Модели функциональных источников сигналов

Формат схем MICROCAP-8:

• Атрибут PART: <имя>.

• Атрибут VALUE для источников NFV и NFI: <формула>.

Примеры:

10*SinB*PI*1 E6*T)*VC)* l(L1)*EXP(-V(IN)/1 OONS)

K*POW((V(PlatebV(Cathode)+Mu*(V(Grid) - V(Cathode))),1.5)

Программасхемотехническогомодеш

> Атрибут FREQ для источников NFV и NFI: [<Р-выражение>].

Пример:

1200*A+sqrt(F/1e6))

> Атрибут DERIVATIVE для источников NFV и NFI: [<Algebraic> | <Numeric>

<Default>].

Пример:

Algebraic

• Атрибут NOISE EXPRESSION дня источников NFV и NFI: [<^выражение>].

Пример:

1200*A+sqrt(F/1e6))

» Атрибут TABLE для источников NTIofl, NTIofV, NTVofV, NTVofl:

(<x1,y1>) (<x2>,<y2>)... (<xk>,<yk>).

Примеры:

(-1m,25)Am,25)Bm,30)

({start-1m}, {25*level}) (endjevel) ({end+Зт}, Ievel2)

5*(V(R3)>0.5 and VE,4)>0)+(T-6E-6)*1E6*(T>=6U)

Функциональные источники, задаваемые формулой (NFI, NFV)

Этот тип источников подобен источникам программы SPICE3 В и задается выражением, содержащим переменные, зависящие от времени. В зависимости от выходной величины различается 2 типа таких источников: NFI - функциональный источник тока, NFV- функциональный источник напряжения. Нелинейные зависимые источники напряжения NFV и тока NFI описываются произвольной функциональной зависимостью от напряжений и токов схемы. Например, функциональный источник NFI для моделирования анодного тока вакуумного триода задается следующим образом: K*pow((V(Plate)-V(Cathode)+Mu*(V(Gnd)-V(Cathode))),1.5) Если для рассматриваемых функциональных источников указан атрибут FREQ, то он заменяет обычный малосигнальный коэффициент передачи, определенный во время расчета рабочей точки по постоянному току. <F-Bыpaжение> может быть числом или выражением, включающим частотно-зависимые переменные. Оно принимается во внимание лишь при проведении малосигнального частотного анализа, когда независимой переменной является частота. Например, предположим, что выражение для атрибута FREQ - 1+VC)*A+1e6/F). В этом выражении F является независимой переменной малосигнального частотного анализа - частотой, a VC) - малосигнальный комплексный потенциал 3-го узла. Указанная зависимость будет использована лишь при проведении частотного анализа, при проведении анализа переходных процессов для формульного функционального источника будет использовано выражение в позиции атрибута VALUE. Если задан атрибут NOISE EXPRESSION то функциональным источником генерируется шумовой ток, величина спектральной плотности которого задается <N-выражением>. Например, для моделирования фликер-шума можно использовать следующее выражение: 1Е-16 *powF.5ma,1.1)/F. Следует отметить, что выражение для атрибута NOISE EXPRESSION должно зависеть только от частоты F и может быть использовано только для функциональных источников NFI. Атрибут DERIVATIVE задает способ вычисления производных в выражениях. Он может быть трех видов:

• Algebraic - производная вычисляется путем правил дифференцирования алгебраических выражений. Это наиболее предпочтительный способ вычисления в смысле точности. Однако сложные алгебраические выражения, содержащие большое количество переменных, приводят к громоздким вы-. ражениям для производных, которые требуют намного больше времени для расчета, чем простое численное дифференцирование.

• Numeric - численное дифференцирование методом простой пертурбации. Предпочтительно использовать при наличии сложных формул.

• Default - производные вычисляются в соответствии со значением флага NUMERICJDERIVATIVE в Global Settings.

Функциональные источники, задаваемые таблицей (NTVofl, NTIofl, NTIofV, NTVofV), используют упорядоченную в порядке возрастания аргумента таблицу. Данная таблица задает функциональную зависимость выходной величины (напряжения, тока) от входной величины (напряжения, тока). В зависимости от вида входной и выходной величины имеются 4 типа табличных функциональных источников (табл. 5.17).

Обозначение	Обозначение	Обозначение	Обозначение	Обозначение
NTIOFI	NTIOFI	NTIOFI	NTIOFI	NTIOFI
NTVOFI	NTVOFI	NTVOFI	NTVOFI	NTVOFI
NTVOFV	NTVOFV	NTVOFV	NTVOFV	NTVOFV
NTIOFV	NTIOFV	NTIOFV	NTIOFV	NTIOFV

Зависимые источники NTVofl, NTIofl, NTIofV и NTVofV задаются таблицей зависимостей значений выходного сигнала Yk от значений входного сигнала Хк. Значения отсчетов выходного сигнала Y указываются в порядке возрастания аргумента X. Для расчета выходного сигнала между опорными точками применяется линейная интерполяция. Значения сигнала Y вне заданного диапазона изменения аргумента полагаются равными их значениям в крайних точках. Например, задание табличных пар значений (-.01,-10) (.01,10) для источника NTVOFV описывает идеальный усилитель с коэффициентом передачи 1000 и с уровнями ограничения выходного напряжения ±10 В. Когда входное напряжение < -0.01 В, на выходе будет -10 В, а когда входное напряжение > 0.01, на выходе будет +10 В.

Модели ключей типа switch

Формат схем MICROCAP-8:

• Атрибут PART: <имя>.

• Атрибут VALUE: <[V | T | I] <n1, n2>[,Ron>[,<Roff>]].

Примеры:

V,1,2

l,2ma,3ma

Т,1 ms,2ms,50,5Meg

l,2ma,3ma,0.01,1MEG

Рис. 5.40. Ключи Switch типа V,T и I

При расчете переходных процессов используются ключи, управляемые разностью потенциалов, током (через индуктивность) и коммутируемые в определенные моменты времени. Это наиболее старый вид ключей, применяемых в ранних версиях программы MICROCAP. В последней версии используются также ключи типа S и W (см. ниже), имеющие более плавный переход между состояниями «включено» и «выключено». В ключах SWITCH приняты следующие обозначения:

V - управление разностью потенциалов.

I - управление током.

Т - переключение в определенные моменты времени.

п1, п2 - значения управляющей величины, при которых происходят переключения.

Ron, Roff - сопротивления ключа в замкнутом и разомкнутом состоянии.

По умолчанию Ron=1E-3 Ом, Roff=1E9 Ом.

Если п1<п2, то ключ замкнут (находится в состоянии ON) при управляющем сигнале п1<Х<п2 и разомкнут (находится в состоянии OFF), когда Х<п1 или Х>п2. Если же п1>п2, то ключ разомкнут (OFF) при управляющем сигнале п1>Х>п2 и замкнут (OFF), когда Х>п1 или Х<п2. Для ключей типа V управляющий сигнал X представляет собой разность потенциалов между управляющими выводами ключа. Для ключей типа I управляющий сигнал X представляет собой ток через индуктивность, включенную между управляющими выводами ключа. Для ключей типа Т управляющий сигнал X представляет время, при этом управляющие выводы ключа должны быть заземлены для минимизации общего количества узлов в схеме. При анализе переходных процессов следует обратить внимание на выбор шага расчета. Если шаг будет слишком большим, ключ может не переключаться. Для переключения ключа хотя бы одна расчетная точка должна попасть внутрь области значений, переводящих ключ в противоположное состояние.

При выполнении расчетов частотных характеристик или режима по постоянному току ключ заменяется постоянным сопротивлением.