- •Лабораторная работа № 4 Содержание
- •Система сквозного проектирования электронных устройствDesignLab8.0
- •Общее описание системы
- •Подготовка к работе схемного редактора системы design lab, ввод принципиальных и функциональных схем Настройка конфигурации
- •Перечень графических и текстовых объектов
- •Создание принципиальных схем
- •Расчет режима по постоянному току
- •Исследование схемы по переменному току. Расчет частотных характеристик.
- •Многовариантный анализ (Parametric)
- •Графический постпроцессор Probe
- •Основные фазы работы с программой Probe.
- •Аналоговые переменные
- •Электронный курсор.
- •Изменение имени переменной, откладываемой по осиX
- •Параметрические зависимости
- •Исследование переходных процессов
- •Выходные переменные.
- •Исследование моделей блоков для функциональных схем Модели блоков для функциональных схем
- •Блоки алгебраических операций над сигналами
- •Универсальные аналоговые блоки (авм блоки)
- •Математические операции
- •Логические операции (для функции if и описания моделей цифровых компонентов в булевых выражениях)
- •Операции отношений (для функции if)
- •Задание к лабораторной работе
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
Блоки алгебраических операций над сигналами
Ниже приводится имена программ из библиотеки АВМ, краткое пояснение функции, выполняемой над входным сигналом. Первые 11 функциональных блоков не имеют изменяемых атрибутов.
1. ABS - нахождение модуля (идеальное двухполупериодное выпрямление).
2. SUM - суммирование входных сигналов.
3. MULT - перемножитель входных сигналов.
4. SQRT - извлечение квадратного корня из входного сигнала..
5. EX P- нахождение экспоненты, входной сигнал - показатель экспоненты.
6. LOG - натуральный логарифм от входного сигнала.
7. LOG 10 - десятичный логарифм от входного сигнала
8–11. - взятие тригонометрической функции от входного сигнала (sin,cos,tan,atan}
12. PWR. - возведение в произвольную степень модуля входного сигнала
13. PWR3 - возведение в произвольную степень модуля входного сигнала; результат берется со знаком минус.
14. LA.PLACE- дискретное преобразование Лапласа от входного сигнала
15. DIFFER - дифференцирование по времени d/dt.
16. INTBG - интегрирование входного сигнала
Блоки усиления н ограничения сигнала
1. GAIN - блок усилителя с коэффициентом усиления gain на всех частотах.
2. DIFF дифференциальный усилитель с коэффициентом усиления 1 на всех частотах. Входы in и inl.
3. LIMIT- ограничитель напряжения с нижним уровней ограниченияlо н верхним hi.
4. GLIMIT - ограничитель-усилитель. Блок усиливает входное напряжение с коэффициентомKU= gain. Постоянная составляющая на выходе блока {hi+lo)/2. Сигнал ограничивается при достижении переменной составляющей значения (hi+lo) по модулю.
5. HILO- ограничитель с мягким ограничением. Воздействие на сигнал этого ограничителя и ограничителя SOFTUM абсолютно одинаково.
Блок имитирует искажения выходного сигнала в режиме ограничения с помощью гиперболического тангенса по выражению:
UВЫХ = 0.5 * {(hi+lo) + (hi - 1о) * th [gain * UВХ - (hi - 1о) /2.]}
Блоки частотных фильтров
Фильтры реализуются с помощью функции CHEEYSHEV. Параметр ripple описывает нерегулярность коэффициента передачи в полосе пропускания, параметр stop - затухание в полосе не прозрачности.
Для фильтров низких (высоких) частот полоса прозрачности 0 – FP(FP-), частота cpeзa FP. В полосе непрозрачности затухание в децибелах линейно нарастает (падает) пропорционально логарифму частоты, а между частотами FP и FS затухание изменяется на величину, заданную в атрибутеstop.
Диапазон рабочихчастот полосового и режекторного фильтров – F1...F2. Затухание изменяется в полосе F0...F1 со стороны нижних частот н в полосе F2...F3 со стороны высоких частот на величину, заданную в атрибуте stop. Для полосового фильтра в полосе непрозрачности затухание нарастает (спадает) пропорционально логарифму частоты
Универсальные аналоговые блоки (авм блоки)
Универсальные аналоговые блоки построены на основе источника напряжения (Е-блоки) н тока (Q-блоки) управляемых напряжением и служат для построения нестандартных устройств. В библиотеку включено по четыре блока обоих типов с различным числом входов, от 0 до 3. Источники напряжения формируют выходной сигнал относительно глобальной земли (на выходе +узел). Источники тока имеют два вывода (+узел) и (-узел). Входные сигналы у обоих типов источников подаются относительно глобальной земли. Каждый источник имеет четыре атрибута expl exp2 ехрЗ ехр4, которые объединяются в единое выражение и могут содержать любые комбинации констант, переменных и входных сигналов, соединенные принятыми в PSpice операциями. Для текущего времени зарезервировано слово Time. Все эти выражения объединяются в единое без каких-либо символов между ними.
Обозначения стандартных функций, принятых в Pspiceприведены в таблице 7.1, математических функций – в таблице 7.2, логических операций – в таблице 7.3 операции отношений – в таблице 7.4.
Таблица 7.1
Функция |
Определение |
Комментарий |
Наличие в прог. Probe |
ABS(x) |
Абсолютное значение х |
|
Да |
ACOS(x) |
Арккосинус х |
Результат в радианах |
Нет |
ARCTAN(x) |
Арктангенс х |
Результат в радианах |
Да |
ASIN(x) |
Арксинус х |
Результат в радианах |
Нет |
ATAN(x) |
Арктангенс х |
Результат в радианах |
Да |
ATAN2(y,x) |
Арктангенс у/х |
Результат в радианах |
Нет |
COS(x) |
Косинус х |
х в радианах |
Да |
COSH(x) |
Косинус гиперболический х |
х в радианах |
Нет |
DDT(x) |
Производная dx/dt |
Применяется только при анализе переходных процессов |
Да* |
EXP(x) |
Экспонента числа х |
|
Да |
IF(t,x,y) |
х, если t – истинно; у, если t – ложно |
t – булева переменная, оператор отношений |
Нет |
IMG(x) |
Мнимая часть у. |
|
Да |
LIMIT (x,min,max) |
min, если x<min; max, если x>max; х, если min<x<max |
Ограничитель с линейной областью |
Нет |
LOG(x) |
Натуральный логарифм х |
|
Да |
LOG10(x) |
Десятичный логарифм х |
|
Да |
M(x) |
Модуль х |
Эквивалентно ABS(x) |
Да |
МАХ(х,у) |
Максимум х, у |
|
Да |
MIN(x,y) |
Минимум х, у |
|
Да |
Р(х) |
Фаза х |
Равна 0 для вещественных чисел |
Да |
Таблица 7.1 (продолжение)
PWR(x,y) |
Степенная функция xy |
|
Да |
PWRS(x,y) |
+xy, если х<0, -xy», если х>0 |
|
Нет |
R(x) |
Действительная часть х |
|
Да |
SDT(x) |
Интеграл |
Применяется только при анализе переходных процессов |
Да" |
SGN(x) |
Знак х |
|
Да |
SIN(x) |
Синус х |
х в радианах |
Да |
SINH(x) |
Синус гиперболический х |
х в радианах |
Нет |
STP(x) |
1, если х>0, 0, если х0 |
|
Нет |
SQRT(x) |
Квадратный корень из х |
|
Да |
TABLE (x,x1,y1,...) |
Табличная зависимость функции у от х |
Задаются координаты точек (х,, у), в промежуточных точках используется линейная аппроксимация |
Нет |
TAN(x) |
Тангенс х |
х в радианах |
Нет |
TANH(x) |
Тангенс гиперболический х |
х в радианах |
Нет |
*В программе Probeэта функция имеет обозначениеd(x).
** В программе Probeэта функция имеет обозначениеs(x).
Таблица 7.2