- •Пакет программ схемотехнического анализа MicroCap-7 Литература
- •Основные сведения о программе
- •Введение
- •Установка системы
- •Состав программного пакета mc7
- •Корневой каталог мс7:
- •Подкаталоги data и library
- •Работа с меню системы
- •Основные способы общения с программой
- •Основные команды меню
- •Форматы задания компонентов
- •Общие сведения
- •Переменные
- •Математические выражения и функции
- •Арифметические операции
- •Тригонометрические, показательные, логарифмические функции от действительных и комплексных величин (х — действительная, z — комплексная величина)
- •Функции от комплексных величин (z)
- •Прочие функции от действительных и комплексных величин (X,y — действительная, z — комплексная величина, n,m — целые положительные)
- •Интегрально-дифференциальные операторы (X,y,u — действительные переменные)
- •Операции отношения и логические операции (X,y — действительные величины, b — логическое выражение)
- •Операции с логическими переменными (состояниями цифровых узлов схемы)
- •Операторы обработки сигналов (u, V — действительные сигналы при анализе переходных процессов, s — спектры сигналов)
- •Параметры моделей
- •Правила использования выражений и переменных
- •Текстовые директивы
- •.Define — присвоение значений идентификаторам переменных
- •.Include — включение текстового файла
- •.Lib — подключение файлов библиотек компонентов
- •.Macro — задание определений макросов
- •.Model — описание модели компонента
- •.Nodeset — задание начального приближения режима по постоянному току
- •.Parameters — задание параметров схем
- •Модели аналоговых компонентов
- •Общие сведения о моделях компонентов
- •Пассивные компоненты (Passive components)
- •Р езистор (Resistor)
- •Конденсатор (Capacitor)
- •Индуктивность (Inductor)
- •Взаимная индуктивность и магнитный сердечник (к)
- •Трансформатор (Transformer)
- •Линия передачи (Transmission line)
- •Диод (Diode) и стабилитрон (Zener)
- •Источники сигналов (Waveform sources)
- •Независимые источники постоянного напряжения и тока Источники постоянного напряжения (Battery) или фиксированного смещения для аналоговых цепей (Fixed Analog)
- •И сточники постоянного тока (Isource)
- •Источники сигнала, зависящего от времени и сточник импульсного напряжения (Pulse source)
- •Источник синусоидального напряжения (Sine source)
- •Независимые источники напряжения и тока (V и I) сложной формы формата spice
- •Источник напряжения, задаваемый пользователем (User source)
- •Линейные и нелинейные зависимые источники
- •Зависимые источники линейные и полиномиальные (Dependent Sources) Линейные зависимые источники
- •Полиномиальные зависимые источники
- •Линейные управляемые источники, задаваемые преобразованиями Лапласа (Laplace Sources) и z-преобразованиями (z Transform Sources)
- •Функциональные источники сигналов (Function Sources)
- •Смесь (Miscellaneous)
- •Ключ (Switch)
- •Ключ, управляемый напряжением (s)
- •К люч, управляемый током (w)
- •Устройство выборки-хранения Sample and Hold
- •Стрелки (Arrow) и контакты (Bubble)
- •Активные компоненты (Active components)
- •Биполярный транзистор (Bipolar transistor — bjt)
- •Арсенид-галлиевый полевой транзистор (GaAsFet)
- •О перационный усилитель (орамр)
- •Выполнение моделирования
- •Задание параметров моделирования dc Analysis Limits
- •Использование клавиши р
- •Меню режимов расчета передаточных функций dc
- •Задание параметров моделирования ac Analysis Limits (f9, )
- •Использование клавиши р
- •Меню режимов расчета частотных характеристик ас
- •Вывод численных данных
- •Расчет уровня внутреннего шума
- •Задание параметров моделирования Transient Analysis Limits (f9, )
- •Использование клавиши р
- •Меню режимов расчета переходных процессов transient
- •Задание начальных значений и редактирование переменных состояния
- •Вывод численных данных
- •Многовариантный анализ
- •Параметрическая оптимизация
- •Статистический анализ по методу Монте-Карло
- •Просмотр и обработка результатов моделирования
- •Окно отображения результатов моделирования
- •Панорамирование окна результатов моделирования
- •Масштабирование окна результатов моделирования
- •Режим электронной лупы Scope
- •Функции раздела performance
- •Вывод графиков характеристик в режиме Probe
- •Анимация и трехмерные графики
О перационный усилитель (орамр)
Формат схем МС:
Атрибут PART: <имя> Атрибут MODEL: [имя модели]
В программе МС7 имеются модели операционных усилителей трех типов:
LEVEL 1 — простейшая линейная модель, представляющая собой источник тока, управляемый напряжением. ОУ имеет конечное выходное и бесконечное входное сопротивление (тем не менее выводы питания ОУ нужно подключить к схеме, так как в модели они подсоединены к «земле» через сопротивления 1 Ом), рис. 3.25, а;
LEVEL 2 — более сложная линейная модель, состоящая из трех каскадов и имитирующая два полюса передаточной функции ОУ, ограничение скорости нарастания выходного напряжения, конечный коэффициент усиления и конечное выходное сопротивление, рис. 3.25, б;
LEVEL 3 — нелинейная модель, аналогичная той, что применяется в программе PSpice. В ней учитываются ограничения на скорость нарастания выходного напряжения, значения выходного сопротивления на постоянном и переменном токе, ток и напряжение смещения, запас по фазе на частоте единичного усиления, площадь усиления, коэффициент подавления синфазного сигнала, реальные значения диапазона выходного напряжения и тока, рис. 3.25, в, г. Возможен выбор типа входного дифференциального каскада (на биполярных или полевых транзисторах).
Все они имеют одинаковую графику символов. В отличие от программы PSpice, в которой модель ОУ описывается только как макромодель, в программе МС7 также используются и встроенные модели ОУ (LEVEL =1, 2, 3), что упрощает работу с ними и повышает скорость моделирования. Модель ОУ задается по директиве:
.MODEL <имя модели> ОРА ([список параметров])
Перечень параметров модели ОУ приведен в табл. 3.19.
а)
б)
в)
г)
Рис. 3.25. Модели операционного усилителя первого (а), второго (б) и третьего (в) уровней LEVEL
Таблица 3.19. Параметры моделей операционных усилителей
Обозначение |
Уровень модели LEVEL |
Параметр |
Размерность |
Значение по умолчанию |
LEVEL |
1—3 |
Уровень модели (1 , 2, 3) |
— |
1 |
TYPE |
3 |
Тип входного транзистора: 1 — NPN, 2 — PNP, 3 — JFET |
|
1 |
С |
3 |
Емкость коррекции |
Ф |
30E-12 |
A |
1—3 |
Коэффициент усиления на постоянном токе |
~ |
2E5 |
ROUTAC |
1 —3 |
Выходное сопротивление по переменному току |
Ом |
75 |
ROUTDC |
1 —3 |
Выходное сопротивление по постоянному току |
Ом |
125 |
VOFF |
3 |
Напряжение смещения нуля |
В |
0,001 |
IOFF |
3 |
Разность входных токов смещения |
А |
1E-9 |
SRP |
2,3 |
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения |
В/с |
5E5 |
SRN |
2,3 |
Максимальная скорость спада выходного напряжения |
В/с |
5E5 |
IBIAS |
3 |
Входной ток смещения |
А |
1E-7 |
VCC |
3 |
Положительное напряжение питания |
В |
15 |
VEE |
3 |
Отрицательное напряжение питания |
В |
-15 |
VPS |
3 |
Максимальное выходное положительное напряжение |
В |
13 |
VNS |
3 |
Максимальное выходное отрицательное напряжение |
В |
-13 |
CMRR |
3 |
Коэффициент подавления синфазного сигнала |
|
10E5 |
GBW |
2, 3 |
Площадь усиления (равна произведению коэффициента усиления А на частоту первого полюса) |
|
1E6 |
PM |
2, 3 |
Запас по фазе на частоте единичного усиления |
град. |
60 |
PD |
3 |
Рассеиваемая мощность |
Вт |
0,025 |
IOSC |
3 |
Выходной ток короткого замыкания |
А |
0,02 |
T_MEASURED |
3 |
Температура измерений |
°С |
— |
T_ABC |
3 |
Абсолютная температура |
°С |
— |
T_REL_GLOBAL |
3 |
Относительная температура |
°С |
— |
T_REL_LOCAL |
3 |
Разность между температурой устройства и модели-прототипа |
°С |
|