Программа схемотехнич моделир Micro-Cap 8 М.А.Амелина 2007-600RM (967609), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Для проведения анализа искажений ко входу схемы обязательно должен быть подключен источник синусоидального сигнала (61пе Яоигсе или ЯР1СЕ- источники): Чо!(аде Яоигсе, Сиггеп! Яоигсе). Все параметры источника входного сигнала устанавливать необязательно, поскольку амплитуда и частота выбираются в диалоговом окне 0(з(ог!(оп Апа)уз!з (.!т((з. Задание параметров моделирования 01в(огбоп Апа)ув!в ! 1гп!тв Для демонстрации и объяснения установок данного вида анализа рассмотрим пример расчета искажений усилителя ОА709 (рис. 6.16). Диалоговое окно О!з!опйол Апа!уз!з (.(т!(з имеет следующие поля для ввода исходных данных.
225 б. Ог>гоаные аиды анализа злектрпнных иле и Ецпоапуеп1а! Егек!цепсу. Это частота гармонического сигнала, используемая при анализе искажений. По этому значению устанавливается частота входного синусоидального источника при выполнении анализа. пе)ры)а(а и ч(23> чс егеасепсу Г) ОЮ ! 2«е 1 «о , Оа» ) о О3«о Юс»«О» Ю) РЕГСЕЮ ОЮ(ОЮСП ЫЧ(23> ЧО ЕГЕСЧЕПСУ О) (О«е )а»)Ю«О)Ю Юс.:» ЮО»«Ю О) М»О, ЮЮ) ) ) с) ( Ою «Оа ) ) (3«ог запапю((каче(ючп Ч(23> че Т Ю 3 с»О «ы — чс,',О ООМ (зис. 6.16. Анализ нелинейных искажений усилителя е режиме Оге!о>воп !при1 Яомгсе й)апзе.
Имя источника входного сигнала (в качестве которого могут выступать независимые источники Ри(эе, Я(ле или (ео1!аде Яоигсе и Сиггел! Яоигсе синусоидальной формы). Его присутствие в схеме на входе схемы обязательно для данного вида анализа. !при1 Яоигсе Агпр111цое — диапазон или список значений амплитуд сигнала входного источника, при которых будет производиться анализ искажений, ° ((э!. Список значений амплитуд, в котором перечисление ведется через запятую, например 100п>ч,10п>ч, 1(пч. ° (.(леаг. Задание линейного диапазона изменения амплитуды с определенным шагом: Еп(1, 81аг1, 81ер.
Пример: 1,0, 0.5, 0.1. ° (.од. Задание логарифмического диапазона изменения амплитуды с шагом Еп(1, 8!а(1, Ми1!1р11ег. Пример: 1.0, 0.01, 10. Как видно, для всех перечисленных способов ввода значений амплитуды соблюдается общий формат задания варьирования параметров. Если необходимо в дополнение варьировать другой параметр, можно сделать соответствующие установки в диалоговом окне Я!ерр(лд. Ои1ри1 ехргевв1оп — это выходная функция, анализируемая на искажения. Обычно это простое выражение типа (((ои!).
Однако в принципе оно может 225 Программа сяемомеянвчесного моделирования М/сгоСар-В иметь любой вид. Так, например, можно анализировать на искажения активную мощность, выделяемую на нагрузке РО(Н! ОА0), и пр. Тегпрега1огв. Задает значения температуры, при которых производится анализ согласно принятому в программе формату варьирования параметров. 81пзц(а(!оп Сус(ев — число периодов входного гармонического сигнала основной частоты, в течение которых выполняется расчет переходных процессов.
Этого времени должно быть достаточно для выхода схемы на установившийся режим. Для большинства случаев достаточно 3-5 периодов сигнала основной гармоники. Следует отметить, что, хотя расчет переходных процессов выполняется в течение заданного количества периодов гармонического воздействия, спектральный анализ производится для последнего периода сигнала.
Например, если задана фундаментальная частота 10 кГц и 5 периодов, МС8 выполнит моделирование переходных процессов до момента времени Тгпах=5/Е0=5/10Км5*100 мкс=500 мкс. Затем для проведения спектрального анализа нелинейных искажений будет использован последний период расчета, т. е, промежуток времени от конца 4-го периода 400 мкс до конца 5-го периода 500 мкс. Эта усеченная синусоида и будет выведена на соответствующем графике для выходного сигнала (см. рис.
6.16). Мах!пзцгп Типе 8!ер. Максимальная величина шага по времени при расчете переходных процессов. Обычно устанавливается в пределах от .001 до .01 от полного времени анализа для достаточной точности расчета отклика на выходе. Ряд функций спектрального анализа для характеристики искажений ограничен тремя функциями, которые уже имеются в окне графиков: НАЯМ(ц) — расчет гармоник сигнала ц; ТНО(ЗЩ) — коэффициент нелинейных искажений спектра 8, в процентах относительно уровня составляющей на частоте Е; 1Н0(8[,Е]) — коэффициент нелинейных искажений отдельных составляющих спектра 8, в процентах относительно уровня составляющей на частоте Е.
Пример анализа искажений в дифференциальном усилителе показан на рис. 6.16 (схемный файл ОА 709.с/г из каталога А/ЧА/.У$/810/ЗТОЯ7/О//). В рассмотренном примере на вход схемы подается синусоида частотой 10 кГц и амплитудой 50 мВ от источника Ч709, в качестве которого используется синусоидальный источник напряжения формата ЗР(СЕ. Анализ производится в течение пяти периодов (500 мкс), выходное напряжение Ч(23) подвергается спектральному анализу на интервале от 400 до 500 мкс. На график выводятся амплитуды гармоник выходного напряжения (функция НАЯМ), коэффициент нелинейных искажений отдельных составляющих спектра (1Н0), суммарный коэффициент гармоник (ТН0).
Графики показывают, что основной вклад в нелинейные искажения вносят 2-я (0,7 'ув) и 3-я гармоники (1,75 ' ). Полный коэффициент гармоник составляет величину 1,85 %. б. Оенопные пиоы анализа элентронньп Елелз 227 Особенности моделирования Искажения имеют сильную зависимость от начальных условий анализа. Данная зависимость особенно сильно проявляется при недостаточно большом количестве периодов основной частоты.
Убедиться в атом можно, запустив анализ искажений при установленном и сброшенном флажке Орегабпд Ро~пб Для рассмотренного примера сильное расхождение результатов наблюдаются при числе периодов (Зкпи!айоп Сус!ез), равном трем. Кроме того, искажения сильно зависят от уровня входного сигнала из-за нелинейности передаточных характеристик схем. Например, для усилителей класса А при возрастании амплитуды входного сигнала они увеличиваются. Для усилителей класса 8 при возрастании входного сигнала искажения сначала уменьшаются, затем увеличиваются.
7. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОСНОВНЫХ ВИДОВ АНАЛИЗА Рассмотренные выше основные виды анализа обладают рядом дополнительных возможностей. Во всех этих видах анализа можно проводить многовариантный расчет 31ерр)лд (строить семейства характеристик схемы при изменении какого-либо параметра), выполнять статистический анализ )йол1е Сагго (строить семейство характеристик схемы при случайном разбросе параметров компонентов) и осуществлять оптимизацию параметров схемы (Ор11т)ке). Кроме того, в режиме анализа переходных процессов и малосигнальном анализе дополнительно можно выполнить спектральный анализ (анализ Фурье).
Многовариантный анализ (81ерр(лд) Пункт 31еррулд содержится в меню режимов соответствующего вида анализа. Закладка этого меню появляется в верхней строке главного окна программы МС8 с именем, соответствующим названию проводимого анализа (см. рис. 6.5, 6.9, 6.11 для Тгапвеп1-, АС- и ОС-анализа соответственно).
Кроме того, закладка $1еррупд присутствует в окне Ала!узгз От((з для режима анализа переходных процессов, малосигнального анализа и анализа по постоянному току. Быстрый вызов многовариантного анализа осуществляется клавишей Е11 или пиктограммой бгК1 Многовариантный анализ (6(ерр(пд) представляет собой процесс варьирования различных параметраа схемы с заданным шагом для наблюдения ее реакции. Организовывать изменение параметров схемы с помощью окна 31еррулд можно в любом режиме анализа за исключением Тгапз1ег Рипсдоп и Яелз)1)и1у. Однако вариацию параметров нельзя использовать совместно с режимом анализа Монте-Карло. При попытке совместного использования программа МС8 выполняет режим изменения параметров схемы, установленный пользователем последним (первый при этом игнорируется). Графики при изменении параметров методом вариации 61еррГлд отображаются в одном графическом окне в виде семейства графиков.
Для идентификации графиков (определения, при каких параметрах получен данный график) наиболее просто навести курсор мыши на график, параметры реализации отобразятся рядом с курсором мыши. Это можно сделать и в режиме Сигзог Мог(е (~) — клавишами дополнительной клавиатуры 4, Т. При этом активизируются отдельные реализации графика и в заголовке выводятся значения варьируемого параметра. Также можно пометить отдельные реализации, используя команду Ясоре>(.аЬеl Вгапслез или в режиме Сигзог Мог(е использовать команду Всоре>бо 1о Вгапсл ( ~1) для активизации необходимой реализации.
7. Доаолн1анеааные волл~ажноевн оеновнжл вндоа анализа 229 Особенностью версии программ МС8 является возможность включения- отключения одновременно всех 20 варьируемых параметров в 20 закладках диалогового окна 8(ерр!пд кнопками Ад Оп /А11 Огг. Алгоритм работы режима Втерр(пд При выполнении каждого сеанса расчета многовариантного анализа изменяется значение одного (или нескольких) варьируемых параметров и запускается соответствующий режим анализа, каждая реализация выводится на график. Младшие версии программы М(сгоСар имели ограничения на изменения некоторых переменных, таких, например, как уровень модели ((.ЕЧЕ(.) или паразитные сопротивления моделей транзисторов.
В последней версии может варьироваться значительно больше параметров. Сюда включаются атрибуты ЧА( ОЕ компонентов (например, сопротивление резистора), параметры моделей активных компонентов (например, коэффициент передачи тока базы при прямом включении транзистора ВЕ) и даже символьные переменные, определенные в текстовой области директивами .0ЕЕ1(ч Е и . РАЯАМ. Таким образом, варьироваться могут 3 типа параметров: ° атрибуты компонентов, ° параметры моделей, ° символьные параметры.
Использование символьных переменных позволяет организовать изменение текстовых строк, образующих список. Это удобный способ для организации изменения моделей, цифровых последовательностей и других параметров, базирующихся на текстовых строках. Поскольку варьирование параметров изменяет матрицу схемы, являющуюся ее математическим описанием, для каждого значения параметра должен проводиться отдельный сеанс расчета и в графическое окно выводиться один график, соответствующий выбранной реализации. После проведения многовариантного анализа для обработки полученного семейства реализаций могут использоваться функции раздела РЕгкЕОПМАЙСЕ и 3-мерные 30-графики Диалоговое окно 8$ерр1пд В меню всех видов анализа имеется закладка, открывающая окно 8(еррlпд (вызывается также нажатием пиктограммы 4), с помощью которого производится вариация от одного до 20 параметров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
