Модели аналоговых компонентов программного пакета MC8

Программа Micro-Cap 8 предоставляет широкий выбор диодов различного назначения, однако для лучшего понимания результатов моделирования следует иметь в виду следующие принятые в MC8 обозначения параметров диодов:

RS – объемное сопротивление диода;

NR – предельный ток при высоком уровне инжекции;

CJO – барьерная емкость;

BV – обратное напряжение пробоя.

Так, параметр RS

определяет крутизну вольт-амперной характеристики (ВАХ) диода, а при выборе стабилитрона необходимо обращать внимание на параметр модели BV – напряжение обратного пробоя, поскольку фактически оно и является напряжением стабилизации при обратном включении диода.

Глава 2. Активные компоненты

Программа MC8 содержит большое количество моделей транзисторов и операционных усилителей, которые (как и диоды) удобно задавать с помощью атрибута MODEL. При выборе того или иного типа транзистора на схеме вновь вводимому компоненту автоматически присваивается имя (атрибут PART), первый символ которого (префикс имени) указан в табл. 2. На рис. 4 приведены принятые в Micro-Cap графические изображения некоторых типов транзисторов с соответствующими позиционными обозначениями:

- Q1, Q2 – биполярные транзисторы (Bipolar transistor – BJT);

- J1, J2 – полевые транзисторы (JFET);

M1, M2 – МОП-транзисторы (MOSFET).

После введения имени модели транзистора открывается панель редактирования параметров модели. Ниже приводятся основные параметры, полный список которых можно найти в [1].

Биполярный транзистор (BJT):

IS – ток насыщения;

BF – максимальный коэффициент усиления тока в нормальном режиме;

BR – максимальный коэффициент усиления тока в инверсном режиме;

RC, RE, RB – объемное сопротивление коллектора, эмиттера, базы;

TF – время переноса заряда через базу в нормальном режиме (определяет граничную частоту транзистора:

);

CJE, CJC – емкость эмиттерного (коллекторного) перехода.

Полевой транзистор (JFET):

VTO – пороговое напряжение;

BETA – коэффициент пропорциональности (удельная передаточная проводимость);

RD, RS – объемное сопротивление области стока (истока);

CGD, CGS – емкость перехода затвор-сток (затвор-исток) при нулевом смещении.

МОП-транзистор (MOSFET):

LEVEL – уровень сложности (1, 2 или 3) используемой модели. Модель первого уровня (LEVEL=1) наиболее простая, но и наименее точная при моделировании вольт-амперных характеристик транзистора;

VTO – пороговое напряжение при нулевом смещении;

KP – параметр удельной крутизны;

RD, RS, RG – объемное сопротивление стока (истока или затвора).

Операционные усилители (OPAMP) относятся к классу сложных электронных устройств, состоящих из большого количества активных и пассивных компонентов. Поэтому префикс имени операционного усилителя – X, что обозначает макромодель, т.е. модель устройства, состоящего из нескольких компонентов. Графическое изображение операционного усилителя (ОУ), используемое при моделировании в МС8, с обозначениями выводов ОУ показано на рис. 5, где Plus (Minus) input – неинвертирующий (инвертирующий) вход, output – выход, VCC и VEE – напряжения источников питания.

В отличие от программы PSPICE, в которой модель ОУ описывается только как макромодель, в программе MC8 также имеются встроенные модели операционных усилителей разной сложности (LEVEL = 1, 2, 3), что упрощает работу с ними и повышает скорость моделирования. Простейшие линейные модели (LEVEL=1, 2) имитируют ОУ с конечным выходным и бесконечным входным сопротивлениями. Вторая модель (LEVEL=2) уточняет частотные свойства ОУ (имитируются два полюса передаточной функции, вводятся ограничения скорости нарастания выходного напряжения). Нелинейная модель (LEVEL=3) наиболее полно описывает частотные свойства ОУ, а также определяет реальные значения диапазона выходного напряжения и другие присущие ОУ параметры.

После выбора модели операционного усилителя (атрибут MODEL) открывается окно параметров ОУ, которые можно редактировать. В табл. 2 представлены основные параметры ОУ. Следует отметить, что не все параметры учитываются в моделях 1 и 2 уровней.

Таблица 2

 Скачать реферат