Модели аналоговых компонентов программного пакета MC8

Содержание

Введение

Глава 1. Пассивные компоненты

Глава 2. Активные компоненты

Глава 3. Источники сигналов

3.1 Независимые источники постоянного напряжения и тока

3.2 Источники импульсного и синусоидального сигналов

3.3 Независимые источники напряжения и тока сложной формы (Voltage Source и Current Source)

3.4 Источник напряжения User Source

Глава 4. Компон

енты для специальных целей (Special Purpose)

4.1 Коммутирующие устройства

4.2 Устройство выборки-хранения (Sample and Hold)

4.3 Стрелки (Arrow) и контакты (Bubble)

Заключение

Список литературы

Введение

Все компоненты (аналоговые и цифровые), из которых состоит электрическая принципиальная схема, имеют математические модели двух типов:

- встроенные математические модели стандартных компонентов (резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, источники сигналов и др.), которые не могут быть изменены пользователями (можно изменить только значения их параметров);

- макромодели произвольных компонентов, составляемые пользователями по своему усмотрению из стандартных компонентов.

В свою очередь, встроенные модели подразделяются на две категории: простые и сложные модели в зависимости от количества параметров, характеризующих компоненты. Например, модель резистора можно описать одним – тремя параметрами, а модель биполярного транзистора характеризуется 52 параметрами. Как уже отмечалось выше, в программе MC8 используется двоякое описание моделируемого устройства: в виде чертежа схемы (формат схем) или в виде текстового описания модели в формате SPICE. В настоящей курсовой работе приводятся краткие сведения о моделях некоторых компонентов в формате схем.

Глава 1. Пассивные компоненты

К пассивным компонентам относятся: резисторы, конденсаторы, индуктивности, линии передачи, высокочастотные трансформаторы, взаимные индуктивности, диоды и стабилитроны. В формате схем MC8 основные параметры резистора (Resistor), конденсатора (Capacitor) и индуктивности (Inductor), изображенных на рис. 1, задаются в виде одинакового набора атрибутов (рис. 2.6):

Атрибут PART: <имя> - (на рис. 1 R1, C1, L1);

Атрибут VALUE: <значение> - (2.4k, 51p, 56u);

Атрибут MODEL: <имя модели> - (для каталога Analog Library);

Атрибут FREQ: <выражение> - значение компонента может быть задано в виде выражения, зависящего от времени, узловых потенциалов, разности узловых потенциалов или токов ветвей, температуры и других параметров. При расчете переходных процессов величина компонента равна значению атрибута VALUE.

Для резисторов также предусмотрены атрибуты SLIDER_MIN и SLIDER_MAX – минимальное и максимальное относительные значения сопротивления, которые в режиме анализа Dynamic DC (расчет схемы по постоянному току) позволяют с помощью движкового регулятора менять сопротивление резистора в заданных пределах. Данные атрибуты при их отсутствии можно ввести в диалоговое окно задания параметров резистора с помощью кнопки Add и последующей редакции атрибута в окне Name (рис. 2.6).

Модель линии передачи (Transmission Line – TLine) может быть задана как с потерями (атрибут MODEL=LOSSY), так и без потерь (атрибут MODEL=IDEAL). На рис. 2, а показана электрическая схема с линией передачи без потерь (T1), а на рис. 2, б – схема замещения линии передачи с потерями. После выбора модели линии (Ideal или Lossy) открывается окно задания параметров, значения которых приведены в табл. 1. В формате схем MC8 параметры линии можно задать и с помощью атрибута VALUE, присвоив в окне задания величины VALUE перечисленным в табл. 1 параметрам соответствующие значения. Например, атрибут VALUE: ZO=50 TD=100n F=1Е6 NL=0.25 – означает, что задана линия передачи без потерь с волновым сопротивлением 50 Ом и временем задержки 100 нс. Последние два параметра для идеальной линии задержки можно не указывать.

В программе MC8 имеется модель идеального двухобмоточного трансформатора без потерь (Transformer). В формате схем MC модель трансформатора может быть задана с помощью атрибута имени (PART) – например, K1 и атрибута VALUE: <индуктивность первичной обмотки>, <индуктивность вторичной обмотки>, <коэффициента связи>. Параметры трансформатора перечисляются в окне VALUE в указанном порядке через запятую: 0.01uH, 0.1uH, 0.98.

Таблица 1

Математические модели диода (Diode) и стабилитрона (Zener) мало чем отличаются друг от друга (разве что значениями параметров моделирования) и относятся к категории сложных моделей, которые характеризуются 30 параметрами (рис. 3). Полный перечень параметров модели диода приведен в [1]. При схемотехническом моделировании пользователю проще (и логичнее) воспользоваться встроенными моделями данных компонентов, обратившись в соответствующие библиотеки программы MC8 и присвоив атрибуту MODEL имя выбранного компонента. Например: MODEL=D104A – означает, что в схему будет вставлен кремневый диод Д104А широкого применения.

 Скачать реферат