Архангелский Справочное пособие по ПСпице и Десигн Центер 1996

.PROBE - ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ПОСТПРОЦЕССОРА

Форма оператора

.PROBE[/CSDF] [<список выходных переменных>]

Примеры

1).PROBE

2).PROBE/CSDF

3).PROBE V(3) V(R1)

Пояснения

Оператор .PROBE записывает результаты различных видов анализа (DC расчета, частотного анализа, анализа шумов, расчета переходных процессов) в файл данных для постпроцессора PROBE. При многовариантном расчете в файл для постпроцессора заносятся результаты всех вариантов указанных видов анализа. Этот файл в версиях PSpice ниже пятой имеет имя PROBE.DAT, а начиная с пятой версии его имя совпадает с именем входного файла задания и имеет расширение .DAT. Обычно это бинарный файл. Если же оператор .PROBE записан с опцией /CSDF (см. пример 2), то создается текстовый файл в формате Common Simulation Data Format. Его расширение в этом случае .TXT. Этот файл имеет больший объем и использовать его имеет смысл только при необходимости пересылок между разными семействами вычислительных машин, если почему-то не удается переслать бинарный файл.

Если в операторе .PROBE отсутствует <список выходных переменных> (см. примеры 1 и 2), то в файл заносятся все токи, напряжения и цифровые сигналы схемы. Это очень удобно, так как в этом случае с PROBE можно работать как с осциллографом, наблюдая сигналы в любой точке схемы. Однако для больших схем при большом числе шагов в различных видах анализа объем файла может оказаться слишком большим. В этих случаях в оператор .PROBE следует включить <список выходных переменных> и тогда в PROBE можно строить графики только тех переменных, которые включены в список. Впрочем, помимо этих переменных в файл всегда заносятся (в PSpice 5) плотности шума INOISE, ONOISE и кривые B(H) магнитных сердечников. Так что эти переменные можно не включать в список. Форма записи переменных в списке стандартная (см. раздел "Обозначения переменных").

.SAVEBIAS - ЗАПОМИНАНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ

Оператор предназначен для запоминания узловых потенциалов в файле для последующего использования в операторе .LOADBIAS (эти операторы отсутствуют в

PSpice 4)

Форма оператора

.SAVEBIAS “<имя файла>” <вид анализа> [NOSUBCKT]

+[TIME=<значение> [REPEAT]]

+[TEMP=<значение>] [STEP=<значение>]

+[MCRUN=<значение>]

+[DC=<значение>] [DC1=<значение>] [DC2=<значение>] где <вид анализа> - OP, или DC, или TRAN.

Примеры

1).SAVEBIAS “F1” OP

2).SAVEBIAS “DC.NOD” DC

3).SAVEBIAS “DC0.NOD” DC DC=1mV

4).SAVEBIAS “TRAN” TRAN

5).SAVEBIAS “TRAN” TRAN TIME=100n

6).SAVEBIAS “TRAN” TRAN TIME=100n REPEAT

Впервом примере в файле с именем F1 запоминаются потенциалы рабочей точки. Во втором примере запоминаются потенциалы, посчитанные при выполнении оператора DC при первом значении варьируемой переменной, а в третьем примере - при значении варьируемой переменной, равном 1 мВ (если такое значение встретится при выполнении оператора DC). В четвертом примере запоминается начальная точка для расчета переходного процесса. В пятом примере запоминаются потенциалы, полученные при расчете переходного процесса в момент времени, примерно равный 100 нс. В шестом примере потенциалы, полученные при расчете переходного процесса, запоминаются примерно через каждые 100 нс.

Пояснения

Оператор запоминает потенциалы всех узлов схемы (если в операторе задано NOSUBCKT, то внутренние узлы подсхем не запоминаются) в текстовом файле с заданным именем для заданного вида анализа. В файле содержатся комментарии, поясняющие условия создания файла (дату, время, схему, вид

анализа, температуру, значение варьируемой переменной), и оператор .NODESET с перечислением всех потенциалов. Так, для приведенного выше примера 3 файл может иметь вид

**********************************************************************

**********************************************************************

********

.NODESET

+V(1) = 100.00000E-06

+V(2) = 0.00000000

+V(3) = 15.00000000

...........................................................................................................

Взадании могут содержаться несколько операторов .SAVEBIAS для различных видов анализа (конечно, с разными именами файлов). Если несколько операторов относятся к одному виду анализа, PSpice не отмечает это как ошибку, но результаты непредсказуемы. Обычно в этом случае все файлы, или все, кроме одного, будут пустыми.

Если оператор относится к расчету переходных процессов (TRAN) и не задано TIME=<значение>, то будет запомнена начальная точка, соответствующая нулевому моменту времени. Если значение TIME задано и не задан параметр REPEAT, то будет запомнено состояние на первом временном шаге, на котором время равно или больше заданного значения. Если задан параметр REPEAT, то значение TIME приобретает смысл интервала времени, через который (с точностью до временного шага) постоянно производится запоминание состояния схемы.

Если оператор .SAVEBIAS относится к расчету DC, то при отсутствии в операторе членов DC=<значение>, DC1=<значение> или DC2=<значение> будет запомнено состояние при первом значении варьируемых переменных. Задание DC=<значение> позволяет запомнить состояние схемы при значении варьируемой переменной, равном заданному. Если в операторе DC варьируется две переменные, то значение DC1 относится к первой из них, а значение DC2 - ко второй. Если при расчете режима DC переменная не принимает заданное значение, то запоминание не производится и файл остается пустым.

Если в процессе анализа схемы выполняется оператор .TEMP, то задание в операторе .SAVEBIAS TEMP=<значение> позволяет запомнить состояние схемы для заданной температуры, а если при этом еще задано STEP=<значение>, то запоминание будет проводиться с заданным шагом по температуре.

Если в процессе анализа схемы выполняется оператор .MC или .WCASE (статистический анализ или расчет на наихудший случай), то задание в операторе

.SAVEBIAS MCRUN=<значение> позволяет запоминать состояние схемы через заданное число вариантов.

Оператор .SAVEBIAS совместно с оператором .LOADBIAS очень полезны при длительных расчетах больших схем. Они позволяют при многократных расчетах схемы избегать затрат времени на повторный расчет одной и той же рабочей точки. При длительных расчетах переходного процесса, статистическом анализе, расчете на наихудший случай появляется возможность прерывать вычисления и затем продолжать их в другом сеансе работы. Наконец, применение этих операторов позволяет решить некоторые проблемы со сходимостью вычислений при расчетах по постоянному току. Подробнее об использовании этих операторов см. в работе [1].

.SENS - АНАЛИЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ

Форма оператора

.SENS <список выходных переменных>

Пример

.SENS V(9) V(4,3) V(17) I(VCC)

Пояснения

Оператор .SENS задает проведение анализа чувствительности по постоянному току. Схема линеаризируется в рабочей точке и рассчитывается чувствительность каждой выходной переменной, указанной в списке, по параметрам элементов и моделей. Форма записи переменных в списке стандартная (см. в разделе "Обозначения переменных"). Однако в данном случае, если в качестве выходной переменной задается ток, то это может быть только ток независимого источника напряжения. Это требует в ряде случаев включать в ветвь, ток которой интересует, источник нулевого напряжения и именно его ток задавать в списке выходных величин.

Расчет чувствительности осуществляется только по параметрам следующих элементов:

-сопротивлений,

-независимых источников напряжения и тока,

-ключей, управляемых напряжением и током,

-диодов,

-биполярных транзисторов.

Подробнее об использовании анализа чувствительности и о других более широких возможностях этого вида анализа в PSpice см. в работе [1] и в операторе .WCASE.

.STEP - МНОГОВАРИАНТНЫЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Формы оператора

1).STEP [LIN] <переменная-аргумент>

+<начальное значение> <конечное значение> <приращение>

2).STEP <шкала> <переменная-аргумент>

+<начальное значение> <конечное значение> <число точек> где <шкала> = OCT или DEC.

3).STEP <переменная-аргумент> LIST <список значений>

Примеры

1).STEP V1 0v 10v 1v

2)R1 1 6 MR1 5K

R2 5 6 MR1 10K

.MODEL MR1 RES(R=1)

.STEP LIN RES MR1(R) 0.9 1.1 0.1

3).PARAM RNOM=1 R1 1 6 {RNOM*5} R2 5 6 {RNOM*10}

.STEP LIN PARAM RNOM 0.9 1.1 0.1

4).PARAM A=1

V1 1 0 SIN(0 {A} 100khz)

.STEP PARAM A LIST (1 2)

5).STEP DEC NPN MQ(IS) 1E-18 1E-14 5

6).STEP TEMP LIST -60 0 27 80

Впервом примере напряжение источника V1 меняется линейно от 0 до 10 В с шагом 1 В. Во втором примере линейно меняется параметр R модели MR1 резистора. При

этом согласованно меняются в пределах 0.9 ÷ 1.1 от номинала сопротивления R1 и R2. В третьем примере аналогичная задача решается другим путем - введением глобального параметра RNOM и изменением его оператором .STEP. В четвертом примере варьируется амплитуда синусоидального сигнала. В пятом примере в логарифмическом масштабе меняется тепловой ток IS модели

MQ биполярного npn-транзистора. В шестом примере изменяется температура в соответствии с заданным списком значений.

Пояснения

Оператор .STEP задает многовариантный расчет схемы с изменением от варианта к варианту некоторого аргумента - переменной (параметра) схемы. При этом для каждого значения аргумента выполняются все указанные в задании виды анализа схемы. Результаты расчетов, заданные операторами .PRINT и .PLOT, выводятся отдельными таблицами и графиками для каждого значения аргумента. В PROBE можно построить как отдельные кривые для каждого значения аргумента, так и семейства кривых.

В качестве аргумента может фигурировать:

Источник напряжения или тока:

в качестве спецификации <переменная-аргумент> задается имя независимого источника напряжения или тока (см. пример 1).

Параметр модели:

спецификация <переменная-аргумент> задается в формате <вид модели> <имя модели>(<имя параметра>)

(см. примеры 2 и 5). Нельзя использовать параметры L и W для МДПтранзисторов (но можно LD и WD) и любые температурные параметры, такие, как TC1, TC2 для резистора и т.д.

Температура:

спецификация <переменная-аргумент> задается ключевым словом TEMP (см. пример 6). Для каждого изменения температуры программа пересчитывает все температуро-зависимые параметры моделей.

Глобальный параметр:

спецификация <переменная-аргумент> задается в формате PARAM <имя параметра> (см. примеры 3, 4). Для каждого изменения параметра программа пересчитывает все зависимые от него математические выражения.

Для форм оператора .STEP 1 и 2 изменение аргумента происходит в пределах <начальное значение> ÷ <конечное значение>. При этом <начальное значение> может задаваться как меньше, так и больше, чем <конечное значение>. Соответственно, аргумент в процессе вычислений будет нарастать или убывать. Независимо от этого <приращение> и <число точек> задаются всегда положительными.

Характер изменения аргумента задается спецификациями, определяющими шкалу и шаг по аргументу:

LIN - линейное изменение аргумента. Само слово LIN при этом может быть опущено. <приращение> - шаг по аргументу.

DEC - логарифмическое изменение аргумента по декадам. При этом <число точек> - число точек на декаду Nт. Значения аргумента в соседних точках

отличаются друг от друга в постоянное число раз, равное 101(Nт−1).

OCT - логарифмическое изменение аргумента по октавам. При этом <число точек> - число точек на октаву Nт. Значения аргумента в соседних точках

отличаются друг от друга в постоянное число раз, равное 81 (Nт−1).

LIST - аргумент принимает значения, перечисленные в спецификации <список значений>.

Оператор .STEP изменяет параметры элементов схемы. Но параметры могут изменяться и другими операторами: .DC, .MC, .WCASE, а температура может изменяться как оператором .STEP, так и оператором .TEMP. Чтобы в подобных случаях не возникало недоразумений, в PSpice принято правило: нельзя совмещать в одном задании операторы .STEP, .DC, .TEMP, .MC, .WCASE, изменяющие одни и те же параметры. Например, можно совместить в задании оператор .МС и оператор .STEP, изменяющий напряжение какого-либо источника. Но эти операторы нельзя объединить, если .STEP изменяет параметры резистора. Точно так же нельзя совмещать .STEP и

.DC, изменяющие один и тот же параметр, .TEMP и .STEP, изменяющие температуру, и т.д.

.STIMULUS - ИСТОЧНИК СИГНАЛА

Оператор задает источник электрического или цифрового сигнала в Design Center 6.

Форма оператора

.STIMULUS <имя> <тип> <параметры>

Примеры

1).STIMULUS InputPulse PULSE (-1mv 1mv 2ns 2ns 50ns 100ns)

2).STIMULUS DigitalPulse STIM (1,1)

+0S 1

+10NS 0

+20NS 1

3).STIMULUS 50KHZSIN SIN (0 5 50KHX 0 0 0 )

Пояснения

Оператор .STIMULUS введен в Design Center 6 для описания источников сигнала в библиотеках, создаваемых редактором сигналов STMED. Оператор определяет <имя>, на которое могут ссылаться источники аналоговых сигналов типа V и I, а также источники цифровых сигналов STIM. Оператор .STIMULUS описывает только сигнал для расчета переходных процессов в той форме, которую допускают элементы V, I, или STIM. Для использования библиотек, содержащих операторы .STIMULUS, в задании должен быть оператор .STMLIB, подключающий соответствующие библиотеки.

.STMLIB - БИБЛИОТЕКА СИГНАЛОВ

Оператор предназначен для задания файла библиотеки электрических и цифровых сигналов, созданного редактором STMED в Design Center 6

Форма оператора

.STMLIB <имя файла[.STL]>

Примеры

1).STMLIB mylib.stl

2).STMLIB volts.stl

3).STMLIB dgpulse

Пояснения

В Design Center 6 включен новый редактор сигналов STMED, который создает библиотеки сигналов в файлах, имеющих по умолчанию расширение .STL. Эти файлы содержат операторы .STIMULUS, описывающие аналоговые и цифровые сигналы. На эти сигналы могут ссылаться источники тока I, напряжения V и источники цифровых сигналов STIM. Оператор .STMLIB добавлен во входной язык, чтобы подключать библиотеки сигналов к файлу задания .CIR.