если локальная ошибка округления имеет неприемлемое значение, рассчитанные данные отбрасываются, шаг по времени уменьшается и рассчитываются новые значения переменных состояния. Описанный процесс продолжается, пока время не достигнет значения Тп1ах. Суммируем сказанное: основная последовательность шагов, выполняемая в процессе анализа переходных процессов, такая: 1. Присвоение начальных значений переменным состояния схемы. 2. Необязательный расчет режима по постоянному току.
3. Установка следующих значений Т(аз1=Тгпе=(гп(п и ОТ=гпах(пилп йгпе з!ер. 174 Программа еяел~отеяничееного моделирования МеегоСар-В 4. Решение системы для всех приращений переменных состояния для нового момента времени Типе+ОТ. 5. Если процесс решения сошелся, перейти к шагу 6, в противном случае идти к шагу 4. 6. Если ошибка расчета (1.ТЕ) переменных состояния на данном шаге имеет приемлемое значение, идти к шагу 8.
7. Отбросить полученные значения переменных состояния и уменьшить шаг ОТ=ОТ!2, установить Т!гпе=Т!аз1, и перейти к шагу 4. 8. Установить Т!гпе=Типе+ОТ, Т1аз1мТ! пе. Вывести на график или в таблицу численного вывода значения интересующих переменных для текущего момента Твпе. 9. Если Ткпе=1гпа, завершить процесс. 10.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
