Другие команды повторения фрагментов сигнала.

< t > GOTO <имя метки> UNTIL GT <данные>

- переход в момент времени <t> на строку LABEL с <именем метки>, если значение цифрового сигнала в данный момент времени больше числа, записанного в качестве переменной <данные>;

<t> GOTO <имя метки> UNTIL GE <данные>

- переход при значении сигнала, большем или равном значению <данные>;

<t> GOTO <имя метки> UNTIL LT <данные>

- переход при значении сигнала, меньшем значения <данные>:

<t>GOTO <имя метки> UNTIL LE <данные>

- переход при значении сигнала, меньшем или равном значению <данные>.

Пример. ОС 00

+ LABEL = М

+1С INCR BY 01

-1С GOTO М UNTIL LT 4Е

Здесь четырехразрядный цифровой сигнал описывается с помощью шестнадцатеричных чисел и увеличивается на 01 от 00 до 4Е. В качестве значения атрибута FORMAT в данном случае вводится число 4.

Запись атрибута COMMAND в окне текста. Описание цифрового сигнала с помощью атрибута COMMAND обычно занимает много места. Поэтому значение COMMAND рекомендуется вводить в окне текста. Для этого вместо значения атрибута COMMAND в окне атрибутов следует ввести его идентификатор - последовательность символов. Далее в окне текста с помощью директивы.DEFINE нужно ввести описание сигнала и присвоить его идентификатору. Использование директивы.DEFINE рассмотрено в п.4.3.2 части 1 пособия для случая задания атрибута VALUE.

Пример. В качестве идентификатора атрибута используется SQWAVE. В окне текста вводится.DEFINE SQWAVE

+ 0ns 0

+ LABEL= START

++10ns 1

++10ns 0

+10ns GOTO START 10 TTMES

Атрибут TIMESTER задает временной шаг изменения сигнала при задании моментов установки сигнала < t > с помощью номера шага. Этот параметр игнорируется, если моменты <t> заданы в секундах (т.е. с суффиксом S).

Атрибут L'O MODEL задает имя модели вход/выход источника. Эта модель определяет выходные сопротивления и емкости источника, время перехода сигнала от одного логического уровня к другому и др. Пользователь может менять параметры модели или создавать новую модель вход/выход.

Начинающему пользователю не рекомендуется менять имя модели вход/выход, предлагаемое системой по умолчанию (например, IO-STD).

Описание параметров макромоделей вход/выход можно найти в одном из текстовых файлов библиотеки цифровых компонентов (обычно в DIGIO.lib). Параметры макромодели расположены в скобках на строках, начинающихся директивой.model с указанием имени микромодели и ключевого слова UIO. Параметрами модели вход/выход являются выходная емкость OUT LD, выходные сопротивления DRVH и DRVL высокого и низкого уровня цифрового сигнала и др. Важным параметром модели вход/выход является DIGPOWER – имя макромодели цифрового источника питания.

По умолчанию параметру DIGPOWER присваивается имя DIGIFPWR. Источник питания цифрового компонента задает напряжение U0 низкого уровня ("логического 0") и напряжение U1 высокого уровня ("логической 1") на выходе компонента относительно общего провода ("земли") AGND источника.

Источники питания цифровых компонентов рассмотрены в п.8.2.

Атрибут I/O LEVEL задает номер 1, 2. 3 или 4 одной из четырех стандартных макромоделей интерфейса вход/выход. Если же задать номер 0. то номер модели берется равным значению переменной DIGIOLVL, задаваемой в диалоговом окне Global Setting. По умолчанию значение этой переменной равно 1.

Модели с номерами 1 и 2 являются основными и простейшими. Модели с номерами 3 и 4 более сложные, они точнее имитируют нелинейности входных и выходных сопротивлений цифровых компонентов и другие особенности, но требуют больших вычислительных затрат. Начинающему пользователю рекомендуется устанавливать номер 1 модели интерфейса.

Атрибут POWER NODE задает имя (номер) узла DPWR цифрового источника питания, напряжение на котором определяет уровень логической 1 выходного сигнала генератора. Атрибут GROUND NODE задает имя (номер) узла DGND цифрового источника питания, напряжение на котором определяет уровень логического 0 выходного сигнала генератора.

Имена узлов DPWR и DGND заданы в описании макромодели источника питания, имя которой указано в качестве параметра DIGPOWER в описании модели вход/выход. Обычно узлам DPWR и DGND присваиваются глобальные имена $G_DPWR и $G_DGND соответственно.

 

Приложение D. ОПЕРАТОРЫ ОБРАБОТКИ СИГНАТОВ

Используются в режимах моделирования (анализа) схем. Переменные, обозначенные в []. можно опустить, тогда они задаются по умолчанию.

Интегралы и производные

SUM (y,x[, start]) -текущий интеграл от переменной у по переменной х, где нижний предел интегрирования по х равен start.

SDT(y) - текущий интеграл сигнала y(T) по времени Т, начиная от значения

Т =Tmin. Здесь Tmin — начальный момент времени при расчете переходных процессов (Transient Analysis), задаваемый в поле Time Range окна Transient Analysis Limits (см. п. 1.1).

SD(y[, start]) — текущий интеграл от переменной у по времени Т при анализе переходных процессов (Transient Analysis) или по частоте F - при анализе частотных характеристик (AC Analysis). Нижний предел интегрирования равен start.

RMS(y[,start]) - текущее среднеквадратичное отклонение переменной у при интегрировании по времени Т (при анализе переходных процессов) или по частоте F (при анализе частотных характеристик). Нижний предел интегрирования равен start.

AVG(y[,start]) - текущее среднее отклонение переменной у при интегрировании по времени Т (при анализе переходных процессов) или по частоте F (при анализе частотных характеристик). Нижний предел интегрирования равен start.

DEL(y) - приращение сигнала у(Т) в данной точке анализа относительно предыдущей точки (при анализе переходных процессов).

DD(y) - производная от у по времени Т (при анализе переходных процессов) или по частоте F (при анализе частотных характеристик). Производная рассчитывается как отношение двух операторов DEL. Например, производная dy/dt рассчитывается как DEL(y)/DEL(t).

DDT(y) - производная сигнала у(t) по времени Т.

Сравнение функции

DIFA(u,v[,d]) - сравнение значений двух функций u (Т) и v (T) во всех точках Т при расчёте переходных процессов. Функции DIFA в рассматриваемой точке Т присваивается значение 1, если в этой точке абсолютное значение разности функций u (Т) и v (T) меньше величины d (по умолчанию d = 0). В противном случае функции DIFA в рассматриваемой точке Т присваивается значение 0.

DIFD(u, v [,d]) ^— сравнение значений двух логических функций и(Т) и v (T) во всех точках Т при расчёте переходных процессов. Функции DIFD в рассматриваемой точке Т присваивается значение 1, если в этой точке значения функций и(Т) и v (T) отличаются друг от друга. В противном случае функции DIFD в рассматриваемой точке Т присваивается значение 0. В течение первых d секунд после начала расчёта переходных процессов сравнение не проводится (по умолчанию d = 0).

3. Операторы спектрального и корреляционного анализа

HARM(u) - спектральные составляющие сигнала u (Т).

FFT(u) - прямое преобразование Фурье отсчётов сигнала и(Т). Отличается от функции HARM множителем N/2 для гармоник с первой до N-ой и множителем N для нулевой гармоники (N - количество отсчётов сигнала).

IFТ(S) — обратное преобразование Фурье спектра S.

CONJ(S) - спектр, сопряжённый комплексному спектру S.

СS(u,v) - взаимный спектр сигналов u (Т) и v (T), равный CONJ(FFT(u))*FFT(v).

AS(u) - собственный спектр сигнала u (Т), равный CS(u,u).

THD(S[,F]) — коэффициент нелинейных искажений спектра S, в процентах относительно уровня составляющей на частоте F (если частота F не указана - то относительно составляющей на частоте первой гармоники 1/Тmах).

IHD(S[,F]) ⁴⁾ - коэффициент нелинейных искажений отдельных составляющих спектра S, в процентах относительно уровня составляющей на частоте F (если частота F не указана - то относительно составляющей на частоте первой гармоники 1/Тmах).

CC(u, v) — взаимная корреляционная функция сигналов u(t) и v(t), равная IFT(CONJ(FFT(v))*FFT(u)).

АС(u) - автокорреляционная функция сигнала u (Т), вычисляемая как IFT(CONJ(FFT(u))^*FFT(u)).

СОН(u, v) - нормированная корреляционная функция (коэффициент корреляции) сигналов u(t) и v(t), равная CC(u, v)/SQRT(AC(u (0))*AC(v (0))).

REAL (S) - действительная часть спектра S, рассчитанного с помощью функции FFT.

IMAG(S) - мнимая часть спектра S, рассчитанного с помощью FFT.

MAG(.S) — модуль спектра S, рассчитанного с помощью FFT.

PHASE(S) - фаза спектра S. рассчитанного с помощью FFT.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Разевиг, В.Д. Схемотехническое моделирование с помощью Micro-CAP7 /

2. Разевиг В.Д., - М.: Горячая линия – Телеком, 2003. - 368 с.

3. Разевиг В.Д., Система схемотехнического моделирования MicroCAP6

4. Разевиг В.Д., - М.: Горячая линия - Телеком. 2001. - 345 с.

5. Разевиг В.Д.,. Система схемотехнического моделирования MicroCAPV I

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 1

1. АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ (Transient Analysis). 3

1.1. Начало анализа переходных процессов. 3

1.2. Задание диапазонов изменения параметров. 4

1.3. Задание моделируемых переходных процессов. 6

1.4. Задание формы представления результатов моделирования. 9

1.5. Задание опций управления моделированием.. 11

1.6. Проверка глобальных параметров моделирования. 13

1.7. Задание и редактирование начальных значений переменных состояния 14

1.8. Выполнение и завершение моделирования. 16

2. АНАЛИЗ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК (AC Analysis). 19

2.1. Начало анализа частотных характеристик. 19

2.2. Задание диапазонов изменения параметров. 20

2.3. Задание моделируемых частотных характеристик и формы представления результатов моделирования. 22

2.3.1. Задание моделируемых характеристик. 22

2.3.2. Задание формы представления результатов моделирования. 24

2.4. Задание опций управления моделированием.. 24

2.5. Выполнение и завершение моделирования. 25

3. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ (DSP). 28

3.1. Задание параметров прямого преобразования Фурье при проведении анализа переходных процессов. 28

3.2. Задание параметров обратного преобразования Фурье при проведении анализа частотных характеристик. 30

4. МНОГОВАРИАНТНЫЙ АНАЛИЗ (Stepping). 32

5. ПРОСМОТР И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ.. 36

5.1. Перемещение и масштабирование графиков. Режим электронной лупы (Scale). 36

5.2. Считывание координат точек графика. Режим электронного курсора (Cursor). 37

5.3. Установка форматов графиков. 41

Приложение А. ГЛОБАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ МОДЕЛИРОВАНИЯ.. 43

Приложение В. НЕКОТОРЫЕ ИСТОЧНИКИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ.. 49

В.1. Типы источников сигналов в MicroCAP. 49

В.2. Источники постоянного тока и напряжения. 49

В.З. Источники импульсного тока и напряжения. 50

В.4. Источники синусоидального тока и напряжения. 54

В.5. Функциональные источники напряжения и тока. 57

Приложение С. ИСТОЧНИКИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ.. 60

Приложение D. ОПЕРАТОРЫ ОБРАБОТКИ СИГНАТОВ.. 68

ЛИТЕРАТУРА.. 71