9.7. Руководство к действию

9.7. Руководство к действию

Рецепт 1. Провести Фурье-анализ процесса

1. Выведите на экран PROBE диаграмму процесса (например, напряжения), частотный спектр которого вам необходимо установить с помощью анализа Фурье.

2. Убедитесь, что вы смоделировали ровно один период этого процесса, либо целое число периодов. В случае, если было смоделировано не целое число периодов, нужно ограничить диапазон данных, которые будут использованы для спектрального анализа (команда PROBE Plot?X Axis Settings?Restricted).

3. Запустите анализ Фурье с помощью кнопки .

4. После того как программа PROBE завершит вычисление Фурье-спектра и изобразит результат в виде диаграммы, вы сможете с помощью все той же кнопки FFT переключаться от изображения временного диапазона к частотной области и наоборот (то есть переходить от одной диаграммы к другой).

(См. раздел 9.1.1, рис. 9.4 и 9.5.)

Рецепт 2. Записать результат Фурье-анализа Фурье в выходной файл

1. Отметьте в окне предварительной установки анализа переходных процессов опцию Enable Fourier (см. рис. 9.6).

2. Укажите в поле ввода Center Frequency (Центральная частота) частоту основной волны.

3. Введите в поле Number of Harmonics (Количество гармоник) число высших гармоник, данные расчетов которых вам необходимо получить.

4. Введите в поле Output Vars имя величины, Фурье-спектр которой вас интересует.

5. Щелкните по кнопке OK.

(См. раздел 9.1.2.)

Рецепт 3. Провести анализ чувствительности

1. Откройте окно Analysis Setup, установите флажок рядом с кнопкой Sensitivity… (Анализ чувствительности…) и щелкните по ней. Откроется окно Sensitivity Analysis.

2. Введите в поле Output Variable(s) обозначение напряжения, чувствительность которого вам необходимо установить. В случае, если вас интересует несколько напряжений, то вы должны разделить их в поле ввода с помощью пробела (рис. 9.31).

3. Закройте окно Sensitivity Analysis, щелкнув по кнопке OK.

4. Закройте окно Analysis Setup, щелкнув по кнопке Close.

5. Запустите процесс моделирования и по его окончании найдите результаты анализа в выходном файле под заголовком DC Sensitivity Analysis.

Рецепт 4. Изобразить на диаграмме в PROBE выходной шум электронной схемы

1. Начертите в редакторе SCHEMATICS схему, которую необходимо проанализировать.

2. Проведите предварительную установку для анализа AC Sweep в том частотном диапазоне, составляющие шума которого вас интересуют.

3. Активизируйте анализ шумов, установив флажок рядом с опцией Noise Analysis в окне AC Sweep and Noise Analysis (см. рис. 9.15).

4. Укажите в окне AC Sweep and Noise Analysis в поле Output Voltage то место, где необходимо определить шум вашей схемы. В поле ввода I/V укажите источник, который должен создавать эквивалентный входной шум. В нижнем поле ввода Interval пометьте, с какими интервалами следует записывать результаты анализа в выходной файл.

5. Закройте окно AC Sweep and Noise Analysis с помощью кнопки OK.

6. Запустите процесс моделирования и выведите на экран PROBE диаграмму частотной характеристики спектральной плотности шумов V(ONOISE) — см. рис. 9.16-9.18.

(См. раздел 9.2.)

Рецепт 5. Провести анализ передачи тока в режиме малого сигнала

1. Активизируйте в окне Analysis Setup анализ передачи, установив флажок рядом с кнопкой Transfer Function…. Затем щелчком по этой кнопке откройте окно Transfer Function (рис. 9.30).

2. В поле ввода Output Variable укажите выходное напряжение. Если вы собираетесь исследовать напряжение между двумя узлами, то обязательно отделите обозначения этих узлов друг от друга с помощью запятой! Например: при вводе V(N1:out,R3:2) в ходе анализа будет выявлено напряжение между выходом компонента N1 и правым выводом резистора R3.

3. В поле Input Source введите имя источника входного напряжения.

4. Закройте окно Transfer Function с помощью кнопки OK.

5. Запустите процесс моделирования схемы и по его окончании найдите результат в выходном файле под заголовком Small Signal Characteristics.

Рецепт 6. Провести анализ производительности

1. Проведите параметрический анализ как дополнительный к анализу DC Sweep, AC Sweep либо к анализу переходных процессов и таким образом создайте в PROBE семейство кривых.

2. Удалите с экрана PROBE все изображенные на нем диаграммы и щелкните в уже пустом окне по кнопке , находящейся на панели инструментов PROBE.

Теперь на ось X нанесены координаты параметра (см. раздел 9.3).

3. Откройте окно Add Traces (команда Trace?Add) и отправьте требуемую целевую функцию (см. рецепты 7 и 8) в строку Trace Expression — см. раздел 9.3 и рис. 9.28.

4. Введите аргументы этой целевой функции (см. раздел 9.3).

5. Запустите анализ производительности, щелкнув по кнопке OK.

Рецепт 7. Активизировать целевую функцию

1. Щелкните по кнопке , чтобы вызвать анализ производительности.

2. Откройте окно Add Traces (команда Trace?Add). Теперь в правой части этого окна перечислены все доступные вам целевые функции.

3. Щелчком по одной из целевых функций вы можете отправить ее в строку Trace Expression и там отредактировать.

(См. раздел 9.3 и рис. 9.25.)

Рецепт 8. Разобраться в назначениях целевых функций программы PROBE

1. Откройте, находясь в PROBE, меню Trace.

2. Щелкните мышью по строке Goal Functions…. На экране откроется окно Goal Functions.

3. В указанном окне приведен перечень всех имеющихся в вашем распоряжении целевых функций. Щелкните по той из них, которая вас интересует.

4. Щелкните по кнопке View, чтобы открыть окно выбранной вами функции с описанием ее характеристик, принципа работы и руководства по ее применению.

Если вы приобрели уже достаточно опыта в обращении с целевыми функциями, то можете попробовать запрограммировать свою собственную. Для этого щелкните в окне Goal Functions по кнопке New (Новая).

Рецепт 9. Присвоить параметру компонента допуск

Для сопротивления резистора, емкости конденсатора и индуктивности катушки:

1. Дважды щелкните мышью по схемному обозначению компонента, параметру которого необходимо присвоить допуск. Откроется окно его атрибутов.

2. Один из атрибутов, перечисленных в этом окне, называется TOLERANCE. Щелкните по нему, чтобы отправить в поле Name, а в поле Value введите требуемый допуск, например 5%. Щелкните по кнопке Save Attr и закройте окно атрибутов с помощью кнопки OK.

Для компонентов, в окне атрибутов которых отсутствует атрибут TOLERANCE:

1. Щелчком мыши маркируйте компонент (он должен выделиться красным цветом).

2. Откройте меню Edit и выберите в нем строку Model…. Откроется окно Edit Model. Щелкните по кнопке Edit Instance Model (Text)….

3. Откроется редактор моделей, где будут перечислены все параметры данной модели. Найдите среди них параметр(-ы), которому(-ым) необходимо присвоить допуск. Установите текстовый курсор рядом со значением параметра и введите (после пробела) значение допуска, например Dev=5%.

4. Программа PSPICE автоматически изменит имя данного компонента (путем добавления сочетания «-Х» к старому имени).

5. Закройте редактор моделей, щелкнув по кнопке OK. Созданная модель действительна только в пределах чертежа, находящегося в данный момент в окне редактора SCHEMATICS. Вы можете присвоить эту модель и другому компоненту той же схемы, для чего сначала нужно его маркировать, затем открыть окно Edit Model и щелкнуть в нем по кнопке Change Model Reference…. В окне, которое после этого откроется, вы можете ввести новое имя модели, например BC548B-X.

Рецепт 10. Присвоить одинаковый допуск нескольким резисторам, конденсаторам и/или катушкам индуктивности одновременно

1. Маркируйте несколько компонентов, для которых нужно установить одинаковый допуск. Для этого нажмите клавишу Shift и, удерживая ее, щелкните поочередно по схемному обозначению каждого из выделенных компонентов.

2. Выберите в меню Edit опцию Attributes….

3. В окне, которое затем откроется (см. рис. 9.34), щелкните по кнопке Yes, чтобы подтвердить свое намерение глобально редактировать атрибуты.

4. Откроется окно Global Edit Attributes (см. рис. 9.35).

5. Щелкните по кнопке Browse…, и на экране появится окно Select Attribute (рис. 9.36).

6. Щелкните по строке TOLERANCE= и подтвердите свой выбор с помощью кнопки OK. После этого вновь откроется окно Global Edit Attributes.

7. Введите в поле Value требуемое значение допуска, например 1%, и подтвердите ввод, щелкнув по кнопке OK. Теперь на чертеже появились индикаторы только что установленного вами допуска.

Рецепт 11. Создать в PROBE гистограмму статистического распределения результатов анализа Монте-Карло

1. Удалите с экрана PROBE все диаграммы.

2. Активизируйте опцию Performance Analysis, щелкнув на панели инструментов PROBE по кнопке ).

3. Откройте окно Add Traces, отправьте в строку Trace Expression функцию Bandwith(1, db_level). Введите в скобках атрибуты функции и уровень децибелов, например: Bandwith(V(R7:1.3). Щелкните по кнопке OK.

Рецепт 12. Изобразить в PROBE оба прогона анализов наихудшего случая Worst Case Runs вместе с прогонами анализа Монте-Карло на одной общей диаграмме

1. Выведите на экран SCHEMATICS схему с уже установленными допусками.

2. Сохраните эту схему под каким-нибудь новым именем (например, под именем BP_AKTMC) и проведите анализ Монте-Карло. Рассмотрите полученный результат в PROBE (см. рис. 9.39).

3. Снова сохраните ту же схему под каким-нибудь другим именем (например, под именем BP_AKT_HI) и проведите анализ наихудшего случая в направлении Hi. После запуска PROBE выберите из предложенных диаграмм изображение прогонов Nominal Run (первая сверху диаграмма в окне Available Sections) и Worst Case Run (последняя диаграмма в окне) и рассмотрите полученный результат в PROBE (см. рис. 9.44).

4. Еще раз сохраните схему под каким-нибудь другим именем (например, под именем BP_AKT_LO) и проведите анализ наихудшего случая в направлении Lo. После запуска PROBE выберите из предложенных диаграмм изображение прогонов Nominal Run (первая сверху диаграмма в окне Available Sections) и Worst Case Run (последняя диаграмма в окне Available Sections) и рассмотрите полученный результат в PROBE (см. рис. 9.45).

5. Воспользовавшись опцией PROBE Append (см. рецепт 6 в главе 5), объедините результаты, полученные в пп. 2-4. После успешного завершения работы ваша диаграмма частотной характеристики должна быть аналогична диаграмме на рис. 9.46. Сравните полученные в ходе трех анализов результаты.

Рецепт 13. Провести анализ Монте-Карло

1. Откройте окно Analysis Setup, установите флажок рядом с кнопкой Monte Carlo/Worst Case… и щелкните по ней. Откроется окно Monte Carlo or Worst Case (см. рис. 9.38).

2. В разделе Analysis выберите опцию Monte Carlo и укажите в поле MC Runs, какое количество прогонов следует провести в ходе анализа.

3. В разделе Analysis Туре укажите, какой анализ лежит в основе прогонов Монте-Карло.

4. В поле ввода Output Var укажите выходную величину.

5. Заполните раздел Function. О значении различных функций вы сможете узнать из списка на стр. 202-203.

6. Заполните раздел МС Options. Значение различных опций анализа Монте- Карло указано в списке на стр. 202-203.

7. Закройте окно Monte Carlo/Worst Case… с помощью кнопки OK и запустите процесс моделирования.

8. После запуска PROBE на экране появится окно Available Sections. Если вы не хотите изображать в PROBE некоторые прогоны анализа Монте-Карло, то тогда в этом окне снимите с них голубые маркировки.

9. Щелкните по кнопке OK.

Рецепт 14. Провести анализ наихудшего случая

1. Откройте окно Analysis Setup, установите флажок рядом с кнопкой Monte Carlo/Worst Case… и щелкните по ней. Откроется окно Monte Carlo or Worst Case (см. рис. 9.43).

2. Под заголовком Analysis выберите опцию Worst Case.

3. Под заголовком Analysis Туре укажите, какой анализ лежит в основе анализа наихудшего случая.

4. В поле Output Var введите выходную величину.

5. Заполните раздел Function. О значении различных функций вы сможете узнать из списка на стр. 202-203.

6. В разделе WCase Options выберите необходимые опции. Установка опции Output All гарантирует, что в PROBE и в выходном файле будут отображены все данные. Опция List обеспечивает запись подробной информации только в выходной файл. Опцию DEV вы должны выбрать, когда параметрам установлены допуски типа TOL (это нормальный случай).

7. В разделе Direction выберите направление, в котором должен осуществляться поиск максимального отклонения от номинального прогона. При выборе опции Hi поиск будет осуществляться в направлении снизу вверх, при выборе опции Lo — сверху вниз.

8. В поле ввода Devices вы можете указать отдельные элементы, влияние которых необходимо исследовать. Если это поле остается пустым, то учитываются все компоненты (нормальный случай).

9. Закройте окно Monte Carlo or Worst Case… с помощью кнопки OK и запустите процесс моделирования.

После запуска PROBE на экране появится окно Available Sections. Самая первая диаграмма в этом окне изображает номинальный прогон, последняя — прогон наихудшего случая.