Архангелский Справочное пособие по ПСпице и Десигн Центер 1996

на расчет. В описании модели, в частности, указано, что входное напряжение, меньшее 0.5 В, воспринимается как логический "0", напряжение большее 3.5 В - как логическая "1", а напряжение между 0.5 В и 3.5 В - как неопределенное состояние "X".

Второй пример описывает при моделировании с помощью опции Digital Files элемент OA1, использующий библиотечную модель DM2, в которой должно быть описано, в частности, имя выходного файла. В этот файл в процессе моделирования будет записываться сигнал с именем "A1" - это определено символами, следующими за символом "O" в имени элемента. Третий пример для той же самой опции описывает элемент O7, использующий библиотечную модель TO_CMOS и выдающий в выходной файл цифровой сигнал с именем “A”.

Пояснения

Аналого-цифровой интерфейс транслирует аналоговый сигнал (разность напряжений между узлами <узел (+)> и <узел (-)>) в логический сигнал <цифровой узел> или <имя цифрового сигнала>. Множество возможных значений логического сигнала зависит от моделирующей программы; при использовании цифровых элементов PSpice 4 это уровни 0, 1, X, Z, а для PSpice 5 еще уровни R и F. Полученные значения логических сигналов могут поступать на вход цифрового элемента PSpice (при использовании опции Digital Simulation) или записываться в выходной файл для последующего просмотра или для запуска внешней программы логического моделирования (при использовании опции Digital Files).

Помимо трансляции напряжений в логические сигналы модель аналого-цифрового интерфейса отражает входной импеданс цифрового элемента, являющийся нагрузкой для аналоговой части схемы.

При параллельном аналого-цифровом моделировании с использованием цифрового моделирования PSpice (см. [2]) аналого-цифровые интерфейсы автоматически генерируются и вставляются во входной файл задания при его чтении, если вход цифрового элемента соединен с аналоговым компонентом и пользователь не описал свой элемент O. Таким образом, обычно задавать эти элементы не требуется.

При последовательном аналого-цифровом моделировании (см. [2]) необходимо вставлять в схему аналого-цифровые интерфейсы O.

Параметры модели

Q - БИПОЛЯРНЫЙ ТРАНЗИСТОР

Форма оператора

Q<имя> <узел коллектора> <узел базы> <узел эмиттера>

+ [<узел подложки>] <имя модели> [<относительная площадь>]

Формы описания моделей

.MODEL <имя модели> NPN [<параметры модели>]

.MODEL <имя модели> PNP [<параметры модели>]

.MODEL <имя модели> LPNP [<параметры модели>]

Примеры

1)Q1 10 5 0 KT101

2)Q2 7 3 0 KT101 10

3)QIN 6 4 1 101 M1

.MODEL M1 NPN (BF=200 CJC=2pf TF=1.5ns)

4)Q3 7 8 0 [SUB] M2

.MODEL M2 PNP

Если в задании не описана модель с именем KT101, то первые два примера ссылаются на библиотечную модель. При этом во втором примере указывается, что площадь транзистора Q2 в 10 раз больше, чем у библиотечного. Третий пример дает полное описание транзистора и его модели, в которой заданы только три основных параметра, а остальные примут значения по умолчанию. В этом примере указан также узел подложки - 101. В четвертом примере все параметры модели берутся по умолчанию, а также задан узел подложки с символьным именем - SUB.

Пояснения

Модель биполярного транзистора подробно рассмотрена в [1]. Поэтому ограничимся только некоторыми замечаниями о форме оператора и о параметрах модели.

Биполярный транзистор может описываться тремя моделями - NPN, PNP, LPNP. Последняя относится к горизонтальному p-n-p транзистору, нередко используемому в интегральных схемах. В этой модели, в отличие от двух других, переход подложки подключается к базе, а не к коллектору. В остальном эти модели одинаковы.

Воператоре описания транзистора узел подложки может не указываться. Тогда по умолчанию считается, что подложка подключена к узлу “земля”. Если надо указать в операторе узел подложки и имя узла цифровое, то проблем не возникает (см. пример 3). Но если имя узла подложки символьное, то его трудно отличить от имени модели. Поэтому символьное имя узла подложки надо заключать в квадратные скобки "[]" (см. пример 4).

Вкачестве индивидуального параметра транзистора может задаваться его относительная площадь. В этом случае считается, что данный транзистор отличается по площади от того, который описан в модели. Соответственно, величина относительной площади используется при пересчете параметров модели для данного транзистора. На эту величину умножаются барьерные емкости, тепловые токи и другие параметры, определяющие уровни тока - IKF, IKR, IKB, ITF. На относительную площадь делятся омические сопротивления эмиттера, базы и коллектора.

Некоторые параметры модели имеют альтернативные имена, которые в таблице, приведенной ниже, указаны в скобках. В операторе .MODEL можно использовать как основные, так и альтернативные имена.

Параметры ISE (C2) и ISС (C4) могут задаваться больше единицы. В этом случае они воспринимаются как коэффициенты пропорциональности между данными токами и тепловым током IS. Например, если задать ISE=100, то

величина теплового тока ISE будет равна 100 IS.

Квазинасыщение в модели отражается только в том случае, если задать параметр RCO.

Подробные сведения о модели изложены в [1], а в [2] приведена методика идентификации параметров с помощью программы PARTS. Следует напомнить, что если принимать значения параметров модели по умолчанию, то модель становится очень примитивной и не описывает реальных режимных зависимостей характеристик транзистора. К тому же в модели по умолчанию отсутствует инерционность транзистора.

Параметры модели

Параметры модели (окончание)

5)температур

R - СОПРОТИВЛЕНИЕ

Форма оператора

R<имя> <узел (+)> <узел (-)> [<имя модели>] <величина>

+[TC=<TC1>[,<TC2>]]

Форма описания модели

.MODEL <имя модели> RES [<параметры модели>]

Примеры

1)RLOAD 15 0 2K

2)R2 1 2 2.4E4 TC=.015, -.003

3)R3 3 33 RMOD 10K

.MODEL RMOD RES TC1=0.015 TC2=-0.003

Первый пример описывает сопротивление RLOAD величиной 2 кОм, подключенное к узлам 15 и 0. Второй пример описывает сопротивление R2 величиной 24 кОм, подключенное к узлам 1 и 2 и имеющее температурные коэффициенты TC1=0.5/°С, TС2=-0.003/°С2 . Третий пример описывает сопротивление R3 с моделью RMOD. Если бы соответствующий оператор .MODEL отсутствовал в задании, то предполагалось бы, что модель RMOD библиотечная.

Пояснения

Узлы <узел (+)> и <узел (-)> задают положительные направления напряжения и тока сопротивления: напряжение V на сопротивлении определяется как разность потенциалов узлов <узел (+)> и <узел (-)>, положительное направление тока определяется как ток, текущий через сопротивление от узла <узел (+)> к узлу <узел (- )>. Все это проявляется только в знаке выводимых на графики или в таблицы токов и напряжений сопротивления. В остальном порядок перечисления узлов в операторе безразличен.