22

3. ПОСТРОЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ В СИСТЕМЕ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ MICRO-CAP

3.1.Интерфейс программы

Всистеме МС7 используется стандартный для операционной системы

Windows интерфейс с ниспадающими и разворачивающимися меню– окнами.

Основное окно программы изображено на рис. 3.1.

Рабочая область

Текущая команда Срока состояний Положение курсора

Рис. 3.1. Окно программы Micro-Cap 7

Строка меню содержит семь заголовков. Выбор каждого из них приводит

кпоявлению соответствующего меню с перечнем команд:

§File – команды, связанные с созданием, открытием, сохранением, трансля-

23

цией и распечаткой на принтере файлов с документами;

§Edit – команды, связанные с редактированием текущего документа (копиро-

вание, вставка, удаление блоков и элементов схемы, настройка визуальных параметров схемы);

§Component – содержит схемотехнические элементы, используемые для по-

строения схем;

§Windows – команды управления расположением окон, масштабом изобра-

жения, вызовом программы MODEL, редакторов графических символов,

библиотек компонентов, упаковки компонентов, калькулятора;

§Options – команды выборов режима редактирования и задания различных параметров программы MC 7, необходимых для оптимизации стиля работы пользователя;

§Analysis – содержит перечень режимов моделирования электронных схем;

§Design – команды для синтеза пассивных и активных аналоговых фильтров;

§Help – команды работы со средствами встроенной помощи.

Строки инструментов. Здесь размешены пиктограммы, применяемые для быстрого и наглядного выполнения команд. Она используется как при вво-

де и редактировании схемы, так и при проведении анализа. Пиктограммы ко-

манд немедленного действия остаются нажатыми непродолжительное время и затем восстанавливают своё первоначальное положение. Пиктограммы, пере-

ключающие режимы, остаются в положении «включено» до выполнения сле-

дующей команды. Причем те из них, которые можно осуществить в данный момент, ярко высвечены (четко видны), а невыполнимые – притушены.

Подробный список команд строки меню и назначение пиктограмм строк инструментов приведены в [7 – 9], основные из них – в приложении.

Управление программой осуществляется с помощью мыши. Нажатие ле-

вой кнопки мыши в дальнейшем для краткости называется просто нажатием кнопки мыши. Используются следующие термины:

§щелчок – быстро нажать и отпустить кнопку мыши;

§двойной щелчок – дважды нажать кнопку мыши в быстром темпе;

§перетаскивание – нажать и удерживать кнопку мыши при её перемещении;

24

§указание – передвинуть мышь так, чтобы её курсор располагался в нужной точке окна.

При нажатии правой кнопки мыши в окне схем курсор приобретает форму руки, и его перемещение при нажатой кнопке позволяет перемещать(панорамировать) схему. Нажатие правой кнопки мыши в окне текста позволяет средствами Windows выделять весь текст, вырезать его, копировать, вставлять и удалять.

Выбор отдельного объекта выполняется щелчком мыши, выбор блока – заключением его в прямоугольную рамку(для этого нужно щёлкнуть кнопкой мыши, поместив курсор в один из углов прямоугольной области, не отпуская её, растянуть рамку до необходимых размеров, после чего отпустить кнопку). Выбранный объект изменяет цвет; его можно перетаскивать с помощью мыши и редактировать с помощью команд меню Edit.

Закрытие меню выполняется щелчком мыши где-нибудь вне меню или нажатием клавиши Esc.

Для ускорения работы с программой используется не только мышь, но и клавиатура. Многие команды помимо пиктограмм вызываются нажатием горячих клавиш и комбинаций клавиш, основные из них приведены в приложении.

Функциональные клавиши клавиатуры имеют следующее назначение: F1 – вызов меню помощи Help;

F2 – начало моделирования после выбора одного из видов анализа в меню

Analysis;

F3 – выход из режимов анализа схемы и возвращение в окно редактора схем; F4 – отображение окна графиков результатов анализа;

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 режим масштабирования фрагмента графика на весь экран; F8 – переключение в режим электронного курсораизмерения координат

графиков;

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

25

F11 – открытие окна варьирования параметров Parameter Stepping; F12 – вызов редактора переменных состояния State Variables Editor.

3.2. Создание принципиальной схемы

Подготовительные операции

Новая схема создается по командеFile/New или нажатием на пиктограм-

му . После этого появляется окно выбора типа нового файла, представленное на рис. 3.2. При этом возможно графическое изображение схемы(режим

Schematic), текстовое описание (SPICE/Text) или создание бинарного файла библиотеки (Library). Созданные ранее схемы загружаются по команде

Files/Open ().

Рис. 3.2. Создание новой схемы, текстового файла или библиоте-

ки моделей

В результате выполнения команды File/New открывается пустой экран, на котором создается новая схема. Первоначально рекомендуется нажатием на пиктограмму (команда Options/View/Grid) нанести на экран координатную сетку для упрощения построения схемы. Шаг сетки равен 2,5 мм.

Примечание. В соответствии с принятым шагом сетки создана графика символов компонентов программыMC 7, поэтому размеры символов компо-

нентов могут не соответствовать требованиям ЕСКД.

Добавление компонентов в схему

Перед добавлением элемента на схему его нужно выбрать в менюComponent.

ных компонентов, произведенных разными фирмами.

Наиболее часто встречающиеся компоненты имеет смысл разместить на специальных панелях списков компонентовComponent Palettes для ускорения их поиска. Например, панель аналоговых компонентов (рис. 3.4) выводится на

Рис. 3.3. Выбор компонентов схемы из меню Component

экран командой Options/ Component Palettes/Analog или нажатием клавиш Ctrl+1. Выбор элемента возможен путем нажатия соответствующей пиктограммы строки инстру-

Рис. 3.4. Панель списка компонентов

27

ментов, а также выполнением команды Find Component (Ctrl+Shift+F).

Выбранный тем или иным способом элемент размещается на схеме щелч-

ком мыши. Нажатую кнопку мыши не нужно отпускать, пока элемент переме-

щением курсора не будет размещен в нужное место схемы. Он поворачивается на 90° при каждом нажатии правой кнопки (до отпускания левой кнопки). Фик-

сация компонента на схеме выполняется отпусканием левой кнопки мыши.

Ввод и редактирование атрибутов компонента

После ввода на схему компонента появляется диалоговое окно атрибутов

(рис. 3.5). Количество атрибутов определяется типом компонента. Для операци-

онного усилителя используются следующие атрибуты:

Кнопка

изменения

Выбор

графика

Выбор

модели

Список

атрибутов

Кнопки

команд

Область редактирования параметров модели

Рис. 3.5. Диалоговое окно атрибутов элемента схемы – операционного усилителя

§PART – позиционное обозначение на схеме;

§VALUE – номинальное значение параметра;

§MODEL – имя модели компонента;

§PACKAGE – информация об элементе для программы разводки печатных

28

плат PCB;

§COST – стоимость элемента;

§POWER – энергетические характеристики.

По умолчанию программа назначает первый символ позиционного обо-

значения в соответствии с префиксами, показанными в табл. 3.1. Нумерация элементов выполняется последовательно по мере их вставки в схему.

При установке номинального значения параметра(атрибут VALUE) чи-

словые значения могут представляться в виде действительных чисел с фиксиро-

ванным десятичным знаком (например, 10000; 0.000001), действительных чи-

сел с плавающим десятичным знаком, научная нотация (1Е+104; 1Е–106), дейст-

вительных чисел с плавающим десятичным знаком, инженерная нотация (10к; 1u). Приставки для образования кратных единиц в инженерной нотации приве-

дены в табл. 3.2.

Таблица 3.1

29

С помощью панелей управления Display задается видимость имени и зна-

чения атрибута на схеме. Pin Names, Pin Numbers – задание видимости на схе-

ме имен и номеров выводов компонента.

Нажатие на кнопкуExpand открывает окно для ввода текста большого объема. Обычно оно используется в случаях, когда значение атрибута занимает много места, например при табличном задании управляемых источников или описании цифрового сигнала. Для этого на строкеValue вводится идентифика-

тор переменой, а в окнеExpand описывается оператор .DEFINE с описанием этой переменной.

В окне, расположенном справа от окна атрибутов, приводится список мо-

делей, находящихся в доступных библиотеках. Просмотрев этот список, из него выбирают подходящую модель данного компонента.

Каждому компоненту можно добавить ряд атрибутов, не оказывающих влияния на результаты моделирования: например, тип корпуса, допустимая рас-

сеиваемая мощность. Для добавления нового атрибута нажимается кнопка Add,

в результате на строкеName появится стандартное имя атрибута пользователя

USER, строка Value заполняется самостоятельно. При необходимости имя этого атрибута также может быть изменено. С помощью кнопкиDelete выбранный атрибут удаляется. Изменение шрифта атрибута, его размера и стиля выполня-

ется после нажатия кнопкиFont. Нажатие на кнопкуPlot открывает окно с

30

графиком, выбранным на панели управления, – выбор графика. На рис. 3.5 по-

казан выбор амплитудно-частотной характеристики операционного усилителя

(Bode plot) .

Редактирование существующих атрибутов выполняется после двойного щелчка мышью при расположении курсора на выбранном атрибуте, а параметра модели компонента – в соответствующем окне области редактирования пара-

метров модели.

Ввод и редактирование электрических цепей (проводников)

Режим ввода проводников включается щелчком мыши по пиктограмме или выбором команды Options/Mode/Wire, или нажатием комбинации кла-

виш Ctrl+W. Начало проводника отмечается щелчком мыши на выводе компо-

нента. При удержании левой клавиши мыши наносится проводник на чертеж.

Если курсор движется по горизонтали или вертикали, прокладывается прямо-

линейный проводник, если же он движется по диагонали, образуется один из-

гиб под углом 90°. Отпускание клавиши фиксирует окончание линии.

Ввод проводников под произвольным углом включается нажатием на пиктограмму (Орtions/Mode/WireD).

При создании электрических соединений необходимо придерживаться сле-

дующих правил:

-курсор позиционировать на окончание вывода компонента;

-проводник оканчивать в средней части другого проводника или в его конечной точке.

Ввод и редактирование текстовых надписей

На схему наносятся текстовые надписи двух типов:

-атрибуты отдельных компонентов;

-имена цепей, описания моделей компонентов и любые произвольные текстовые комментарии.

Нанесение текстовых надписей второго типа производится щелчком мы-

ши по пиктограмме (Орtions/Mode/Text) или нажатием комбинации клавиш

Ctrl+T. Курсор помещается в точку схемы, где должен начинаться текст, и на-

31

жимается левая клавиша мыши. Текст заносится в открывающееся окно

(рис. 3.6). Завершение его ввода производится нажатием кнопки OK.

Рис. 3.6. Диалоговое окно ввода текста

Высвечивание имен цепей, как и остальных текстовых надписей, выпол-

няется нажатием пиктограммы (Options/View/Grid Text). Переключение между окном схем и окном текста выполняется нажатием Ctrl+G.

Для редактирования текстовой надписи нужно перейти в режим выбора нажатием пиктограммы и дважды щелкнуть мышью на выбранном тексте,

который затем выводится в диалоговом окне.

Копирование фрагментов схем

Эта операция выполняется в три этапа:

-перейти в режим выбора нажатием на пиктограмму ;

-выбрать компонент щелчком мышью, подведя к нему курсор(группа компонентов выбирается заданием требуемой зоны– выполняется щелчком мышью в первой точке с последующим перемещением курсора без отпускания левой кнопки мыши (перетаскиванием) до тех пор, пока образующийся прямоугольник не приобретет заданные размеры);

-щелчком мыши по пиктограмме открыть диалоговое окно задания параметров копирования (рис. 3.7), где задать параметры копирования: направ-