- •“Избранные вопросы современной электроники”
- •План лекции
- •ВВЕДЕНИЕ
- •• Проектирование современных радиоэлектронных средств (РЭС) немыслимо без использования программных и технических средств
- ••Результатом работы САПР является проект, в котором с требуемым по ЕСКД традиционным для
- •Основные термины и определения
- •Способы проектирования (способы создания описания нового объекта)
- •При проектировании объектов используют понятия:
- ••проект - совокупность проектных документов, в котором представлен результат проектирования;
- •Принципы проектирования
- •Декомпозиционный принцип - разбиение сложной задачи на простые
- •Принцип унификации - упрощает
- •Методы проектирования
- •Уровни проектирования
- •Разделение описаний проектируемых объектов на
- •Каждому иерархическому уровню присущи свои формы документации, математический аппарат для построения моделей и
- •Классификация уровней сложности РЭА и
- •В общем случае при проектировании технических объектов можно выделить следующие аспекты описания :
- •Аспекты и иерархические уровни
- •Основные задачи функционального проектирования
- ••контроль и выработка диагностических тестов;
- •Основные задачи конструкторского проектирования:
- ••компоновка элементов;
- •Аспектные уровни описания , отражающие содержание объекта, можно представить в виде иерархических уровней.
- •Иерархические уровни функционального
- •Содержание функционального проектирования:
- •Конструкторское проектирование состоит из уровней проектирования компонентов, БИС, типовых элементов замены, панелей, стоек,
- •Неотъемлемой частью представлений об объекте при проектировании являются математические модели.
- •Однако в ряде случаев при решении проектных задач целесообразно совместное использование
- •Классификация параметров проектируемых объектов
- •внешние параметры (переменные)
- •Стадии и этапы проектирования
- •Техническое предложение
- •Эскизный проект
- •Технический проект
- •Рабочий проект
- •Стадии и этапы проектирования
- •Проектирование на каждом этапе носит итерационный характер
- •Автоматизированное
- •Глоссарий
- •Глоссарий
- •Глоссарий
- •Глоссарий
- •Виды обеспечения САПР
- ••Техническое обеспечение —совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств для ввода, хранения, переработки, передачи
- ••Информационное обеспечение — совокупность представленных в заданной форме сведений, необходимых для выполнения автоматизированного
- •Классификация САПР
- •Классификация САПР
- •1. Задачи (проектные процедуры) и
- •2. Характеристика схемотехнического проектирования
- •Анализ - это определение изменения выходных параметров и характеристик устройств в зависимости от
- •Преимущества проектирования электронных
- ••позволяет выполнить анализ воздействия на схему внешних условий без реальных климатических и других
- •Цели и задачи анализа электронных устройств
- •Проектные процедуры (задачи) схемотехнического моделирования
- •Алгоритмы схемотехнического моделирования SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)
- •Характеристики вариантов программы PSpice
- •3. ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ
- •Менеджер программ пакета Design Lab 8.0
- •Состав пакета Design Lab 8.0
- •Состав пакета Design Lab 8.0(продолжение)
- •Экран редактора Schematics. Просмотр библиотек
- •Меню режимов моделирования
- •Вывод результатов моделирования программой Probe
- •Весовая функция как результат FFT
- •Запуск программы PCBoards
- •Окно программы PCBoards
- •ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ СКВОЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ
- •Программа MIСRO-CAP
- ••используются математические модели, принятые в известной программе Pspice;
- •Экран программы Micro-CAP 5
- •Программа Electronics Workbench фирмы Interactive Image Technologies
- •Окно программы Electronics Workbench
- •кнопки быстрого вызова приложений
Анализ - это определение изменения выходных параметров и характеристик устройств в зависимости от изменения его
внутренних |
и |
внешних |
параметров. Задача |
|
расчета |
при |
неизменных |
внутренних |
|
параметрах |
называется |
одновариантным |
анализом, а задача анализа - многовариантным анализом.
Проектная процедура анализа, выполненная методом математического моделирования, имеет целый ряд преимуществ в сравнении с другими способами проектирования.
Преимущества проектирования электронных
устройств методом математического моделирования
•позволяет проанализировать выходные параметры и характеристики схемы в предельных и запредельных режимах, физическая реализация которых опасна для макета;
•позволяет выполнить расчет серийнопригодности и анализ различных статистических характеристик схемы без ее запуска в серию;
•позволяет выполнить анализ воздействия на схему внешних условий без реальных климатических и других испытаний;
•позволяет выполнить анализ нереализуемых на макете зависимостей выходных параметров от внутренних, например параметров транзистора.
Цели и задачи анализа электронных устройств
•Цель схемотехнического моделирования состоит в определении формы и параметров сигналов тока и напряжения , возникающих в разных точках схемы
•Практической задачей анализа является доводка полученного на этапе эскизного проектирования работоспособного варианта, играющего роль начального приближения, до уровня, соответствующего техническому заданию, с помощью программ автоматизированного проектирования.
Проектные процедуры (задачи) схемотехнического моделирования
•расчет статического режима;
•расчет переходных процессов;
•расчет частотных характеристик;
•расчет параметров сигналов;
•расчет спектра выходного сигнала;
•расчет чувствительности схемы;
•статистический анализ схемы ;
•оптимизации параметров схемы.
Алгоритмы схемотехнического моделирования SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)
Коммерческие программы, созданные на основе SPICE:
•HSPICE - Meta Software;
•Pspice - MicroSim;
•IS-SPICE - IntuSoft;
•Micro-Cap - Spectrum Software;
•Analog Workbench - Cadence;
•Saber - Analogy
•Dr.SPICE и ViewSpice - Deutsch Research
Характеристики вариантов программы PSpice
3. ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ
СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ САПР
Программы моделирования аналоговых, цифровых и аналого-цифровых устройств
Pspice, Design Center и Design Lab
MicroSim Corporation
Менеджер программ пакета Design Lab 8.0
Состав пакета Design Lab 8.0
•Schematics - графический редактор принципиальных схем;
•PSpice, PSpice Basics - моделирование аналоговых устройств;
•PSpice A/D, PSpice A/D Basics+ - моделирование смешанных аналого-цифровых устройств;
•PLogic - моделирование цифровых устройств;
•PLSyn - синтез цифровых устройств на базе ИС с программируемой логикой;
•StmEd - редактор входных сигналов (аналоговых и цифровых);
•Probe - графическое отображение, обработка и документирование результатов моделирования;
•Parts - идентификация параметров математических моделей;