
- •Краткие теоретические сведения
- •1Средства моделирования
- •1.1Режимы моделирования
- •1.1.7Другие режимы моделирования
- •2Моделирование аналоговых схем
- •2.1Модели компонентов
- •2.2Независимые источники
- •2.2.2Источник постоянного напряжения
- •2.2.3Источник сигналов прямоугольной формы Clock
- •2.2.4Источник сигналов произвольной формы pwl Source
- •2.2.5Модели пассивных компонентов rlc
- •3Моделирование цифровых схем
- •3.1Модели компонентов
- •Домашнее задание
- •Задание на лабораторную работу №1
- •Контрольные вопросы
- •Список источников, рекомендуемых для изучения
2.2.4Источник сигналов произвольной формы pwl Source
Данный источник Piecewise Linear (PWL) Source может быть использован для моделирования одиночных сигналов сложной формы. Единственный параметр источника имя текстового файла, в котором указаны координаты сигнала в дискретных точках. Точки соединяются с помощью линейной интерполяции. Формат текста – две колонки цифр. Левая колонка – отсчеты времени в секундах. Правая колонка – значения сигнала в вольтах. К примеру, сигнал, изображенный на Рис. 11, может быть сгенерирован с помощью текста:
0 0
0.001 0
0.00101 1
0.004 1
0.00401 3
0.005 3
0.00501 0
Рис.11 Пример сигнала сгенерированного PWL источником
2.2.5Модели пассивных компонентов rlc
Свойства модели резистора:
Основное свойство Resistance – сопротивление.
Дополнительные свойства:
TC1 – линейный температурный коэффициент сопротивления,
TC2 – квадратичный температурный коэффициент сопротивления. Сопротивление резистора рассчитывается по формуле:
R=Rном·(1+TC1(T–T_MEASURED) + TC2(T–T_MEASURED)2)
где T_MEASURED – температура измерения сопротивления резистора (по умолчанию T_MEASURED = 27о).
Свойства модели конденсатора:
Основное свойство Capaсitance – емкость.
Свойства модели катушки индуктивности:
Основное свойство Inductance – индуктивность.
3Моделирование цифровых схем
3.1Модели компонентов
Модели цифровых компонентов более сложны. Но ситуацию значительно упрощает готовая база моделей зарубежных компонентов. Отечественные компоненты почти полностью являются аналогами зарубежных. Поэтому важно найти соответствие отечественного и зарубежного компонента по справочнику.
Кроме того, при моделировании цифровых схем используются цифровые источники сигналов.
Реальные цифровые ИС в программе EWB (как впрочем и в других САПР) представлены в виде примитивов, отражающих их функционирование на логическом уровне, и двух аналого-цифровых и цифроаналоговых интерфейсов А/Ц и Ц/А, отображающих их входные и выходные каскады (рис. 20). Если цифровые ИС соединяются непосредственно друг с другом, то блоки интерфейсов во внимание не принимаются. Если же ко входу или выходу ИС подключен аналоговый компонент, то необходимо включить соответствующий интерфейс. Делается это конечно автоматически, так что пользователь не видит этих интерфейсов на схеме.
При вычислении логических уровней узлов, к которым подключено несколько цифровых компонентов, принимаются во внимание выходные сопротивления источников сигналов.
Устройства интерфейса включаются между аналоговыми и цифровыми компонентами и выполняют две функции. Во-первых, с их помощью при моделировании электрических процессов в аналоговой части цепи задаются схемы замещения входных и выходных каскадов цифровых компонентов, соединенных непосредственно с аналоговыми компонентами. Во-вторых, они обеспечивают преобразование электрического напряжения в логический уровень и наоборот, чтобы обеспечить обмен данными между подпрограммами моделирования электрических процессов в аналоговой части цепи и логического моделирования цифровой части. Они подразделяются на устройства передачи данных от аналоговых на вход цифровых компонентов, называемые интерфейс А/Ц (Digital Output), и на устройства передачи данных от цифровых на вход аналоговых компонентов, называемые интерфейс Ц/А (Digital Input).
Рис. 20 Структура аналого-цифровой модели
Рис. 21 Логический элемент 2И-НЕ микросхемы 7400 (155ЛА3)
В качестве примера рассмотрим модель логического элемента 2И-НЕ 7400 (отечественный аналог 155ЛА3).
В EWB компонент можно не связывать с реальной микросхемой. Важно правильно выбрать логику 2И-НЕ (Рис. 21) и .
Параметры элемента приведены на рис. 22.
High output level (VOH) – уровень сигнала логической 1;
Low output level (VOL) – уровень сигнала логического 0;
High-level input voltage (VIH) – уровень сигнала на входе, выше которого логическая 1;
Low-level input voltage (VIL) – уровень сигнала на входе, ниже которого логический 0;
Propagation delay time, low-to-high level output (TPLH) – задержка распространения сигнала при переходе из логического 0 к логической 1;
Propagation delay time, high-to-low level output (TPHL) – задержка распространения сигнала при переходе из логической 1 к логическому 0;
Threshold voltage (VTG) – пороговый уровень изменения логического состояния.
Рис. 22 Параметры логического элемента 2И-НЕ