Материал: Sb97592

•Динамический малосигнальный анализ схемы по переменному току (линеаризованной в окрестности рабочей точки по постоянному току) с показом на схеме величин комплексных переменных состояния схемы при различных частотах (задаваемых списком) при изменении величин пассивных компонентов (резисторов, индуктивностей, конденсаторов) с помощью движковых регуляторов Sliders.

•Динамический анализ переходных процессов в схеме с выводом в графическое окно всех заданных переменных в виде графиков во временной области при изменении с помощью движковых регуляторов (Sliders) или другим способом параметров схемы. При этом возможен режим с накоплением всех вариантов графиков или режим отображения последнего варианта.

•Расчет чувствительностей в режиме по постоянному току. В этом режиме рассчитываются чувствительности одной или нескольких выходных переменных к изменению одного или нескольких входных параметров (частные производные по входным параметрам). В качестве входных изменяемых параметров для этого вида анализа могут выступать все параметры моделей, величины пассивных компонентов, символьные параметры.

•Расчет малосигнальных передаточных функций в режиме по постоянному току. Рассчитывается отношение изменения выходного выражения к вызвавшему это изменение малому возмущению входного источника постоянного напряжения (тока). При этом автоматически рассчитываются входное (относительно клемм входного источника) и выходное (относительно узлов выходного напряжения) сопротивления схемы на постоянном токе.

•Расчет нелинейных искажений усилительных схем с использованием математического аппарата спектрального Фурье-анализа.

•Многовариантный анализ для трех основных режимов моделирования: переходных процессов, малосигнальных частотных характеристик и передаточных характеристик по постоянному току. При этом могут изменяться номиналы простых компонентов, величины параметров моделей компонентов, значения символьных переменных с линейным и логарифмическим шагом с возможностью выбора одновременного изменения до 20 параметров или организации до 20 вложенных циклов. Имеется возможность автоматической подписи на выходных графиках каждого варианта анализа. При использовании многовариантного анализа актуально 3D-моделирование, вызываемое из

меню используемого вида анализа. При этом по оси Z откладывается значение варьируемого параметра (или номера варианта при статистическом анализе Монте-Карло) и в пространстве строится поверхность, на которой лежат все кривые многовариантного анализа.

6

•Параметрическая оптимизация схемы для всех режимов анализа (кроме Sensitivity и Transfer function). Для трех основных режимов моделирования оптимизируемая функция выбирается из меню Performance, включающего большой набор стандартных параметров графиков (типа длительность нарастания/спада, глобальный максимум/минимум и т. п.).

•Анализ Монте-Карло – многовариантный анализ при статистическом разбросе параметров компонентов в каждом из трех основных режимов моделирования. Внутри этого анализа возможен вывод гистограмм распределения заданной функции (например, длительности фронта, глобальных максимума и минимума) по интервалам значений.

•Использование графического постпроцессора Probe при анализе переходных процессов, малосигнальном частотном анализе и анализе передаточных характеристик по постоянному току, которое позволяет выводить любые графики переменных состояния схемы без повторения расчета.

Кроме того, пользователь получает дополнительные удобства для вывода графиков интересующих переменных состояния схемы, которые появляются в графическом окне после клика в соответствующем месте схемы.

Синтез аналоговых фильтров:

•Синтез фильтров в соответствии с заданными параметрами: тип фильтра

(ФНЧ, ФВЧ,фильтра полосно-пропускающего – ФПП, полосно-заграждающего– ФПЗ, фазового корректора – ФК), полиномиальная аппроксимация (Батерворта, Чебышева 1-го и 2-го рода, Бесселя и Кауэра), параметры АЧХ (коэффициент передачи, пульсации, ослабления, полоса частот пропускания (задержания)). Синтез пассивных фильтров в виде последовательного соединения RLC-звеньев.

•Синтез активных фильтров в виде последовательного соединения различных звеньев 2-го порядка на основе операционных усилителей (ОУ) (Саллена–Ки, с многопетлевой обратной связью MFB, Тоу–Томаса, Флейше- ра–Тоу, Кервина–Хьюлсмана–Ньюкомба, Аккерберга–Мосберга, звена 2-го порядка с гиратором на ОУ).

Создание новых моделей компонентов:

•Создание моделей диодов, биполярных и полевых транзисторов, операционных усилителей, магнитных сердечников на основе справочных или экспериментальных данных с помощью встроенного оптимизатора (функции

Model).

•Оформление моделей в виде схем-макроопределений с обозначенными выводами и списком параметров, которым затем определяется место в редакторе компонентов.

7

Основные возможности обработки результатов анализа:

•Панорамирование (протаскивание) активного окна графиков с помощью правой клавиши мыши.

•Вывод на экран части графика, заключенного в прямоугольную рамку, обозначенную протяжкой левой клавиши мыши (лупа координат).

•Нанесение на график значений координат X, Y выбранной точки выбранного графика активного графического окна.

•Нанесение расстояния по горизонтали между двумя выбранными точками графика.

•Нанесение расстояния по вертикали между двумя выбранными точками графика.

•Нанесение на график текстовых надписей в относительных (относительно графика выходной переменной) и абсолютных координатах.

•Использование динамической размерной линии (Performance Tag), показывающей заданный параметр графика для всех вариантов многовариантного анализа.

•Управление координатной сеткой построенных графиков.

•Управление параметрами графических окон (цвет, толщина и тип линий координатной сетки и графиков, цвет, тип и размер шрифтов для текстовой информации, цвет окна, цвет заднего фона и т. п.).

•Возможность нанесения на графики специальных значков для их идентификации в режиме черно-белой печати.

•Возможность изображения на графиках расчетных точек жирными точками.

•Команды меню электронной лупы: автоматическое масштабирование

графиков активного графического окна; возврат к исходному масштабу (установленному при окончании расчета); разметка отдельных графиков многовариантного анализа; задание параметров анимации, позволяющих замедлять вывод графиков на экран; задание различных способов нормирования графиков; режим связанных курсоров: синхронное перемещение курсоров по всем графическим окнам; перемещение левого и (или) правого курсора в точки(у) с заданными свойствами, выбранными с помощью функции Performance (функции типа: длительность нарастания (спада) вдоль различных осей, глобальный (локальный) максимум (минимум) и т. п.); нанесение на график координат точек пересечения курсора с графиком, размерных горизонтальных и вертикальных линий; переход к указанной реализации многовариантного анализа; режим двух электронных курсоров для считывания

8

координат двух выбранных левой и правой клавишей мыши точек графика активного графического окна. В этом режиме также доступны активизация верхнего (нижнего) графика семейства графиков многовариантного анализа (Stepping); команды перемещения курсоров по локальным (глобальным) максимумам (минимумам), точкам перегиба, к наиболее высокой (низкой) точке семейства графиков многовариантного анализа (Stepping и Монте-Карло).

•Использование функций Performance для обработки результатов расчетов (определение максимального, минимального, среднего, среднеквадратичного значения, времени нарастания, периода и т. п.).

•Обработка результатов анализа переходных процессов с использованием математического аппарата спектрального анализа Фурье.

3. СОЗДАНИЕ СХЕМЫ В MICRO-СAP 9

При запуске программы открывается главное окно Main, в котором сразу можно приступить к рисованию схемы (рис. 3.1). При ее построении выбор компонентов осуществляется через пункт меню Component. Ряд часто используемых компонентов вынесен на главную (верхнюю) панель. Этот набор можно менять по своему усмотрению. Помимо этого, в Micro-Cap 9 есть отдельная панель компонентов, по умолчанию расположенная в левой части экрана. Она значительно повышает удобство выбора необходимых компонентов (в более ранних версиях ее нет). Панель компонентов включается/отключается командой меню Options>Panel.

Рис. 3.1. Назначение элементов главного окна

9

При добавлении каждого компонента в схему необходимо задать его атрибуты: позиционное обозначение (осуществляется автоматически, но можно впоследствии поменять), номинальное значение и (или) модель. Для задания этих параметров открывается специальное окно (рис. 3.2). Для всех компонентов Micro-Cap 9 эти окна имеют примерно одинаковую структуру. Для большинства пассивных компонентов модель указывать не обязательно (хотя это возможно). Если указана модель, то активными становятся поля с ее параметрами в нижней части окна (на рис. 3.2 не показаны).

Ввод номинальных значений компонентов осуществляется в системе СИ, за исключением катушки с магнитным (нелинейным) сердечником. Значения параметров задаются в обычной (2600) либо в показательной форме (2.6E3). Возможно использование буквенных обозначений множителей (5K). В Micro-Cap 9 используется 9 таких буквенных обозначений (табл.).

Буквенные обозначения множителей для численных значений

Следует обратить внимание, что в Micro-Cap 9 большая буква M означает не «мега» (как принято в ЕСКД), а «милли». Обозначение «микро» буквой u обусловлено наибольшим сходством ее начертания с греческой буквой μ, которая используется в западных стандартах для обозначения множителя 10–6.

Номинальное значение

Окно со списком моделей Позиционное обозначение

Модель (в данный момент не задана)

Рис. 3.2. Окно задания параметров резистора

10