1.2. Примеры моделирования устройств
1.2.1. Схемотехническое моделирование электронной схемы на сосредоточенных элементах
Пусть требуется выполнить моделирование схемы, показанной на рис. 1.15, при собственной добротности индуктивностей 200, а емкостей – 500.
Рис. 1.15. Электрическая принципиальная схема квазиполиномиального полосно-пропускающего фильтра (ППФ)
Для этого понадобится выполнение следующих этапов.
-
Создание нового проекта:
-
выберите File > New Project;
-
выберите File > Save Project As…. Открывается диалоговое окно;
-
стандартным для Windows способом, выберите папку и введите имя проекта (например, “Linear_project”) и щелкните на Save.
2. Создание схемы:
-
выберите Project > Add Shematic > New Shematic… . Появляется новое диалоговое окно схемы;
-
введите имя схемы (например, BPF) и щелкните по кнопке OK. В рабочей области появляется окно схемы, а имя окна – в дереве проекта.
3. Размещение элементов в окне схемы:
-
щелчком ЛКМ выберите вкладку Elements;
-
щёлкните ЛКМ по слову Ports;
-
в нижнем подокне ЛКМ возьмите и перенесите в окно схемы модель, носящей имя PORT;
-
двойным щёлчком ЛКМ выберите группу элементов Lumped Element, а затем щёлкните ЛКМ по элементу Inductor;
-
в появившемся нижнем подокне выберите ПКМ элемент INDQ, перенесите его в нужное место окна схемы и отредактируйте значения его параметров (L = 0.76 nH, Q = 200, FQ = 1 GHz, ALPH = 0);
-
щёлкните ЛКМ по элементу GND в панели инструментов и подключите его к предыдущему элементу;
-
щёлкните ЛКМ по элементу Capacitor;
-
в появившемся нижнем подокне выберите ЛКМ элемент CAPQ, перенесите его в нужное место окна схемы и отредактируйте значения его параметров (С = 126 pF, Q = 500, FQ = 1 GHz, ALPH = 0);
-
щёлкните ЛКМ по элементу GND в панели инструментов и подключите его к предыдущему элементу – в результате в окне схемы должно получиться изображение, аналогичное рис. 1.16;
-
продолжая перечисленные выше действия, введите оставшиеся элементы принципиальной схемы, а на выходе также установите модель PORT – в итоге в окне схемы должно получиться изображение, аналогичное рис. 1.17.
Рис. 1.16. Промежуточный вид окна схемы
4. Установка частот моделирования:
-
перейдите в окно проекта, дважды щёлкните ЛКМ по группе Project Options и установите в открывшейся вкладке Frequenciens (см. рис. 1.12) введите в ГГц начальную (Start) и конечную (Stop) частоты диапазона моделирования и шаг изменения частоты (Step) (для данного примера 0.45, 0.55 и 0.001 соответственно). Затем следует в правой нижней части вкладки (сектор Data Entry Units) проверить, что данные будут интерпретированы как ГГц и в завершение щёлкнуть ЛКМ по кнопкам Apply и OK.
5. Генерация выходного графика:
-
щёлкните ПКМ по группе Graphs в окне проекта и выберите ЛКМ в ниспавшем меню пункт New Graph…, а открывшемся окне введите имя графика (например, P1), выберите тип графика и щелкните ЛКМ по кнопке OK – результате в рабочей области появляется пустое окно результатов моделирования, а в дереве окна проекта ниже группы Graphs появится иконка с именем P1.
Рис. 1.17. Итоговый вид изображения в окне схемы
6. Добавление измерений:
-
щёлкните ПКМ по иконке P1 и в ниспавшем меню ЛКМ выберите пункт Add Measurement…;
-
в открывшемся окне (см. рис. 1.18) установите Port Parameters (подокно Measurement Type), S (подокно Measurement), BPF (подокно Data Source Name), 2 (подокно To Port Index), 1 (подокно From Port Index), а также флажок слева от записи DB в рамке Result Type и, выбрав в подокне Complex Modifier пункт Mag, не забыв в завершение щелкнуть по кнопке OK.
7. Выполнение моделирования:
-
щелчком ЛКМ по кнопке Analyze в панели инструментов, выполните моделирование, результаты которого отобразятся в окне результатов моделирования, вид которого показан на рис. 1.19. Вид результатов моделирования можно легко изменить, щёлкнув по выходному графику ПКМ и выбрав в ниспавшем меню пункт Properties….
Рис. 1.18. Окно Add Measurement
Рис. 1.19. Результаты моделирования ППФ