Информационные_технологии / Программа / PSPICE / SPICE_LA / SPICE_DO / TEXT
.DOCКлючевые слова HI и LOW задают направление изменения параметров компонентов относительно номинальных значений при расчете наихудшего случая. Если определяется функция YMAX или МАХ, по умолчанию назначается ключевое слово HI -(положительное приращение), в противном случае LOW (отрицательное приращение).
Ключевые слова VARY DEV, VARY LOT, VARY ВОТр определяют характер случайного разброса параметров. По умолчанию назначается параметр VARY BOTH и случайный разброс задается обоими параметрами DEV и LOT; два других ключевых слова означают случайный разброс, определяемый только одним параметром DEV или LOT соответственно.
Ключевые слова BY RELTOL, BYE (значение) задают относительное изменение параметров при расчете чувствительности. По
умолчанию их изменение равно значению параметра RELTOL, указанному в директиве .OPTIONS.
Ключевое слово DEVICES «список типов компонентов» назначает типы компонентов, параметры которых изменяются при расчете чувствительности и наихудшего случая. Список типов компонентов состоит из первых символов их имен, перечисляемых слитно, без пробелов. Например, вариация параметров только резисторов (R), конденсаторов (С) и биполярных транзисторов (Q) назначается с помощью ключевого слова DEVICES iRCQ. Приведем примеры директивы .WCASE:
.WCASE DC V (4, 5) YMAX
.WCASE TRAN V('l) FALL-EDGE (3.5V) VARY BOTH BY + RELTOL DEVICES RL
В задании на моделирование может быть либо директива .МС, либо .WCASE, но не обе вместе.
Вспомогательные директивы
Вспомогательные директивы программы, перечисленные в начале разд. 2.3, выполняют следующие функции.
Глобальные узлы (к их числу относятся цепи питания, синхронизации и пр.) задаются директивой
.GLOBAL (имя узла)...
Узлы схемы с одинаковыми именами из перечисленных в этой директиве автоматически соединяются в основной цепи и во всех макромоделях.
Функции, определяемые пользователем, задаются по директиве
.FUNC (имя функции) («аргумент)...]) <тело)*
Количество аргументов находится в пределах от '1 до 10. Имя функции назначает пользователь. Тело функции, содержащее описание функции пользователя, состоит из арифметических выражений и стандартных функций. Например:
.FUNC DR(D) D/57.296 ' .FUNC Е(Х) ЕХР(Х) .FUNC АРВХ(А, В, X) А+В^Х
Глобальные параметры задаются директивой .PARAM <имя параметра) == (значение)...
Введем, например, параметры р1=я, pi2==2rc, напряжение источника питания VPOWER=5 и используем один из них при описании емкости конденсатора С 1:
"16
' PARAM pi-3.14159265, pi2=6.2831853, VPOWER=5v Cl 2 0 {l/i((pi2^10kHz^5k)}
Значения температуры указываются в директиве .TEMP (температура)...
по шкале Цельсия. Если указано несколько значений температуры, то все виды анализа проводятся для каждой температуры. Если директива .TEMP не приведена, а в директиве .OPTIONS не указано другого значения температуры, то расчеты проводятся для номинальной температуры TNOM=27°C.
Вариация параметров назначается по директиве .STEP, имеющей следующие разновидности:
.STEP i[LIN] (имя варьируемого параметра) (начальное зна-+ чение) (конечное значение) (шаг приращения параметра) STEP [ОСТ] {DEC] (имя варьируемого параметра) (началь-+ ное значение) (конечное значение) (количество точек) .STEP (имя варьируемого параметра) LIST (значение)...
На каждом шаге вариации параметров выполняются все виды анализа характеристик цепи, задаваемых директивами .DC, .АС, .TRAN и др. Варьироваться могут все параметры всех моделей компонентов и глобальные параметры, за исключением:
параметров L и W МОП-транзистора (разрешается варьировать аналогичные параметры LD и WD);
температурные коэффициенты ТС1, ТС2 резисторов и других компонентов. Приведем примеры:
.STEP VIN —.8 .8 .2 . „STEP LIN 12 5mA —2mA —0.1mA .STEP RES RMOD(R) 0.9 I.I 0.05 .STEP TEMP LIST 0 20 27"50 80 .STEP PARAM VPOWER 4 6 0.2
Ключевое слово PARAM в последнем примере указывает, что после него следует имя глобального параметра. ^
Дадим пояснения, как с помощью директивы .STEP организовать многовариантный анализ.
Например, многовариантный анализ переходных процессов при изменении амплитуды А гармонического сигнала реализуется следующим образом:
:PARAM А==0
VSIGNAL 1 О SIN (О {A} lkHz) .STEP PARAM A LIST 1 2 5 '10 .TRAN O.lms 5ms
57
Обратим внимание, что при вариации глобальных параметров их необходимо предварительно объявить По директиве .PARAM.
Изменение сопротивления резистора (и параметров других пассивных компонентов) осуществляется двояко. Во-первых, е помощью глобального параметра:
_.PARAMP=1 ' :' R12 0{Р} ..STEP PARAMP '15, 45, 10
Во-вторых, используя модель резистора:
.MODEL RMODRES(R='15)
RI 2 0 RMODI . , .STEP RES RMOD(R) '15, 45, 10 .
'Здесь RMOD —имя модели резистора, RES — тип модели, R — имя варьируемого параметра.
В связи.етем, что многовариантный анализ производится t помощью'нескольких директив^.TEMP,.МС, .WCASE и .DC, водном задании на моделирование вместе с директивой .STE? можно помещать только одну из них (две директивы .STEP не допускаются). . • .
Установка длины строки выходного файла. Она устанавливается: директивой
..WIDTH OUT = (значение)
Параметр (значение), устанавливает количество колонок в выходном "файле: 80 (по умолчанию) или 1.3'2.
Включение произвольного файла. Он включается в текст задания на моделирование по директиве .,
.INC (имя файла) ,\ . Например, . . .
.INC BAND.CIR -.INCD:\PSPICE\DIODE.MOD '
Допускаются четыре уровня включения, причем включаемые файлы не должны иметь заголовков и директив .END,. . Файл библиотеки компонентов подключается по директиве
.LIB [[(имя файла библиотеки)]
В файле библиотеки с указанным именем содержится описа-«ие встроенных, моделей одного или нескольких компонентов (параметры каждого компонента ввйдятея по директиве .MODEL) яли подсхем (описанных с помощью^ директив .SUBCKT/.E-NDS). В этом же файле могут быть помещены Комментарий и обращения ;к другим дирюктивам.иВ. '. ^ ' '
' . .]1-^^^11ая11Й^ааДанИй-на-моделирование .;имейи какого-либ^ кон^^^оЯкйдпонента^ модель которого содержится, в-.библио-' ^^ Ф^ил» -9. только, его
~"' .•' '"• ~ '• . -
-"1]^^^111р1Гмеры^;— ':.••.•..—• : -..;;•;^' - '•" . .'".
• il^^^l3l5AL.MOD"—-.подключеиие.описания модели транзис-
'•.—•-""-•. --' .. • __ .йМИЙВ?''—-^подключение библиотеки отечественных бйпо-
-ляр1^^1№ЙзйсторОВ^ .;-.-.....•• • . - .\ ' ' ..-.,• .
^.^^l^i№llSPICE^^^.^ГB•^^D•LIB —.подключение библиотеки диод1^^ЙЙЭдящейея на диске С в подкаталоге LIB ^ каталога
"".''.'-• ."' ".. ' ' ' •• '.'•' "'"-
Т1(^^Йй1Йани1о:.:(т."е.без имени файла в директиве .LIB) про-смат^^^1ёйЩйблиотечныи файл^ОМ.ЫВ, в котором пользова-телЬ-^^Мйсйяёт директивы подключения всех используемых в се-; 'ансё11й11Й1рования .библиотек, например: . . '
;;. ".^^lllOMi.i.B ' '"'. • ' '. ' ^• .ljBKilB'.--' '^. ".'. . ^ .'.
'^^1Я&^'^- ' . ' ^ - - •" - ' :••
^^R^lllliffffi.бнблl^o'teкaмv^.B программе PSpice 4 для ускорения,
•.поискЙДнужнйй; .модели в библиотечном файле введены индексные ^файлв111&айцщё расширение .IND. Они создаются Автоматически 'при 1.ЕВ^1о^ обращении к библиотеке, в которой произведены, из-
•;мене8ий,йй&--директиве .LIB. Обратим внимание на то, чтосозда-^нйе ий^^ёноГо файла требует больших затрат машинного време-"Ий.гю^Цм^йчасто .изменяемую часть, библиотечного файла целесо-^образн^ааформить в виде отдельного файла.. ^-..Пар1М1гды и^режимы работы программы PSpice устанавлива-^Ются:е.1»&йош.ью директивы.. _• ^ . • ^
^•..ОРНЮЖЗ^имя опции)] ... :[.(имя опции) = (значение)]... .^.'НанЦ^ер:;^:. ; . : - _.... '.•.;... I^.OP"llNS'NOPAGENODERELTOL=ilE— 4' .- ' •./
^••ОпяоаицДз.ёречисляются.в любом порядке. Они: подразделяются ,11"два.1рда:^1) опции, имеющие численное значение; 2) опции, не ^^йм,ёю1йй111йсленного'эначеиия (их можно назвать флагами, нахо-1^яд11,имяе1-в .положении «включено» или «выключено»). ' ^^Г1рйй%д;ем'спйеок флагов: .'- ^ ' 11,^1(11^—--вывод ^татистики времени выполнения всех видов впадиз^р^рактерйстик цепи и других данных о задании намоде-
-ДйиройанДе^." ^''•• "•.-.. •-• • '..... "• .- . ""-"..- .'.
i:Sl, EXPAND—-'вйлючениев описание схемы^опйсания^макромо-;.^eяй;--l:^-•'"^--.-".:.;. " '..'- ' ' • .'• , • -- ..
^
Раз-
1
Значение
'
Имя опции
Наименование
мер-
по умол-
ность
чанию
•.
ABSTOL
Допустимая ошибка
расчета токов в режи-
А
10-12 '•
ме
TRAN
CHGTOL Допустимая
ошибка расчета заряда в ре- Ку-
110-^ .
жиме
TRAN лон
СРТШЕ Максимальное
время работы процессора, с
io» j
разрешенное
для выполнения данного за-
1
дания
DEFL Длина
канала МОП-транзистора
м
10-4 1 DEFW
Ширина канала
МОП транзистора
м
10-4
i
DEFAD
Диффузионная
площадь стока МОП-тран-
м
0 i
зистора
DEFAS Диффузионная
площадь истока МОП-тран- м
0 -
зистора
DIGFREQ Минимальный
шаг по времени при анали- Гц 10
зе
цифровых устройств (равен
1/DIGFREQ)
DIGSTRF Выходное
сопротивление цифрового уст- 0м
10 .
ройства
типа
F
T31GSTRD Выходное
сопротивление цифрового уст- 0м
100 '
ройства
типа
D
DIGSTRW Выходное
сопротивление цифрового уст- 0м
10"
^
ройства
типа
W
"\
DIGMNTYMX Селектор
выбора задержки цифрового уст-
—-
^
.
ройства
по умолчанию
1 —
минимум,
2 —
i
типичное
значение,
3 —
максимум
^ DISTRIBUTION Закон
распределения отклонений парамет-
UNIFORM
1
ров
от номинальных значений
ОМЖ Минимальная
проводимость ветви цепи
См
10-» 1
(проводимость
ветви, меньшая
QMIN, счи-
тается
равной нулю)
ITLI
Максимальное
количество итераций в ре- —
40 j
жиме
DC
<•"
i ITL2 Максимальное
количество итераций при — 20
j
расчете
передаточных функций по постоян-
ному
току при переходе к последующей
1
точке
ITL4
Максимальное
количество итераций при пе-
—
10
реходе к следующему
моменту времени в
режиме
TRAN
ITL5
Общее максимальное
количество всех ите-
— 5000
раций в режиме
TRAN
(установка
ITL5==
=0
устраняет это ограничение, но не бо-
лее
2 10»)
LIMPTS Максимальное
количество точек, выводи-
— 5000
мых в таблицу
или на график (не более
32
000)
NUMDGT
Количество
значащих цифр в таблицах вы-
—
4
ходных данных
PIVREL Относительная
величина элемента строки
—
10-з
матрицы,
необходимая для его выделения
в
качестве ведущего элемента (режим
АС)
PIVTOL
Абсолютная
величина элемента строки мат-
i—
10-"
рицы, необходимая
для его выделения в
качестве
ведущего элемента (режим АС)
RELTOL
Допустимая
относительная ошибка расчета
— 0,001
напряжений
и токов в режиме
TRAN
TNOM Номинальная
температура °С 27 TRTOL
Коэффициент,
определяющий допустимую
— 7
ошибку
усечения в режиме
TRAN
VNTOL Допустимая
ошибка расчета напряжений В
10-8
в
режиме
TRAN
WIDTH
Длина строки
выходного файла (анало
— 80
гично директиве
WIDTH)
Статистические сведения о задании
выводятся в выходной файл с расширением
OUT при введении опции АССТ в директиве
OPTION Приведем перечень
выводимых данных:
Параметр
Значение
NUNODS
Количество узлов
схемы устройства без учета подсхем MCNODS Количество
узлов схемы устройства с учетом
подсхем
MUMNOD Общее
количество узлов схемы замещения
устройства с учетом
внутренних узлов
встроенных моделей компонентов NUMEL
Общее количество
компонентов устройства с учетом
подсхем DIODES
Количество диодов
с учетом подсхем BJTS Количество
биполярных транзисторов с учетом
подсхем JFETS Количество
полевых транзисторов с учетом подсхем
MFETS Количество
МОП транзисторов с учетом подсхем
GASFETS
Количество
арсенид галлиевых полевых транзисторов
с учетом
подсхем NDIGITAL Количество
цифровых устройств с учетом подсхем NSTOP
Размерность
воображаемой матрицы цепи (фактически
не все
элементы
разреженных матриц хранятся в памяти^ NTTAR
Фактическое
количество входов в матрице цепи в
начале вычис-
лений
NTTBR
Фактическое
количество входов в матрице цепи в
конце вычис-
лений
NTTOV Количество
ненулевых элементов матрицы цепи IFILL Разность
между
NTTAR и
NTTBR
IOPS
Количество
операциц с плавающей запятой,
необходимых для
решения одного
матричного уравнения цепи
perspa
Степень
разреженности матрицы цепи в процентах
LIBRARY — включение в описание схемы описания моделей^
из библиотечных файлов, 1 LIST — вывод списка всех компонентов цепи; 1 NOBIAS — запрещение вывода в выходной файл значений узловых потенциалов в рабочей точке; ' NODE — печать таблицы узлов, ' NOECHO — запрещение включения входного файла в выходной файл; ^
NOMODE — запрещение вывода списка параметров моделей; NOPAGE — запрещение перевода страниц в выходном файле, OPTS — вывод значений всех опций Если какой-либо флаг не указан, то по умолчанию устанавливается режим, противоположный описанному выше Представим опции, имеющие численные значения:
NUMTTP
Количество шагов
интеприрования переходного процесса
МШЗДТР
Количество
моментов времени при расчете переходного
процее.
еа, ири которых
шаг интегрирования был слишком, велик
и рас
чет повторен с
меньшим шагом
NUMNIT
Общее количество
итераций при расчете переходного
процесса
DIGTP Количество
временных шагов при логическом
моделировании
DIGEVT Количество
логических событий
DIGEVL
Количество
вычислений логических состояний
цифровых уст
ройств
MEMUSE Размер
используемой области памяти в байтах
READIN Время,
затраченное на чтение входного файла
и поиск ошибок
в
нем SETUP Время,
затраченное на формирование матрицы
цепи DC
sweep
Время, затраченное
на расчет передаточных функций по
посто
янному току
Bias point Время,
затраченное на расчет режима по
постоянному току в
рабочей
точке
Matrix Время,
затраченное на решение матричного
уравнения
solution
Matrix Время,
затраченное на составление уравнений
компонентов load
Digital
Время, затраченное
на вычисление логических состояний
цифро
simulation
вых устройств
AC and
Время, затраченное
на расчет частотных характеристик
noise
Transient Время,
затраченное на расчет переходного
процесса
analysis
Monte
Время, затраченное
на выполнение директив МС и
WCASE Carlo
OUTPUT
Время, затраченное
на переформатирование данных, необходи
мое перед
выполнением директив
PRINT и
PLOT OVERHEAD
Время, затраченное
на выполяение задания Total Общее
время выполнения задания, за исключением
времени, за
job time
траченного на
загрузку файлов программы
PSpice
Результаты расчетов в виде таблиц
выводятся в выходной файл с расширением
OUT по директиве
PRINT ;[DC] [AC] {NOISE] [TRAN] <выходная
переменная)
В одной директиве PRINT
можно выбрать только один вид анализа
и привести список не более восьми
выходных переменных Одновременно можно
привести несколько таких директив В
таблицах каждая колонка соответствует
одной переменной В первой колонке
помещается независимая переменная
постоянное напря ' жение
(режим DC), время (режим
TRAN) или частота (режим АС) Количество
значащих цифр, выводимых в таблицу, и
максимальное количество строк
таблицы определяются опциями NUMDGT
и LIMPTS директивы
OPTIONS Формат выходных переменных
описан в разд 2 4
Приведем примеры:
PRINT DC V(3) V(2, 3)
I(VIN) PRINT AC VM(2) VP(2> VDB(5) Щ(6)
р^уд^аты в виде графиков выводятся в выходной файл по дирек^щ^е
PuS^TDC] [AC] [iNOISE] [TRAN] <выходная переменная).. "-). ^(нижняя гранича), (верхняя граница)) .
С^ж^параметров такой же, что и в директиве PRINT Графики вводятся с помощью буквенно-цифровых символов, независим^ от типа печатающего устройства На одном графике помещаете» ДО восьми кривых Диапазон по оси х указан в директиве, устадавливающей вид анализа, а диапазон по оси у определяется ^помощью параметров (нижняя граница), (верхняя граница) иаи^автоматически Приведем примеры-
PLCXT DC V(3) V(2, 3) V(RI)- I(VIN) PLOT AC VM(2) VP(2) VM(3, 4) V0(5) PLOT NOISE INOISE ONOISE PLOT TRAN V(3) V(2, 3) (0,5V) ID(M2) (—50mA, 50mA)
Графический постпроцессор Probe подключается директивой PROBJB- {(выходная переменная) ]
Если список выходных переменных не указан, то в файл результатов с расширением имени DAT заносятся потенциалы всех узлов цепи и токи всех компонентов, разрешенных для помещения в список выходных переменных (см разд 2 4) Обратим внимание на то, что при этом файл результатов может иметь огромные размеры и не поместиться в ОЗУ Указание конкретного списка выходных переменных, передаваемых в программу Probe через файл с расширением имени DAT, сокращает размер этого файла Приведем примеры: