ниями; UIO – модель входа–выхода цифрового устройства; UEFF – триггер с ди-

намическим управлением; UGFF – триггер с потенциальным управлением.

2 MNTYMXDLY – выбор значения задержки: 1 – минимальное значение; 2

– типичное значение; 3 – максимальное значение; 4 – расчёт наихудшего случая

(минимум–максимум).

Если значение задержки назначается параметромDIGMNTYMX окна Global Setting, оно равно нулю (по умолчанию параметр равен двум).

Модели различных логических вентилей приведены в [2, с. 214-217]. Парамет-

ры моделей типовых вентилей (UGATE) приведены в таблице 23.8. По умолча-

нию значение задержек принимается равным нулю.

Таблица 23.8 – Параметры моделей типовых вентилей

Составление логических выражений. При составлении моделей сложных

логических устройств можно применить опцию Logic Expression (LOGICEXP) –

составление логических выражений [2, с. 226-228].

Логическое выражение для оси ординат можно ввести в строку привы полнении анализа во времени.

Логическое выражение заключается в фигурные скобки {}.

При записи на нескольких строках, их необходимо соединить символом плюс

в первой позиции.

Операторы логических выражений следующие: & – умноже-

ние; | – сложение; ^ – исключающее ИЛИ (суммирование «по модулю два»).

Для группировки операндов применяют круглые скобки.

8 Генераторы цифровых сигналов (Stimulus Generators)

Для заданий тестовых воздействий на схемумогут использоваться генера-

торы цифровых сигналов(Stimulus Generators), или, как часто их называют в отечественной литературе, генераторы тест-сигналов (ГТС) [2, с. 203-205].

Одноразрядный (одноканальный) цифровой сигнал представляется ГТС

Stim1. Его описание следующее:

1)PART – это позиционное обозначение;

2)FORMAT – это спецификация данных, в которых представлены логиче-

ские уровни сигналов ГТС (для одноканального – равна единице).

Эта переменная представляет собой последовательность цифр, общее число ко-

торых равно числу выходов ГТС. Каждая цифра принимает значения единицы(для двоичной системы), три (для восьмеричной системы) и четыре (для шестнадцате-

ричной системы). Каждая из цифр представляет собой логический уровень сигнала на соответствующем выходе, представленный в системе счисления 2m (m = 1, 3, 4).

3) СOMMAND – это команды описания формы сигнала.

При вводе указывается имя ГТС(например, IN1). Представляют из себя про-

извольную комбинацию одной или нескольких строк, состоящих из перемен-

ных t, определяющих положение фронта или среза сигнала и логическог уровня сигнала, и другой строки с меткой LABEL и её имени.

Если перед значением переменной t стоит знак плюс, то эта переменная задаёт приращение относительно предыдущего момента времени. Измерение времени в се-

кундах S и её производных.

Имя метки может быть использовано для организации цикла с помощью

оператора перехода GOTO.

При этом задаётся количество повторяющихся циклов переменнойn: <t> GOTO <имя метки> <n> . Если n = –1, то устанавливается бесконечное повторе-

ние цикла.

Например, для ГТС с именем IN1 при выполнении первой инструкции без за-

держки (TIMES):

.DEFINE IN1 +0ns 0 +LABEL=START

++50ns 1

++50ns 0

++50ns GOTO START –1 TIMES

4) I/O MODEL – это имя модели вход-выход цифрового устройства(напри-

мер, IO_STD: подробно [2, с. 201]), отображающей его входные и выходные со-

противления.

5)TIMESTEP – шаг по времени. Необязательный параметр (равен нулю), если заданы абсолютные значения моментов фронта и среза.

6)IO_LEVEL – это номер модели вход/выход цифрового устройства[2, c.

200].

Выбирается одна из четырёх моделей(по умолчанию – простейшая, t ЗР10 =

1,4 нс; t ЗР01 = 3,4 нс). Модель источника питания выбирается с именем

DIGIFPWR (по умолчанию напряжение питания 5 В).

7) POWER NODE – вывод «плюса» источника питания. Обычно присваива-

ется глобальное имя цифровой шины питания $G_DPWR.

8) GROUND NODE – вывод «минуса» источника питания. Обычно присваи-

вается глобальное имя цифровой «земли» $G_DGND.

9 Макромодель компаратора напряжения ()

Это дифференциальный каскад по входу и выходной каскад на БПТ с -от

крытым коллектором.

Существуют два вида компараторов:

–со средней точкой, подключённой к «земле»;

–с несимметричным выходным каскадом, когда средняя точка подключа-

ется к источнику отрицательного питания.

10 Кварцевый резонатор (Crystal)

Эквивалентная схема представлена как колебательный контур третьего

рода:

это последовательный колебательный контур С СОПРОТИВЛЕНИЕМ ПОТЕРЬ, а

параллельно этому контуру подключена ЁМКОСТЬ выводов резонатора.

За счёт этого моделируется как последовательный, так и параллельный ре-

зонанс.

Ниже приведён пример эквивалентных параметров кварцевого резонатора:

–тип: РГ-05 для диапазона частот 5–30 МГц (параметры ниже для резонансной частоты f0 = 5 МГц);

–добротность Q: 120 000;

–сопротивление кварца rК: 25 Ом;

–ёмкость выводов С0: 5 пФ;

–индуктивность кварца LК: 0,0955 Гн;

–ёмкость кварца СК: 0,010 61 пФ.

Можно определять эквивалентные параметры:

11 Линия передачи (Transmission line)

Линия передач без потерьпри расчёте во времени(переходных процессов)

выполняет роль линии задержки, а при расчёте частотных характеристик представляет собой безынерционное звено.

Для линии передач с потерями аналитически рассчитывается комплекс-

ный коэффициент передачи линии.

Модель линии передачи характеризуется параметрами, указанными в таблице

23.9.

Таблица 23.9 – Параметры модели линии передач

12 Ключ (Switch)

Наиболее часто используются ключи, управляемые разностью потенциалов

(напряжением).

Его формат в схемном режиме:

атрибут VALUE: <[V],<n1,n2>[,<ROn[,ROff>]] .

Например: V,2,0.2,10,10000000 .

Здесь V – управление разностью потенциалов;

n1, n2 – значения напряжения, при которых происходят переключения;

ROn, ROff – сопротивление ключа в замкнутом и разомкнутом состояни-

ях.

В приведённом выше примере соблюдено условие: n1 > n2, что обуславливает разомкнутое (Off) состояние при n1 ³ X ³ n2 И замкнутое (On) состояние при

X > n1 или X < n2.

Ключ S, управляемый напряжением, имеющий плавный переход между со-

стояниями «включено» и «выключено», представляется в пакете следующим об-

разом. Параметры ключа задаются по директиве:

.MODEL <имя модели> VSWITCH (VON=<значение> VOFF=<значение> + + RON=<значение> ROFF=<значение> .

Параметры модели такого ключа приведены в таблице 23.10.

Таблица 23.10 – Параметры модели ключа, управляемого напряжением

Если VON > VOFF, то ключ замкнут при управляющем напряжении, большем

VON, и разомкнут при напряжении, меньшем VOFF. Межу напряжениями VOFF и VON сопротивление ключа плавно изменяется от значения ROFF до RON.

Если VON < VOFF, то ключ замкнут при управляющем напряжении, меньшем

VON, и разомкнут при напряжении, большем VOFF.

23.1 Составление электрической принципиальной схемы

При создании принципиальных схем после вызова программыМСАР на экран выводится окно редактора схем.

Схемы создаются и редактируются с помощью набора команд, сгруппиро-

ванных в системе ниспадающих меню.

Наиболее употребительные команды вызываются нажатием на пикто-

граммы или комбинации «горячих» клавиш.

Имеется несколько основных режимов редактора схем, в каждом из которых доступны определенные команды. Доступные команды и соответствующие им пиктограммы ярко высвечиваются, а недоступные затенены.

Режимы редактирования и опроса включаются по очереди. Одновременно мо-

жет быть включен только один режим. Глядя на их пиктограммы, легко определить,

какой режим включен.

Меню File содержит команды для работы с файлами схем, текстовыми за-

даниями в формате SPICE, файлами библиотек математических моделей и тек-

стовыми документами.

Меню Component содержит каталог библиотек аналоговых и цифровых ком-

понентов.

Каталог имеет иерархическое меню, а библиотека создается с помощью ре-

дактора компонентов, вызываемого из меню Windows по команде Component Editor.

Библиотеки Analog Primitives и Digital Primitives содержат модели типовых компонентов, не указывая значения их параметров.

Библиотеки Analog Library и Digital Library содержат модели примерно 7700

коммерческих аналоговых и цифровых компонентов.

Параметры моделей компонентов содержатся в текстовых файлах с рас-

ширением имени .LIB (их полный список помещается в файлеNOM.LIB, располо-

женном в подкаталоге /DATA).

После выбора компонента МСАР переходит в режим Component.

Размещение выбранного компонента производится щелчком мыши в окне схе-

мы. Перемещение мыши, не отпуская левую кнопку, приводит к перемещению компонента на схеме.

Одновременное, с нажатой левой клавишей мыши, нажатие правой кнопки мыши поворачивает компонент ни 90° против часовой стрелки.

Отпускание левой кнопки мыши фиксирует компонент на схеме. После этого

открывается окно для задания позиционного обозначения, параметров компо-

нента или имени его модели.

Меню Windows содержит команды работы с окнами, а меню Analysis содер-

жит перечень режимов моделирования.

Новая схема создаётся по команде File-New.

При этом возможно как графическое изображение схемы(режим Schematic), так и ее текстовое описание(SPICE-Text). Основную привлекательность программе МСАР придает графический ввод схем.

Библиографический список

2 Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования MICRO-CAP V.

– М.: ТОО «СОЛОН», 1997. – 273 с.

6 Разевиг В.Д. Моделирование аналоговых электронных устройств на ПЭВМ. –

М.: МЭИ, 1991. – 162 с.

11 Цифровые интегральные микросхемы: Справ. / М.И. Богданович, И.Н. Грель, В.А. Прохоренко, В.В. Шалимо. – Минск: Беларусь, 1991. – 493 с.

12Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Метал-

лургия, 1988. – 352 с.

13Разевиг В.Д. Применение программ Р-САD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: Вып. 2: Модели компонентов аналоговых устройств. – М.: Радио и связь, 1992. – 64 с.