Выражения:

X Expresion – имя переменной, откладываемой по оси Х. Обычно по этой оси откладывается частота F;

Y Expresion – математическое выражение для переменной, откладываемой по оси Y. Это может быть коэффициент усиления в линейном масштабе v(6) или в логарифмическом масштабе db(v(6)), фаза в градусах ph(v(6));

X Range – максимальное и минимальное значение переменной Х на графике по формату High(,Low);

Y Range – максимальное и минимальное значение переменной Y на графике;

Fmt – формат представления числовых данных при построении таблиц, при выводе текущего значения переменных X и Y при нажатии клавиши Р и при работе в режиме детального просмотра графиков.

Пример расчета амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристики усилителя с общим эмиттером приведен на рис.3.2. Коэффициент усиления выводится в логарифмическом и линейном масштабе. Для анализа полученных графиков можно использовать те же средства, что и в режиме исследования переходных процессов.

После проведения расчета частотных характеристик становится доступен режим Probe, в котором можно получить частотные характеристики в точках схемы или на двухполюсных компонентах путем выбора их "мышью". Выбор вида частотной характеристики осуществляется с помощью меню Vertical.

При определении частотных характеристик удобно использовать многовариантный расчет, варьируя величину одной из компонент. На рис.3.3 показан расчет частотных характеристик усилителя с общим эмиттером при изменении емкости С1.

4. Определение передаточных функций (dc Analysis)

В режиме DC рассчитываются передаточные характеристики по постоянному току. К входам цепи подключаются один или два независимых источников сигнала. Для этих источников задаются пределы изменения сигналов. В качестве выходного сигнала, например, может рассматриваться напряжение в узле, разность потенциалов между двумя узлами ток через ветвь, в которую включен резистор, токи транзистора. При расчете режима DC программа закорачивает индуктивности, исключает конденсаторы и затем рассчитывает режим по постоянному току при нескольких значениях входных сигналов. Например, при подключении одного источника постоянного напряжения рассчитывается передаточная функция усилителя, а при подключении двух источников – семейство статических выходных характеристик транзистора.

После вызова режима DC появляется окно задания параметров расчета передаточных характеристик рис 4.1.

Числовые параметры:

Input 2 range – пределы изменения второго варьируемого источника тока или напряжения; формат Final[,Initial[,Step]. Если изменяется только один источник, то можно оставить строку пустой.

Input 2 – имя второго источника постоянного напряжения или тока. Если источник один, то следует записать NONE/

Input 1 range – пределы изменения второго варьируемого источника тока или напряжения; формат Final[,Initial[,MaxStep]. Источник Input 1 использует переменный шаг изменения, а Input 2 – постоянный.

Input 1 – имя основного источника постоянного напряжения или тока.

Number of Points – количество точек, выводимых в таблицы.

Temperature – диапазон изменения температуры.

Maximum change, % - максимально допустимое приращение графика первой функции на интервале шага изменения первого источника Input 1 ( в процентах от полной шкалы). Если график функции изменяется быстрее, то шаг приращения величины первого источника автоматически уменьшается.

Рассмотрим пример определения передаточной характеристики и семейства выходных характеристик биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером рис. 4.2. Здесь используется только один – основной источник с игнала V2, который изменяется в пределах от 0 В до 1В с максимальным шагом 0.1В. Для улучшения качества кривой выводимой на экран в графе Maximum change задано максимальное допустимое приращение графика функции 1%. На графике по оси Х выводится напряжения источника V2 в диапазоне от 0 до 1В, а по оси Y - ток коллектора транзистора IC(Q1) в диапазоне от 0 до 10 мА.

На рис.4.3 показано окно задания параметров, а на рис.4.4 - результат расчета передаточной характеристики.

Для расчета семейства выходных характеристик транзистора (зависимость тока коллектора от напряжения коллектор-эмиттер при различных значениях тока базы) необходимо использовать два источника сигналов: источник тока, задающий ток базы, и источник напряжения, задающий напряжение коллектор-эмиттер. П ричем основным источником является источник напряжения коллектор-эмиттер, а источник тока – вторым варьируемым источником. Схема моделирования показана на рис.4.5.

На рис.4.6 представлено окно задания параметров, а на рис. 4.7 – выходные характеристики транзистора. Обратите внимание, что в строке Input 1 задается имя основного источника сигнала V1, а в строке Input 2 – имя второго варьируемого источника I1. Напряжение коллектор-эмиттер изменяется в пределах от 0 до 10 В с шагом 1 В. Для улучшения качества выводимого графика в Maximum change задается равным 0,1%. Пределы изменения тока базы (источник I1) от 0,01 мА до 0,1 мА с шагом 0.02 мА.

Приложение А. Наименования компонент

Имя компонента	Тип
Passive components (Пассивные компоненты)
Resistor	Резистор
Capacitor	Конденсатор
Inductor	Индуктивность
Diode	Диод
D45	Диод, повернутый на 45
Zener	Стабилитрон
Tline	Линия передачи
Transformer	Трансформатор высокочастотный
K	Взаимная индуктивность
Active components (Активные компоненты)
NPN	Биполярный n-p-n транзистор
PNP	Биполярный p-n-p транзистор
NPN4	Биполярный боковой n-p-n транзистор
PNP4	Биполярный боковой p-n-p транзистор
NMOS	МОП-транзистор со встроенным каналом n-типа
PMOS	МОП-транзистор со встроенным каналом p-типа
DNMOS	МОП-транзистор с наведенным каналом n-типа
DPMOS	МОП-транзистор с наведенным каналом p-типа
NJFET	Полевой транзистор с управляющим p-n переходом и каналом n-типа
PJFET	Полевой транзистор с управляющим p-n переходом и каналом p-типа
Opamp	Операционный усилитель
GaAsFET	Арсенид-галиевый полевой транзистор с аналом n-типа
Waveform sources (Источники сигналов)
Battery	Источник постоянного напряжения (батарея)
Pulse sourse	Источник импульсного напряжения
Isource	Источник постоянного тока
User sourse	Источник напряжения, задаваемый пользователем
Sine source	Источник синусоидального напряжения
V	Независимый источник переменного напряжения
I	Независимый источник переменного тока

Приложение Б. Представление математических выражений

При создании принципиальных схем используются математические выражения. В математических выражениях могут использоваться следующие переменные:

V(A)	Напряжение в узле А (напряжения измеряются относительно узла "земли")
V(A,B)	Разность потенциалов между узлами А и В
V(D1)	Напряжение между выводами устройства D1
I(D1)	Ток через устройство D1
I(A,B)	Ток через ветвь между узлами А и В (между узлами должна быть включена только одна ветвь)
IR(Q1)	Ток, втекающий в вывод R
VRS(Q1)	Напряжение между выводами R и S устройства Q1
CRS(Q1)	Емкость между выводами R и S устройства Q1
QRS(Q1)	Заряд емкости между выводами R и S устройства Q1
R(R1)	Сопротивление резистора R1
C(X1)	Емкость конденсатора или диода Х1
Q(X1)	Заряд конденсатора или диода Х1
L(X1)	Индуктивность катушки индуктивности или сердечника Х1
X(X1)	Магнитный поток в катушке индуктивности или сердечнике Х1
B(L1)	Магнитная индукция сердечника L1
H(L1)	Напряженность магнитного поля в сердечнике L1
T	Время
F	Частота

В этом перечне символы А и В обозначают номера узлов схемы, D1 – имя компоненты с двумя выводами или управляемого источника, Q1 – имя любого активного устройства или линии передачи. Символы R и S заменяются аббревиатурами выводов устройств согласно следующей таблице:

Устройство	Аббревиатура выводов	Название выводов
МОП-транзистор (MOSfets)	D, G, S, B	Сток, затвор, исток, подложка
Полевой транзистор (Jfets)	D, G, S	Сток, затвор, исток
Арсенид- галлиевый транзистор (GaAsfets)	D, G, S	Сток, затвор, исток
Биполярный транзистор	B, E, C, S	База, эмиттер, коллектор, подложка

Например, следующие выражения означают: I(R1) – ток через резистор R1; IC(VT1) – ток коллектора транзистора VT1; VBE(Q1) – напряжение между базой и эмиттером биполярного транзистора Q1.

Ниже приведен список обозначений переменных типа напряжение и ток для некоторых компонентов:

Компонент	Напряжение	Ток
Резистор	V	I
Конденсатор	V	I
Индуктивность	V	I
Диод	V	I
Биполярный транзистор	VBE, VBC, VEB VEC, VCB, VCE	IB, IE, IC
МОП – транзистор	VGS, VGD, VGB VDS, VDG, VDB VSG, VSD, VSB VBG, VBD, VBS	IG, IS, ID, IB
Полевой транзистор с управляющим p-n переходом	VGS, VGD, VSG VSD, VDG, VDS	IG, IS, ID
Арсенид-галлиевый транзистор	VGS, VGD, VSG VSD, VDG, VDS	IG, IS, ID
Источники тока или напряжения	V	I

Приложение В. Создание палитры компонент

При создании схем удобно пользоваться специальными панелями со списками компонент (Component Palette). Всего можно создать 9 таких панелей. Программа MicroCAP V поставляется с четырьмя такими панелями, куда занесены имена наиболее употребляемых аналоговых и цифровых компонентов. Эти панели можно отредактировать или создать новые с помощью редактора компонентов Component Editor меню Windows, используя опцию User.

В окне User можно выбрать нужную панель из списка. В правом окне приведены группы компонент (Component). Двойной щелчок "мыши" на выбранной группе раскрывает список компонентов этой группы. Если выбрать из списка нужную компоненту, то в окне User появится None, если эта компонента не входит ни в одну панель, или имя панели, в которой она содержится. Для внесения компонента в список соответствующей панели необходимо в окне User выбрать нужную панель. При выходе из Component Editor не забудьте выполнить команду Save.

Приложение Г. Назначение функциональных клавиш

F1 – вызов меню помощи;

F2 - начало моделирования после выбора одного из видов анализа в меню Analysis;

F3 – выход из режима AC, DC, или Transient Analysis и возвращение в окно схем;

F4 – отображение окна графиков результатов анализа (например, если было открыто окно текстового выходного файла);

Ctrl+F4 – закрытие активного окна;

F5 – отображение текстового выходного файла в окне Numeric Output;

F6 – возвращение к исходному масштабу в выбранном окне графиков;

Ctrl+F6 – циклическое переключение открытых окон;

F7 – переключение в режиме Scale масштабирования фрагмента графика на весь экран;

F8 – переключение в режим электронного курсора Cursor изменения координат графиков;

F9 – очистка окна графиков в режиме Probe и вызов окна задания параметров Analysis Limits в режиме анализа характеристик;

F11 – открытие окна варьирования параметров Parameter Stepping;

F12 – вызов редактора переменных состояния State Variables Editor.