- •5. Анализ аналоговых схем
- •5.1. Режимы анализа аналоговых схем
- •5.2. Расчет по постоянному току… (Dynamic dc)
- •5.2.1. Общие сведения о выполнении анализа Dynamic dc
- •5.2.2. Применение режима анализа Dynamic dc для настройки схемы
- •5.3. Общие сведения об основных режимах анализа аналоговых схем
- •5.3.1. Окна задания условий анализа для основных режимов (окна Limits)
- •5 .3.2. Задание условий для расчета и вывода анализируемых зависимостей.
- •5.3.3.Задание диапазона для графиков по X y, масштаба и сетки.
- •5.3.4. Управление выводом графиков
- •5.3.5. Анализ схем при вариации температуры окружающей среды
- •5 .3.6. Назначение кнопок управления окон Limits.
- •5.4. Расчет передаточных характеристик по постоянному току (dc Analysis)
- •5.4.1. Задание независимой переменной при dc- анализе
- •5.4.2. Методы вариации независимой переменной при dc - анализе
- •5.4.3. Управление выводом данных в числовой файл (Numeric Output)
- •5.4.4. Опции выполнения анализа
- •5.4.5. Многовариантный анализ dc (анализ от двух переменных)
- •5.5. Анализ переходных процессов (Transient Analysis)
- •5.5.1. Редактор параметров состояния (State Variables Editor)
- •5.5.2. Задание условий на моделирование во временной области
- •5.5.3. Опции задания начальных условий моделирования
- •5.5.4. Опции выполнения текущего анализа – прогона (Run Options)
- •5.5.5. Пример выполнения анализа переходных процессов
- •5.5.6. Спектральный анализ временных функций в режиме Transient
- •5.5.6.1. Пример применения спектрального анализа
- •5.5.6.2. Выполнение спектрального анализа через меню
- •5.6. Расчет частотных характеристик (ac Analysis)
- •5.6.1. Задание условий для ac анализа
- •5.6.2. Расчет внутренних шумов схемы
- •5.7. Многовариантный анализ – По шагам (Stepping)
- •5.8. Статистический анализ – Monte Carlo
- •5.8.1. Задание разброса параметров компонентов для анализа Monte Carlo
- •5.8.2. Задание условий для выполнения анализа Monte Carlo
- •5.8.3. Построение гистограмм по результатам анализа Monte Carlo
- •5.8.4. Величины (функции), вычисляемые при многовариантном анализе
5.4.5. Многовариантный анализ dc (анализ от двух переменных)
Режим анализа передаточных характеристик (DC) позволяет анализировать работу схемы не только при вариации одного параметра (Менять 1), но и двух (см. Менять 2)
Если выполняется анализ и по второй переменной (Менять 2 ≠ None, т.е. для вариации второй переменной выбран режим Linear, List или Log), то строится семейство зависимостей, каждая из которых является функцией от переменной Менять 1 (Variable 1).
Пример: построим классическое семейство зависимостей тока коллектора Ic NPN-транзистора от напряжения коллектор – эмиттер Vce при различном токе базы Ib.
Рис. 5.19. Схема анализа характеристик Ic(Q1)=F(Vce) при различных значениях Ib(Q1).
Рис. 5.20. Фрагмент окна Limits для задания условий анализа характеристик Ic(Q1)=F(Vce) рассматриваемого выше примера.
Е стественно, в спецификации на построение графиков для наглядности вместо имени источника питания V2 может быть задано Vce(Q1); (отметим, что также I1 = Ib(Q1)).
Рис. 5.21. Результаты анализа тока коллектора Ic от напряжения коллектор-эмиттер Vce=V2 при различном значении тока базы Ib.
Примечание: в том случае, когда строится семейство зависимостей при различных видах анализа (включая Stepping) вывод на графики значений второго параметра по которому строится семейство характеристик, т.е. оцифровка графиков (см. рис.5.18 - здесь вывод значений тока базы I1) выполняется через меню – Вид – Метки ветвей.
При вызове данного пункта для оцифровки графиков выводится окно:
Рис. 5.22. Задание положения значений для оцифровки зависимостей семейства графиков.
Назначение переключателей для задания положения оцифровки графиков очевидно из их названия (также как и положение X=<значение на оси X>).
5.5. Анализ переходных процессов (Transient Analysis)
Очевидно, что при выполнении анализа переходных процессов, т.е. при расчете временных зависимостей, в отличие от анализа DC, необходимо принимать во внимание и компоненты C и L. Как известно, напряжение на С и ток через L измениться скачком не могут, следовательно, рассчитываемые временные характеристики будут зависеть от начальных значений потенциалов узлов и токов через L.
Для задания начальных условий (значений потенциалов узлов схемы и токов через индуктивности) перед выполнением анализа переходных процессов и предназначен следующий редактор.
5.5.1. Редактор параметров состояния (State Variables Editor)
Вызов редактора осуществляется только после выбора режима анализа Переходные процессы… (как до Запуска, так и после выполнения прогона):
- кнопка на панели инструментов или клавишей F12;
- меню – ПП – Редактор Значений переменных состояния после прогона
(Transient - State Variables Editor).
Рис.5.23. Окно редактора начальных значений (параметров состояния - State Variables Editor) для режима Transient.
Таблицы редактора:
Узловые потенциалы (Node Voltage) – значения потенциалов узлов схемы;
Токи индуктивностей (Inductor Currents) – токи через индуктивности;
Уровни узлов (Node Levels) – состояния цифровых узлов.
Назначение управляющих кнопок окна State Variables Editor:
Очистить (Clear) – очистить (обнулить) все таблицы редактора;
Писать (Write) – сохранить состояние таблиц редактора в файле (<имя схемы>.TOP);
Читать (Read) – считать состояние таблиц, т.е. начального состояния схемы из файла, сохраненного по Write;
Печать (Print) – вывести таблицы на принтер.
.IC - значения таблиц заносятся в описание компонентов – емкостей C и индуктивностей L в виде директивы:
IC=<значение> после описания значений в строке VALUE (см. описание компонентов).
(т.е. начальные состояния: напряжение на С и ток через L будут постоянно «привязаны» к этим элементам независимо от условий запуска анализа).