1.3. Использование команд меню Analysis при исследовании

аналоговых схем

Первые три команды меню Analysis – Activate, Stop, Pause – аналогичны командам, реализуемым кнопками 0/1 и Pause, расположенными в верхнем правом углу экрана, при использовании которых режим анализа работы схемы Transient (режим расчета переходных процессов) или AC Frequency (режим расчета частотных характеристик) устанавливается автоматически. Выбор одного из этих режимов зависит от того, какой прибор включен в схему– осциллограф (Oscilloscope) или измеритель АЧХ (Bode Plotter).

Опция Analysis Options содержит набор команд по установке настроек общего характера, относящихся к параметрам режимов моделирования, параметрам МОП-транзисторов и параметрам контрольно-измерительных приборов.

Команды DC Operating Point, AC Frequency и Transient обеспечивают проведение анализа в соответствующих им режимах независимо от комплектации стенда контрольно-измерительной аппаратурой.

DC Operating Point – режим расчета рабочей точки по постоянному току.

В этом режиме из моделируемой схемы исключаются все конденсаторы и закорачиваются все индуктивности. Данные расчета выводятся в окне результатов анализа (Analysis Graphs) в виде таблицы с перечнем номеров узлов схемы и напряжения в них, а также с перечнем индуктивностей схемы и источников напряжения в ней и токов, протекающих через них. Имена этих элементов схемы в приводимой таблице дополняются суффиксом #branch. Пример результатов расчета в режиме DC Operating Point приведен на рис. 1.6.

Рис. 1.6. Окно результатов расчета по постоянному току

AC Frequency – режим расчета частотных характеристик.

Выполнение этой команды начинается с задания в диалоговом окне следующих параметров:

FSTART, FSTOP – границы частотного диапазона, в котором должен проводиться анализ;

Sweep type – масштаба по горизонтали: декадного (Decade), линейного (Linear) или октавного (Octave);

Number of points – числа рассчитываемых точек;

Vertical scale – масштаба по вертикали: линейного (Linear), логарифмического (Log) или в децибелах (Decibel);

Nodes for analysis – номера узлов, для которых рассчитываются характеристики схемы; перечень их устанавливается нажатием кнопок Add (добавить отмеченный в списке узлов – Nodes in circuits) или Remove (удалить из списка подлежащих анализу).

Запуск программы AC Frequency после проведенного редактирования в диалоговом окне осуществляется кнопкой Simulate, находящейся в правом верхнем углу окна.

Результаты расчета отображаются в окне Analysis Graphs в виде АЧХ и ФЧХ для всех узлов схемы занесенных в список Nodes for analysis.

Точные отсчеты можно получить с помощью двух перемещаемых (курсором ”мыши” при нажатой левой кнопке) визирных линеек из таблицы, появляющейся после нажатия кнопки .

Заметим, что режим AC Frequency позволяет получить АЧХ и ФЧХ одновременно для нескольких узлов схемы, в то время как аналогичные характеристики при использовании измерителя АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter) получаются лишь для одного узла.

Transient – режим расчета переходных процессов.

Выполнение этой команды начинается с задания в диалоговом окне следующих параметров:

Initial condition – задание начальных условий. При включении опции Set to Zero начальные условия принимаются нулевыми, при включении опции User-defined они задаются пользователем и при включении опции Calculate DC operating point рассчитываются по постоянному току перед проведением анализа переходных процессов.

TSTART и TSTOP – время начала и окончания анализа переходных процессов.

Generate time steps automatically – расчет с автоматическим выбором шага интегрирования, определяемым в соответствии со значением параметра TRTOL, заданного в окне установки параметров моделирования (Analysis Options) в закладке Transient; если эта опция выключена, то устанавливаются опции: Minimum number of time points – минимальное число отображаемых точек за период наблюдения, TMAX – промежуток времени от начала до конца интегрирования и опция Set plotting increment, при включении которой устанавливают TSTEP – временной шаг вывода результатов моделирования на экран монитора.

Порядок использования параметров в разделах данного меню Nodes in circuit и Nodes for analysis описан при рассмотрении меню команды AC Frequency. Запуск программы Transient после проведенного редактирования в диалоговом окне осуществляется кнопкой Simulate, находящейся в правом верхнем углу окна. Результаты расчета отображаются в окне Analysis Graphs, показанном на рис. 1.7, для всех узлов схемы, занесенных в список Nodes for analysis.

Рис. 1.7. Пример отображения результатов

Назначение кнопок, расположенных в верхней части экрана и обеспечивающих сервисные функции, указано далее при описании графического экрана (Analysis Graphs).

Точные отсчеты можно получить с помощью двух перемещаемых (курсором ”мыши” при нажатой левой кнопке) визирных линеек из таблицы, появляющейся после нажатия кнопки .

Fourier – режим проведения спектрального анализа (Фурье - анализа).

При вызове программы Fourier из меню Analysis в открывающемся диалоговом окне необходимо отредактировать следующие параметры.

В строке Output node задать номер узла схемы, сигнал в котором будет анализироваться.

Примечание. Номера узлов высвечиваются на схеме при включении опции Show nodes, содержащейся в подразделе Schematic Options меню Circuit.

В строках Fundamental frequency и Number of harmonics указывают основную частоту анализируемого процесса и число учитываемых гармоник, соответственно.

В строке Vertical scale выбирается масштаб по вертикальной оси (Linear, Log или Decibel).

В окошках, расположенных в левом нижнем углу диалогового окна, могут быть включены опции: Display phase – отображение на экране распределения фаз гармонических составляющих (по умолчанию выводится график только амплитуд гармоник) и Output as line graph – вывод на экран распределений амплитуд и фаз всех гармонических составляющих в виде непрерывной функции (по умолчанию графики строятся в виде линейчатого спектра).

Запуск программы Fourier осуществляется кнопкой Simulate, после чего результаты Фурье-анализа отображаются в окне Analysis Graphs, вид которого показан на рис. 1.8.

Рис. 1.8. Окна результатов Фурье-анализа

Noise – режим расчета внутренних шумов.

В диалоговом окне команды задаются следующие параметры моделирования: Input noise reference source – место подключения источника входного сигнала (выбирается из списка всех имеющихся источников сигнала, включая источник питания);

Output node – номер узла схемы, в котором анализируется выходной сигнал;

Reference node – узел схемы, относительно которого измеряется выходной сигнал.

FSTART,FSTOP – начальная и конечная частота диапазона анализа;

Sweep type – масштаб по оси частот (Decade, Linear, Octave);

Number points – число отображаемых точек;

Vertical scale – масштаб по оси Y (Linear, Log, Decibel);

Set points per summery – выбор компонента схемы (из списка, где перечислены все компоненты схемы), вклад шумов которого в спектр шума на выходе будет отображаться отдельно.

Запуск программы Noise после проведенного редактирования в диалоговом окне осуществляется кнопкой Simulate, находящейся в правом верхнем углу окна.

Результаты расчета отображаются в окне Analysis Graphs, показанном на рис. 1.9. Точные отсчеты можно получить с помощью двух перемещаемых (курсором ”мыши” при нажатой левой кнопке) визирных линеек из таблицы, появляющейся после нажатия кнопки , (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Пример отображения результатов расчетов