Методические указания к лабораторным работам

Методические указания к лабораторным работам

по дисциплине «Схемотехника»

№ Лаб.раб	Дата	Время	Наименование тем

			Лабораторные занятия
			Интерфейс системы схемотехнического моделирования электронных устройств MICRO-CAP V
			Знакомство с панелью команд среды MICRO-CAP V
			Установка опций работы программыMICRO-CAP V
			Режимы работы программыMICRO-CAP V
			Настройка соглашений программы MICRO-CAP V
			Настройка глобальных установок программы MICRO-CAP V
			Создание принципиальной схемы электронного устройства в MICRO-CAP V
			Построение схемы JK-триггера
			Анализ переходных процессов (Transient)
			Анализ по переменному току (AC)
			Расчет передаточных характеристик по постоянному току (DC)
			Просмотр результатов моделирования
			Функции курсора
			Вид графиков (View)
			Меню Scope

Лабораторная работа №1

Тема: «Интерфейс системы схемотехнического моделирования электронных устройств MICRO-CAP V» (1 час)

Цель работы: знакомство с интерфейсом системы схемотехнического моделирования электронных устройств MICRO-CAP V.

Задание:

1. Осуществить вызов программы MICRO-CAP V

2. Ознакомиться с основным окном программы

3. Изучить порядок работы с уже существующими схемами в библиотеке программы.

4. Загрузить из имеющейся библиотеки схем файл amp-2t.cir.

5. Изучить открытую схему электронного устройства, с помощью операций Восстановить, Переместить, Размер, Свернуть, Развернуть, Закрыть выполнить различные преобразования схемы.

6. Сохранить преобразованную схему на диске.

Методические рекомендации

Лабораторная работа №2

Тема: «Знакомство с панелью команд среды MICRO-CAP V» (1 час)

Цель работы: знакомство с панелью команд среды MICRO-CAP V.

Задание:

1. Осуществить вызов программы MICRO-CAP V

2. Загрузить созданную в лабораторной работе №1 схему

3. Ознакомиться с пунктами меню File

4. Ознакомиться с пунктами меню Edit

5. Ознакомиться с пунктами меню Component

Методические рекомендации

Меню File – работа с файлами

Меню File используется для загрузки с диска, сохранения и закрытия файлов.
В этом же меню присутствуют пункты для печати файлов на принтере. Всего меню состоит из 10 пунктов.

Если пункту меню соответствует пиктограмма, она отображена слева:

	Пункт меню	Вызываемое действие
	New	Этот пункт активизирует диалоговое окно New File (Новый файл) для создания нового файла со схемами, текстом описания схемы или библиотекой компонентов. Для вызова диалогового окна создания нового файла можно также использовать комбинацию клавиш Ctrl+N.
	Open	Этот пункт вызывает диалоговое окно Open File (Открыть файл) для загрузки существующего файла с диска. Также можно использовать комбинацию клавиш Ctrl+O.
	Save	Сохранение файла на диске под именем, написанным в строке заголовка окна. Также используется комбинация клавиш Ctrl+S.
	Save As	Вызывает диалоговое окно, позволяющее сохранить файл под новым именем и путем.
	Create SPICE file	Активизирует диалоговое окно ToSpice. Сохраняет информацию о схеме в формате Spice2g или Pspice. Один или все типы анализа могут быть указаны. Списки соединений могут быть записаны подробно о каждной подсхеме либо в кратком виде.
	Revert	Эта команда замещает активный файл сохраненной на диске копией.
	Close	Завершение работы с активным файлом, закрытие его окна. Может использоваться комбинация Ctrl+F4.
	Print Preview	Вызов диалогового окна Print Preview (предварительный просмотр) для просмотра предполагаемого вида документа на листе при печати.
	Print	Печать активного файла на принтере с соответствии с установками страницы. Можно использовать клавиши Ctrl+P.
	Print Setup	Настройка опций печати и установка параметров страницы.
	Файлы	Как такового пункта нет, но вместо него выводится список наиболее используемых файлов. Их можно загрузить, просто выбрав нужный файл как один из пунктов меню.
	Exit	Выход из программ, закрывает все окна программы и завершает работу MicroCap-V.

Лабораторная работа №3

Лабораторная работа №4

Лабораторная работа №5

Лабораторная работа №6

Лабораторная работа № 7

MICRO-CAP V» (1 час)

Цель работы: изучить порядок создания принципиальной схемы устройства в среде MICRO-CAP V.

Задание:

1. Осуществить вызов программы MICRO-CAP V

2. Для создания чертежа новой схемы в основном меню выбрать команду File, а затем в появившемся дополнительном окне выбрать команду New.

3. Нажатием кнопки Component в основном меню выполнить выбор необходимого компонента

4. После выбора элемента в нужном месте экрана щелкнуть левой кнопкой мыши для размещения выбранного компонента

5. В появившемся меню редактирования параметров элемента схемы задать для него необходимые параметры

6. Сохранить схему в файл на диске

Методические рекомендации

Для создания чертежа новой схемы в основном меню выбрать команду File, а затем в появившемся дополнительном окне выбрать команду New.

Выбор необходимого компонента осуществляется в основном меню нажатием кнопки Component (имеется возможность выбирать активные, пассивные аналоговые или цифровые компоненты, а также макромодели). Выбор элемента может и не производиться, если предыдущий вводимый элемент был точно таким же. После того, как элемент выбран, в нужном месте экрана нажимается левая кнопка мыши. Перед пользователем появляется меню редактирования параметров элемента схемы. Здесь задаются для каждого элемента (резистора, конденсатора и т.д.) свои параметры (сопротивление, емкость, допуск и т.д.).

В редакторе возможны несколько режимов работы, которые также доступны из меню Options/Mode:

Component Mode

(Режим ввода компонентов): В данном режиме возможен только ввод компонентов схемы.

Orthogonal wire mode (Ортогональный режим ввода проводников ):

В данном режиме возможно соединение элементов схемы под углами 90°, 180°, 270°. При соединении элементов проводником левая кнопка мыши удерживается, нажатие еще и правой кнопки ведет к изменению положения угла.

Diagonal wire mode

(Диагональный режим ввода проводников): В данном режиме возможно соединение элементов схемы под любыми углами.

Select mode

(Режим выбора): В данном режиме появляется возможность изменять местоположение любых частей схемы, вплоть до названий элементов. Для того, чтобы переместить элемент, его необходимо пометить нажатием левой кнопки мыши, либо можно пометить несколько элементов, пометив их растягиванием рамки выделения. Для перемещения на выделенный объект наводится курсор, нажимается левая кнопка мыши и объект переносится.

Text mode

(Текстовый режим): В этом режиме возможен ввод текста в схему. Для ввода текста необходимо нажать левую кнопку мыши в нужном месте. При этом выводится окно редактора. Здесь вводится строка нужного текста. Если необходимо вывести несколько строк, то нажимаются клавиши Ctrl+Enter.

Graphics objects mode

(Режим ввода графических объектов ): Вы можете добавлять графические объекты к графику в этом режиме. Чтобы добавить один из шести графических объектов (прямоугольник, линия, эллипс, ромб, дуга, круг), нажмите в графической области кнопку мыши. Отобразится меню объектов. Выберите один нужный. При нажатой кнопке создайте графический объект. Объект может быть отредактирован или перемещаться в режиме Выбора (см. выше).

Flag mode

(Режим флага): Этот режим позволяет расставлять флаги, которые используются для отметки определенных мест на схеме. Это позволяет переходить к нужному месту без прокрутки всей схемы. Для того, чтобы перейти к нужному флагу, необходимо нажать на кнопку с флажком в правом нижнем углу схемы. Выведется список всех флагов схемы, здесь необходимо выбрать нужный.

Point to End Paths (Режим пути прохождения от точки и до конца):

Этот режим позволяет просматривать все пути прохождения цифрового сигнала от указанного элемента и до конца. Элемент указывается нажатием кнопки мыши. При этом выдается весь список путей прохождения сигнала. При выборе какого-либо пути на схеме он отображается красным цветом.

Point to Point Paths

(Режим пути прохождения от точки и до точки): Этот режим позволяет просматривать все пути прохождения цифрового сигнала от указанного элемента до другого элемента схемы. Элементы указываются нажатием кнопки мыши. При этом выдается весь список путей прохождения сигнала. При выборе какого-либо пути на схеме он отображается красным цветом.

Просмотр всех путей: Этот режим позволяет просматривать все возможные пути прохождения цифрового сигнала в схеме. Выдается список всех путей прохождения сигнала. При выборе какого-либо пути на схеме он отображается красным цветом. При просмотре схемы возможны различные режимы (эти же режимы дублируются в меню Options/View):

Grid text: Включается возможность просмотра текста, введенного в тестовом режиме.

Attribute text: Отображение текста, описывающего атрибуты элементов схемы (название элемента, номинал).

Node numbers: Отображение номеров узлов схемы. Номера узлов необходимы для вывода результатов моделирования.

Connection points: Отображение точек соединения элементов на схеме.

Command text: Включается возможность просмотра текста, описывающего модели элементов схемы (работает только при включенной кнопке Grid text).

Cross-hair Cursor: На экран выводятся две пересекающиеся линии, предназначенные для точного указания места на схеме, при различных режимах работы MC5.

Grid: Выводит на экран точки, для лучшей привязки элементов схемы.

Title: У схемы рисуется рамка со штампом.

Border: У схемы рисуется рамка.

Номинальные значения параметров компонентов вводятся в системе СИ. При этом допускается использовать масштабные коэффициенты:

Префикс	Meg	K	M	U	N	P	F
Значение	10 ⁶	10 ³	10 ^-3	10 ^-6	10 ^-9	10 ^–12	10 ^-15
Название	мега	кило	милли	микро	нано	пико	фемто

При создании новой схемы есть возможность пользоваться уже имеющейся библиотекой компонентов, выполняя последовательно команды: File/New/Library, причем, при отсутствии в библиотеке необходимой модели, есть возможность создать свою по имеющимся в справочной литературе параметрам. Основной проблемой, возникающей при схемотехническом моделировании, является проблема определения численных значений параметров математических параметров моделей компонентов по справочным и экспериментальным данным. Она решается с помощью специальных программ идентификации параметров.

Контрольные вопросы:

1. Опишите порядок создания чертежа новой схемы в среде MICRO-CAP V.

2. Какие режимы работы возможны в редакторе MICRO-CAP V?

3. Какой режим позволяет добавлять графические объекты на схему?

4. Какая последовательность команд открывает доступ к уже имеющейся в программе библиотеке компонентов?

5. Как обычно решается проблема определения численных значений параметров моделей компонентов?

Лабораторная работа № 8

Инициализация

Триггеры могут быть приведены в какое-то конкретное состояние с использованием DIGINITSTATE. Логические выходы устанавливаются в соответствии с таблицей:

DIGINITSTATE Выход триггера Q
0 0
1 1
Все другие значения X

DIGINITSTATE устанавливается в Глобальных Настройках. Также можно изменить это значение из какой-то конкретной схемы с помощью команды.OPTIONS.

X-уровни
Как и все остальные устройства, X-состояния не распространяются на выход если логика предотвращает такое стостояние. Например, если clearbar = X, и Q = 0, Q остаются равным 0, так как обе возможности clearbar (clearbar = 0 и clearbar = 1) обе выдают Q = 0. И похоже, если clearbar = X, и Q = 1, Q переходит в X так как обе возможности (clearbar = 0 и clearbar = 1) каждая выдают разные выходы Q.

Временные нарушения

Временные ограничения, указанные в таблице будут проверены только если значение не равно нулю. Если ограничение нарушается, эмулятор помещает предупреждающее сообщение в окно Цифровой Вывод (Numeric Output), и в текстовый файл CIRCUITNAME.TNO. Это окно доступно через меню Transient.

Синтаксис описания модели:
.model < название временной модели> UEFF ([параметры модели])

Пример:

.model JKDLY UEFF (tppcqlhty=10ns tppcqlhmx=25ns tpclkqlhty=12ns
+twpclty=15ns tsudclkty=4ns)

Таблица временных параметров синхронизированных триггеров

Название	Параметр	Единицы	По умолчанию
TPPCQLHMN	Задержка: от preb/clrb до q/qb от low дo hi, минимум	Sec.
TPPCQLHTY	Задержка: от preb/clrb до q/qb от low дo hi, номинал	Sec.
TPPCQLHMX	Задержка: от preb/clrb до q/qb от low дo hi, максимум	Sec.
TPPCQHLMN	Задержка: от preb/clrb до q/qb от hi дo low, минимум	Sec.
TPPCQHLTY	Задержка: от preb/clrb до q/qb от hi дo low, номинал	Sec.
TPPCQHLMX	Задержка: от preb/clrb до q/qb от hi дo low, номинал	Sec.
TWPCLMN	Задержка: min preb/clrb шириной low, минимум	Sec.
TWPCLTY	Задержка: min preb/clrb шириной low, номинал	Sec.
TWPCLMX	Задержка: min preb/clrb шириной low, максимум	Sec.
TPCLKQLHMN	Задержка: от края clk/clkb дo q/qb от low дo hi, минимум	Sec.
TPCLKQLHTY	Задержка: от края clk/clkb дo q/qb от low дo hi, номинал	Sec.
TPCLKQLHMX	Задержка: от края clk/clkb дo q/qb от low дo hi, максимум	Sec.
TPCLKQHLMN	Задержка: от края clk/clkb дo q/qb от hi дo low, минимум	Sec.
TPCLKQHLTY	Задержка: от края clk/clkb дo q/qb от hi дo low, номинал	Sec.
TPCLKQHLMX	Задержка: от края clk/clkb дo q/qb от hi дo low, максимум	Sec.
TWCLKLMN	Минимум clk/clkb шириной low, минимум	Sec.
TWCLKLTY	Минимум clk/clkb шириной low, номинал	Sec.
TWCLKLMX	Минимум clk/clkb шириной low, максимум	Sec.
TWCLKHMN	Минимум clk/clkb шириной hi, минимум	Sec.
TWCLKHTY	Минимум clk/clkb шириной hi, номинал	Sec.
TWCLKHMX	Минимум clk/clkb шириной hi, максимум	Sec.
TSUDCLKMN	Setup j/k/d дo края clk/clkb, минимум	Sec.
TSUDCLKTY	Setup j/k/d дo края clk/clkb, номинал	Sec.
TSUDCLKMX	Setup j/k/d дo края clk/clkb, максимум	Sec.
TSUPCCLKHMN	Setup preb/clrb hi дo края clk/clkb, минимум	Sec.
TSUPCCLKHTY	Setup preb/clrb hi дo края clk/clkb, номинал	Sec.
TSUPCCLKHMX	Setup preb/clrb hi дo края clk/clkb, максимум	Sec.
THDCLKMN	Фиксация j/k/d после края clk/clkb, минимум	Sec.
THDCLKTY	Фиксация j/k/d после края clk/clkb, номинал	Sec.
THDCLKMX	Фиксация j/k/d после края clk/clkb, максимум	Sec.

Параметр ограничения синхронизации отличный от нуля будет сравнен со входными формами волны. Любые нарушения произведут ошибку в файле вывода. Синхронизация параметров ограничения, которые не определены в описании модели, определяют их значения через правила ограничения синхронизации.

Для более подробной информации смотрите раздел модели ввода-вывода.

Таблица истинности триггеров JK

		Входы			Выходы
J	K	CLK	PREBAR	CLRBAR	Q	QBAR
X	X	X
X	X	X
X	X	X
X	X				Q'	QB'
X	X				Q'	QB'
		FE			Q'	QB'
		FE
		FE
		FE			QB'	Q'

Таблица истинности триггеров D

	Входы			Выходы
D	CLK	PREBAR	CLRBAR	Q	QBAR
X	X
X	X
X	X
X				Q'	QB'
X				Q'	QB'
	RE
	RE

Параметры синхронных триггеров:

D - информационный вход триггера
CLK - синхронизирующий вход
J и K - информационные входы триггера
PREBAR - установка 1
CLRBAR - установка 0
Q - информационный выход
QBAR - инверсный информационный выход

Параметры PREBAR и CLRBAR служат для задания начальных условий.

В качестве X может быть что угодно, значение этого параметра не столь важно.
FE - задний фронт синхронизатора.
RE - передний фронт синхронизатора.
Q' - предыдущий информационный выход Q.
QB' - предыдущий инверсный информационный выход QBAR.

Так как триггер должен быть запускаемым фронтом чтобы создавать изменения на выходе, инициализация триггера может быть выбрана пользователем.

Контрольные вопросы:

1. Какие типы триггеров поддерживаются программой MICRO-CAP V? Приведите схематичное изображение данных типов триггеров.

2. Какие свойства и параметры используются при описании модели триггера?

3. Как осуществляется инициализация триггера?

Лабораторная работа № 9

Тема: «Анализ переходных процессов (Transient)» (1 час)

Цель работы: ознакомиться с методикой расчета характеристик в режиме RUN и получить навыки выполнения анализа переходных процессов.

Задание:

1. Загрузить схему JK-триггера

2. В меню окна схем выбрать режим Analysis и затем в развернувшемся окне выбрать строку Transient Analysis.

3. В окне задания параметров Limits включить кнопку Operating Point.

4. В меню Transient выбрать строку Runили нажать функциональную клавишу F2 (начало моделирования).

5. Результаты расчёта режима по постоянному току в виде графиков оформить в отчет.

Методические рекомендации

После создания чертежа принципиальной схемы и установки вспомогательных параметров переходят к расчету характеристик в режиме RUN. Доступен расчет нескольких видов характеристик. Перейдем к их подробному описанию.

Для выполнения этого анализа в меню окна схем нужно выбрать режим Analysis и затем в развернувшемся окне выбрать строку Transient Analysis (анализ переходных процессов). После этого программа отображается окно задания пределов моделирования и построения графиков Limits (рис.2).

В нём нужно будет включить кнопку Operating Point (Расчёт режима по постоянному току), как показано на рис. 2.1. После этого в меню Transient выбирают строку Runили нажимают функциональную клавишу F2 (начало моделирования). Результаты расчёта режима по постоянному току выводятся в виде графиков, итоговый вид которых показан на рис. 2.2.

Рис.2. Окно задания параметров Limits

На этом рисунке показаны графики входного и выходного сигналов.

Рассмотрим основные правила работы с программой МС5.

Рис.2. Результаты анализа, представленные в виде графиков

Диалоговое окно ограничений анализа переходных процессов

При выборе режима анализа переходных процессов (Transient analysis) из меню Analysis MC5 анализирует схему на ошибки и готовит внутренние структуры к анализу переходных процессов. Если ошибки не найдены, то появляется диалоговое окно Analysis Limits. Это диалоговое окно позволяет сделать дополнительные установки, например, такие как диапазон времени для выполнения, максимальный шаг по времени, параметры печати и другие опции. Диалоговое окно Analysis Limits разделено на пять областей: командные кнопки, числовые ограничения, опции сигнала, выражения и опции.

Кнопки управления

Run: При нажатии кнопки начинается выполнение анализа. Нажатие кнопки Run меню Tool или нажатие F2 также инициирует выполнение анализа.

Add: Кнопка добавляет еще одну строку для описания после строки, содержащей курсор. Строка состоит из поля опции и поля выражения. С помощью полосы прокрутки справа от поля выражения можно просматривать строку полностью.

Delete: Кнопка удаляет строку, на которой находится курсор.

Expand: Кнопка расширяет текстовое поле, где находится курсор, в большое диалоговое окно для редактирования или просмотра. Чтобы использовать эту возможность, нажмите мышь в нужном текстовом поле, и затем нажмите кнопку Expand.

Stepping (Изменение): эта команда вызывает диалоговое окно Stepping.

Help: эта команда вызывает раздел Справки для диалогового окна Transient Analysis Limits.

Stepping (изменение параметра элемента)

В системе МС5 имеется возможность анализа параметров и характеристик схемы при изменении какого-либо параметра элемента схемы. Для пошагового запуска используется вместе с режимом Single Step (см. далее).

Диалоговое окно Stepping: Это диалоговое окно вызывается изнутри анализа нажатием клавиши F11 или кнопки Stepping. Формат диалогового окна общий для всех трех типов анализа.

Изменение какого элемента (Step What): Имеется два окна, с помощью которых можно определить имя элемента и параметр, который будет изменяться.

From (Начиная с) – начальное значение параметра. При логарифмическом шаге это значение не должно быть меньше или равно 0.

To (До) – конечное значение параметра.

Step Value (с шагом) - шаг изменения параметра. Зависимость изменения шага может быть линейной, либо логарифмической.

Type (тип) – тип элемента схемы. Возможны два типа:

Component (компонент): В этом случае во втором окне Step What показывается список всех компонентов схемы.

Model (модель): В этом случае во втором окне Step What показывается список всех используемых моделей в схеме.

Status (состояние):

On (вкл.): Активизирует режим Stepping.

Off (выкл.): Выключает режим Stepping.

Method (метод):

Linear (линейный): В линейном методе значение шага добавляется к начальному значению, пока не будет достигнуто конечное значение.

Log (логарифмический): В этом методе начальное значение умножается на значение шага, пока не будет достигнуто конечное значение. Например, при значениях " from'' равным 2, ''to'' равным 16 и " Step value" равным 2, за исходные данные будут приняты значения параметров 2, 4, 8, и 16.

Числовые ограничения

Диапазон времени (Time Range): Это поле определяет диапазон времени моделирования. Формат - t_max[, t_min]. Например, '3u, 1u' определяет диапазон от 1 до 3 микросекунд. Анализ начинается установкой времени, равного t_min, затем выполняется до тех пор, пока время не дошло до t_max. Значение по умолчанию t_min = 0.

Максимальный шаг времени (Maximum Time Step): Это поле определяет максимальный шаг времени при выполнении. MC5 по умолчанию выбирает максимально большой шаг времени, насколько это возможно, непротиворечивый с поддержанием определенного допуска ошибки, RELTOL. Для схем, содержащих емкость или индуктивность, шаг времени увеличивается до определенного значения Maximum Time Step. При выборе маленького значения Maximum Time Step будет отображено большее количество точек и следовательно получатся более гладкие формы сигнала или характеристик. Это не обязательно подразумевает большую точность, а только более гладкие формы сигнала. Значение по умолчанию для максимального шага времени – (t_max-min)/50.

Число точек (Number of points): Число точек определяет, сколько точек должно быть напечатано, если инициализируется числовой вывод. Это определяет фактическое число строк в таблице распечатки. Значения в числовой таблице вывода берутся из фактических значений формы сигнала. Значение по умолчанию 51.

Температура (Temperature): Это поле определяет значение температуры, которое будет использоваться в течение анализа. Значение определяется в градусах по Цельсию. Формат: Высш[, Низш [, Шаг]]. Температура изменяется от низшей до высшей с приращением шага. Один полный анализ выполняется для каждого значения температуры. Если введено одиночное значение, анализ выполняется с этой температурой. При пропуске ввода шага производятся два исследования, один с высшей и один с низшей температурой. Температура анализа может использоваться как переменная в выражениях. Название переменной Temp.

Опции сигнала

Эти поля размещены ниже поля «Числовые ограничения» и слева от поля «Выражения». Каждая опция воздействует только на форму сигнала в своей строке. Функции опций следующие:

X Log/ Linear Scale: Изменение градуировки X-оси между линейным и логарифмическим масштабами. Логарифмический масштаб требует положительных диапазонов изменения величины. Иконка слева относится к логарифмическому масштабу. Иконка справа обозначает линейный масштаб.

Y Log/Linear Scale: Изменение градуировки Y-оси между линейным и логарифмическим масштабами.

Цвет: Обращение к меню Color. Имеются 16 возможных цветовых выборов для каждого сигнала. Кнопка отражает выбранный цвет.

Числовой вывод: Выбор сигнала для числового вывода. Числовой вывод связан с файлом по имени CIRCUITNAME.TNO и также отображается в окне «Числовой вывод». Число напечатанных значений определяется значением, помещенным в “Number of Points” в «Числовые ограничения».

Монте Карло: Вызов подпрограммы Монте Карло для выполнения статистического анализа. Только один вид сигнал может быть выбрана для анализа Монте Карло.

Выражения

Эти поля определяют горизонтальные и вертикальные оси. MC5 может оценивать и выводить большое число зависимостей для любой оси. Обычно они простые, одна переменная, например, T(время), V(1) (напряжение в узле 1), или D (1) (цифровое состояние узла 1). Они могут, однако, быть более сложными выражениями подобно V(2)*I(V1)*sin(2*PI*1E6*T).

X выражение (X Expression): поля в этом столбце используются для определения выражения переменных оси X. Обычно этот столбец содержит простое выражение: T (время), но, подобно H(K1) (H – напряженность поля в сердечнике K1), также могут использоваться более сложные выражения.

Y выражение(Y Expression): поля в этом столбце используются для определения выражения переменных оси Y. Обычно это поле содержит простые выражения для напряжения узла подобно V (12, 11), или току источника подобно I(V1), но могут использоваться более сложные выражения подобно V (VCC) *I (VCC) (мощность, затрачиваемая источником VCC).

X диапазон (X Range): поля в этом столбце устанавливают шкалу для оси X. Формат Высш [, Низш]. Например, чтобы определить диапазон от 1 мкс до 10 мкс, напечатайте " 10u, 1u". Значение по умолчанию для Низш = 0. Ключевое слово “Auto” может использоваться, чтобы запросить автоматическое определение диапазона.

Y диапазон (X Range): поля в этом столбце устанавливают шкалу для оси Y.

Формат (Fmt): Это поле определяет формат вывода чисел – значений выражения в конкретных точках. Эти значения можно выводить, нажимая клавишу P, а также в режиме курсора на заключительном графике. Имеются два возможных формата. Первый формат - L.R. Целое число R устанавливает количество цифр справа от десятичной точки, когда число напечатано. Точно так же целое число L устанавливает количество знакомест для цифр слева от десятичной точки. " 5.3" определяет, что 5 мест слева от десятичной точки и три места справа от десятичной точки доступны для отображения числа. Второй формат - Re, который представляет число в экспоненциальном формате. " 3e " определяет три цифры справа от десятичной точки типа 1.234e06. Слева от десятичной точки всегда будет только 1 цифра.

Опции

Список опций расположен справа от поля числовых ограничений. Эти опции управляются или через выпадающий список, или флажком. Опции запуска (Run options) и переменные состояния (State variables) управляются раскрывающимся списком. Нажатие на раскрывающейся кнопке стрелки выдаст список опций. Список может также быть активизирован, нажимая ALT + (подчеркнутый символ в заголовке списка), и список может затем быть пролистан клавишами курсора. Остальные опции имеют флажки переключения. Нажатие мыши в поле переключит опции “вкл.” или “выкл.”, что контролируется по наличию галочки.

Опции, включают:

Опции запуска (Run options):

Normal: Эта опция выполняет моделирование без сохранения на диск.

Save: При выборе этого пункта моделирование выполняется с сохранением данных на диск. Текстовый файл данных - CIRCUITNAME.TSA.

Восстановление (Retrieve): В этом пункте загружаются предварительно сохраненное моделирование и графики. Чтение файла данных – CIRCUITNAME.TSA.

Переменные состояния (State variables):

Zero: Устанавливаются начальные значения переменных состояния (напряжения узлов, токи(потоки) катушки индуктивности, цифровые состояния) в ноль или “X”.

Read: Читается предварительно сохраненный набор переменных состояния и используется как начальные значения для выполнения моделирования. Чтение файла данных - CIRCUITNAME.TOP. Эти файлы создаются в State Variables Editor (Редакторе переменных состояния).

Оставление (Leave): При этом остаются текущие значения переменных состояния. Они сохраняют свои последние значения. Если же это первое выполнение, то они нулевые.

Рабочая точка (Operating Point): Вычисляет рабочую точку, изменяя переменные состояния в результате. Рабочая точка записывается поверх любых начальных условий, которые, возможно, были установлены.

Только рабочая точка (Operating Point Only): Вычисляется только рабочая точка на постоянном токе. Никакие переходные процессы не рассматриваются. Переменные состояния оставляются с конечными значениями рабочей точки. Это - способ, которым Вы устанавливаете значения до использования опции “View Node Voltages/States” (просмотр напряжений/состояний узла), для отображения напряжения узлов непосредственно на схеме.

Автоматическая установка диапазона шкалы (Auto Scale Ranges): Устанавливает диапазоны по осям X и Y в “Auto” для каждого нового выполнения анализа. Если флажок отсутствует, то используются существующие значения масштаба из описания полей диапазона.

Контрольные вопросы:

1. Как перейти к расчету характеристик в программе MICRO-CAP V?

2. На какие области разделено диалоговое окно Analysis Limits?

3. Определите назначение следующих кнопок управления: Run, Add, Expand, Stepping.

4. Как можно выполнить анализ параметров и характеристик схемы при изменении какого-либо параметра элемента схемы?

5. На какие параметры можно наложить числовые ограничения?

6. Для чего служат поля «Опции сигнала» и «Выражения»?

Лабораторная работа № 10

Тема: «Анализ по переменному току (AC)» (1 час)

Цель работы: изучить возможности среды MICRO-CAP V для анализа устройств в частотной области и построения графиков АЧХ и ФЧХ.

Задание:

1. Загрузить схему JK-триггера

2. Открыть диалоговое окно Analysis Limit.

3. Изучить командные кнопки, числовые ограничения, опции сигнала, выражения и опции открытого диалогового окна.

4. Выполнить расчет АЧХ и ФЧХ для схемы избирательного усилителя.

5. Полученные данные оформить в виде отчета.

Методические рекомендации

Этот вид

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒