Модели аналоговых компонентов программного пакета MC8

Таблица 8

Кусочно-линейный сигнал (PWL) задается координатами точек излома (Ti, Vi), которые вводятся в окне параметров и определяют значение атрибута VALUE. Следует обратить внимание, что для каждой пары координат точки излома сначала определяется время, а затем величина сигнала, причем значение сигнала не может быть отрицательной величиной. Координаты соседних точек отделяются друг от друга пробелом.

Случайный сигнал (Noise) генерируется в виде кусочно-линейной функции, точки излома которой по оси времени задаются параметром Interval (расстояние между соседними точками), а амплитуда сигнала в этих точках определяется по случайному закону (рис. 13) в диапазоне ± Um. Величина Um задается параметром Amplitude. Кроме того, необходимо ввести параметры Start Time и End Time – начало и конец реализации случайного процесса.

Сигнал в виде гауссового импульса (Gaussian) представляет собой последовательность импульсов колоколообразной формы (рис. 14), форма которых задается следующими параметрами:

Amplitude – амплитуда импульсов;

Width at 50% - ширина импульсов по уровню 0,5 от амплитуды;

Time to peak – время фиксации вершины первого импульса;

Period – период повторения импульсов.

3.4 Источник напряжения User Source

импульсный синусоидальный сигнал ток

Источник напряжения User Source задается пользователем или в виде файла (атрибут FILE), или в виде выражения (атрибут EXPRESSION). Пользователь имеет возможность задать источник напряжения произвольной формы. Для этого отсчеты сигнала записываются в текстовый файл (который должен иметь расширение .usr) с помощью любого текстового редактора. В этом файле записывается общее количество отсчетов N и пары значений, определяющие выражения для отсчетов моментов времени и значения напряжений [1].

Ручное редактирование файла требует значительных временных затрат, поэтому в MC8 предусмотрено создание файла сигнала путем сохранения сигналов, полученных в результате расчета переходных процессов (режим анализа Transient). Для этого после получения графиков переходных процессов двойным щелчком левой клавиши мыши вызывается диалоговое окно Properties, в котором выбирается закладка Save Curves. Далее указывается требуемый график сигнала (в качестве пользовательского) и нажимается кнопка SAVE.

Для вызова подготовленного файла в качестве источника напряжения необходимо в окне задания параметров в позиции FILE указать имя и путь сохраненного *.usr файла. При поиске нужного файла можно воспользоваться кнопкой Browse. На рис. 15 в качестве примера показан сигнал, вырабатываемый источником User Source, заданным файлом Sample.usr (папка DATA в программе MC8).

Глава 4. Компоненты для специальных целей (Special Purpose)

В раздел Special Purpose помещены ключи (Switch), устройства выборки и хранения (Sample and Hold), стрелки (Arrow) и контакты (Bubble).

4.1 Коммутирующие устройства

При расчете переходных процессов удобно пользоваться электрическими коммутирующими устройствами (ключами). В программе MC8 предусмотрены три модели ключей (рис. 16).

Switch – ключи (обозначение на схеме - SW), управляемые разностью потенциалов (V) или током (I) через индуктивность, а также коммутируемые в определенные моменты времени (T). Для задания параметров модели ключа SW необходимо в строке атрибута VALUE указать X, n1, n2, Ron, Roff, где

X – тип управляющего сигнала (V, I или T);

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

Ron, Roff – сопротивления ключа в замкнутом и разомкнутом состояниях (задавать необязательно).

Для ключей типа V управляющий сигнал представляет собой разность потенциалов между управляющими выводами ключа. Для ключей типа I управляющим сигналом является ток, протекающий через индуктивность, которая должна быть включена между управляющими выводами. При использовании ключа типа T управляющим сигналом является время, а управляющие выводы ключа должны быть заземлены.

Соотношение между значениями управляющих величин n1 и n2 определяет алгоритм функционирования ключа. Если n1<n2, то ключ замкнут (находится в состоянии ON) при управляющем сигнале n1<X<n2 и разомкнут (находится в состоянии OFF), когда X<n1 или X>n2. Если же n1>n2, то при n1>X>n2 ключ разомкнут (OFF), а при X>n1 или X<n2 – ключ замкнут (ON).

На рис. 17 показана схема, содержащая три ключа Switch разных типов: SW1 (V, 2, 4), SW2 (I, 0.2m, 0.6m), SW3 (T, 0.1u, 0.4u). Источник сигнала V1 вырабатывает синусоидальное колебание амплитудой 5В и частотой 1 МГц. Ключи SW1 и SW2 коммутируют постоянное напряжение (источник V2), а ключ SW3 – переменное напряжение (V1). Эпюры управляющих напряжения (v(3) для SW1) и тока (I(L1) для SW2), а также коммутируемые напряжения в контрольных точках схемы v(4), v(2) и v(5) приведены на рис. 18.

Как следует из рис. 18, ключ SW1 находится в состоянии ON при условии 2В<v(3)<4В, ключ SW2 замкнут при условии 0.2mA<I(L1)<0.4mA, а ключ SW3 находится в замкнутом состоянии на интервале времени 0.1 мкс…0.4 мкс.

Ключ, управляемый напряжением S(V-Switch), имеет тот же принцип управления, что и рассмотренный выше ключ Switch типа V. Для задания параметров модели данного ключа необходимо присвоить атрибуту MODEL имя <VSWITCH>, а в открывшемся окне параметров ввести их значения. Обозначения параметров ключа (табл. 9) несколько отличаются от рассмотренных выше параметров, однако имеют тот же смысл, а процедура ввода их значений более наглядна.

Таблица 9

 Скачать реферат