Особенности работы в программном пакете MicroCAP-7

Содержание

Введение

1  Смесь (Miscellaneous)

1.1  Ключ (Switch)

1.2  Ключ, управляемый напряжением (S)

1.3  Ключ, управляемый током (W)

1.4  Устройство выборки-хранения Sample and Hold

1.5  Стрелки (Arrow) и контакты (Bubble)

2  Многовариантный анализ

3  Параметрическая оптимизация

4  Статистический анализ по методу Монте-Карло

5  Анимация и трехмерные графики

Заключение

Список литературы

Введение

 

MicroCAP-7 — это универсальный пакет программ схемотехнического анализа, предназначенный для решения широкого круга задач. Характерной особенностью этого пакета, впрочем, как и всех программ семейства MicroCAP (MicroCAP-3… MicroCAP-8) [1, 2], является наличие удобного и дружественного графического интерфейса, что делает его особенно привлекательным для непрофессиональной студенческой аудитории. Несмотря на достаточно скромные требования к программно-аппаратным средствам ПК (процессор не ниже Pentium II, ОС Windows 95/98/ME или Windows NT 4/2000/XP, память не менее 64 Мб, монитор не хуже SVGA), его возможности достаточно велики. С его помощью можно анализировать не только аналоговые, но и цифровые устройства. Возможно также и смешанное моделирования аналого-цифровых электронных устройств, реализуемое в полной мере опытным пользователем пакета, способным в нестандартной ситуации создавать собственные макромодели, облегчающие имитационное моделирование без потери существенной информации о поведении системы.

От младших представителей своего семейства MicroCAP-7 отличается более совершенными моделями электронных компонентов разных уровней (LEVEL) сложности, а также наличием модели магнитного сердечника. Это приближает его по возможностям схемотехнического моделирования к интегрированным пакетам DESIGNLAB, ORCAD, PCAD2002 — профессиональным средствам анализа и проектирования электронных устройств, требующим больших компьютерных ресурсов и достаточно сложных в использовании.

 

1 Смесь (Miscellaneous)

В раздел Miscellaneous (Смесь) помещены ключи, стрелки и контакты.

1.1  Ключ (Switch)

Формат схем МС7:

Атрибут PART: <имя>

Атрибут VALUE: <[V | Т | I] <n1, n2>[,Ron>[,<Roff>]]

При расчете переходных процессов используются ключи, управляемые разностью потенциалов, током (через индуктивность) и коммутируемые в определенные моменты времени. Это наиболее старый вид ключей, применяемых в ранних версиях программы МС. В последней версии используются также ключи типа S и W (см. ниже), имеющие более плавный переход между состояниями "включено" и "выключено". В ключах SWITCH приняты обозначения:

V — управление разностью потенциалов;

I — управление током;

Т — переключение в определенные моменты времени;

n1, n2— значения управляющей величины, при которых происходят переключения;

Ron, Roff — сопротивления ключа в замкнутом и разомкнутом состояниях.

Если n1<n2, то ключ замкнут (находится в состоянии ON) при управляющем сигнале n1<Х<n2 и разомкнут (находится в состоянии OFF), когда Х<n1 или Х>n2.

Если же n1>n2, то ключ разомкнут (OFF) при управляющем сигнале n1>Х>n2 и замкнут (OFF), когда Х>n1 или Х<n2.

Для ключей типа V управляющий сигнал X представляет собой разность потенциалов между управляющими выводами ключа.

Для ключей типа I управляющий сигнал X представляет собой ток через индуктивность, включенную между управляющими выводами ключа.

Для ключей типа Т управляющий сигнал X представляет время, при этом управляющие выводы ключа должны быть заземлены.

При выполнении расчетов частотных характеристик или режима по постоянному току ключ заменяется постоянным сопротивлением.

Приведем примеры спецификации ключей: V,2,3 l,2ma,3ma,0.01,1MEG Т, 5us, 6us.

Примеры всех указанных видов ключей Switch и графики переходных процессов с их участием в схемном файле SWITCH_01 из каталога COMPONENTS\MISC.

1.2  Ключ, управляемый напряжением (S)

Формат схем МС:

Атрибут PART: <имя>

Атрибут MODEL: <имя модели>

Параметры ключа задаются по директиве

.MODEL <имя модели> VSWITCH (VON=<значение> VOFF=<значение> RON=<значение> ROFF=<значение>)

Параметры модели ключа, управляемого напряжением, приведены в табл. 1.

Если VON>VOFF, то ключ замкнут при управляющем напряжении Vynp>VON и разомкнут при Vyпp<VOFF. На интервале VOFF<Vynp <VON сопротивление ключа плавно изменяется от значения ROFF до RON.

Если VON<VOFF, то ключ замкнут при Vyпp <VON и разомкнут при Vупр>VOFF.

Таблица 1. Параметры модели ключа

Обозначение	Параметр	Размерность	Значение по умолчанию
VON	Напряжение замыкания ключа	В	1
VOFF	Напряжение размыкания ключа	В	0
RON	Сопротивление замкнутого ключа	Ом	1
ROFF	Сопротивление разомкнутого ключа	Ом	106

1.3  Ключ, управляемый током (W)

Формат схем МС:

Атрибут PART: <имя>

Атрибут REF: <имя источника тока, управляющего ключом>

Атрибут MODEL: <имя модели>

Параметры ключа задаются по директиве

.MODEL <имя модели> ISWITCH (ON=<значение> IOFF=<значение> RON=<значение> ROFF=<значение>)

Смысл этих параметров такой же, как для ключа, управляемого напряжением, только параметр ION по умолчанию равен 1 мА.

Примеры моделирования ключей, управляемых напряжением (S) и током (W) приведены в схемном файле SWITCH_02 из каталога COMPONENTS\MISC.