Меню Analysis программы EWB 5.0

1. Первые три команды — Activate (CTRL+G), Stop (CTRL+T), Pause (F9) — аналогичны командам меню Circuit программы EWB 4.1.

2. Analysis Options... (CTRL4-Y) — набор команд для установки параметров модели­рования.

2.1. Global — настройки общего характера; задаются в диалоговом окне, в котором параметры имеют следующие назначения:

ABSTOL — абсолютная ошибка расчета токов; если токи в моделируемой схеме существенно больше указанного значения, то с целью повышения быст­родействия значение ABSTOL целесообразно увеличить, исходя из требуемой по­грешности расчета (например, с учетом разрядности мультиметра);

GMIN — минимальная проводимость ветви цепи; указанное значение изменять не рекомендуется; увеличение GMIN положительно сказывается на сходи­мости решения при одновременном снижении точности моделирования; использует­ся при подключении дополнительного Gmin stepping алгоритма (см. п. 2.2);

PIVREL, PIVTOL — относительная и абсолютная величины элемента строки матри­цы узловых проводимостей для его выделения в качестве ведущего элемента; введе­ние такого элемента в случае метода Гаусса позволяет повысить точность промежуточных вычислений и, следовательно, уменьшить общее количество итера­ций; установленные по умолчанию значения параметров изменять не ре­комендуется;

RELTOL — относительная ошибка моделирования; влияет на сходимость решения и скорость моделирования; рекомендуемые значения — 10^-2...10^-6; TEMP — температура, при которой проводится моделирование; VNTOL — абсолютная погрешность расчета напряжений;

CHGTOL — абсолютная погрешность расчета зарядов; установленные по умолчанию значения изменять не рекомендуется;

RAMPTIME — начальная точка отсчета времени при анализе переходных процессов;

CONVSTEP, CONVABSSTEP — относительный и абсолютный размер автоматически контролируемого шага итерации при расчете режима по постоянному току;

CONVLIMIT — включение или выключение дополнительных средств, встроенных в модели некоторых компонентов, для обеспечения сходимости итерационного про­цесса;

RSHUNT —сопротивление утечки для всех нод относительно общей шины (зазем­ления); при сообщениях об ошибках "No DC path to ground" (плохое заземление цепи) и "Matrix is nearly singular" (матрицы очень близки — речь идет о матрицах L- и U-уровней) значение параметра варьируются в пределах 10⁶...10⁹ Ом;

Temporary... — объем дисковой памяти для хранения временных файлов (Мбайт); в случае сложных цепей значение параметра увеличивается.

Кнопка Reset defaults во всех диалоговых окнах предназначена для установки значений параметров по умолчанию. Используется в том случае, если после редакти­рования необходимо вернуться к исходным данным.

Заметим, что варьирование параметров ABSTOL, RELTOL, VNTOL, CHGTOL, на­пример, с целью уменьшения времени моделирования может ограничиваться неудов­летворительной сходимостью итерационного процесса при наличии в моделируемой схеме нод и ветвей с близкими значениями искомых напряжений, токов или зарядов.

2.2. DC — настройки для расчета режима по постоянному току (статический режим) с помощью диалогового окна, параметры которого имеют следую­щее назначение:

ITL1 — максимальное количество итераций приближенных расчетов; при сообще­нии "No convergence in DC analysis" (неудовлетворительная сходимость при DC-ана­лизе) значение параметра увеличивается до 500... 1000;

GMINSTEPS — количество итераций размером GMIN каждая дополнительного Gmin stepping алгоритма, используемого при неудовлетворительной сходимости;

SRCSTEPS — количество итераций дополнительного Source stepping алгоритма, ис­пользуемого при неудовлетворительной сходимости решения для нелинейных це­пей; заключается в "дроблении" участка характеристики нелинейного компонента на заданное параметром SRCSTEPS количество шагов.

2.3. Transient — настройка параметров режима анализа переходных процес­сов:

ITL4 — максимальное количество итераций для расчета одной точки переходных процессов; при сообщении "Time step too small" (шаг времени очень мал) или "No convergence in the transient analysis" (нет сходимости) значение параметра целесооб­разно увеличить до 15...20;

METHOD — метод приближенного интегрирования системы дифференциальных уравнений:

♦ TRAPEZOIDAL — метод Эйлера;

♦ GEAR — метод Гира;

TRTOL — константа, определяющая точность расчетов; АССТ — разрешение на вывод сообщений о процессе моделирования.

2.4. Device — выбор параметров МОП-транзисторов (диалоговое окно на рис. 1.20, DEFAD — площадь диффузионной области стока, м²;

DEFAS — площадь диффузионной области истока, м²;

DEFL — длина канала полевого транзистора, м;

DEFW — ширина канала, м;

TNOM — номинальная температура компонента;

BYPASS — включение или выключение нелинейной части модели компонента;

TRYTOCOMPACT — включение или выключение линейной части модели компонента.

2.5. Instruments — настройка параметров контрольно-измерительных приборов:

Pause after each screen — пауза (временная остановка моделирования) после запол­нения экрана осциллографа (Oscilloscope) по горизонтали; при дезактивации опции становятся активными следующие две опции:

Generate time steps automatically — автоматическая установка временного шага (ин­тервала) вывода информации на экран;

Minimum number of time points — минимальное количество отображаемых точек за период наблюдения (регистрации);

ТМАХ —промежуток времени от начала до конца моделирования;

Set to Zero — установка в нулевое (исходное) состояние контрольно-измерительных приборов перед началом моделирования;

User-defined — управление процессом моделирования проводится пользователем (ручной пуск и остановка);

Calculate DC operating point — выполнение расчета режима по постоянному току;

Points per cycle — количество отображаемых точек при выводе амплитудно-частот­ных и фазо-частотных характеристик (Bode plotter);

Use engineering notation — использование инженерной системы обозначений еди­ниц измерения (например, напряжения будут выводиться в милливольтах (мВ), ми­кровольтах (мкВ), нановольтах (нВ) и т.д.).

3. DC Operating Point — расчет режима по постоянному току; в этом режиме из моделируемой схемы исключаются все конденсаторы (обрыв цепи) и закорачива­ются все индуктивности.

4. DC Sweep... — вариация параметров используемых в моделируемой схеме источников при расчете режима по постоянному току. В диалоговом окне задаются параметры вариации напряжения или тока одного или двух ис­точников:

Start value, Stop value — начальное и конечное значение варьируемой величины (на­пряжения или тока источника);

Increment — шаг изменения варьируемой величины;

Output node — номер точки (ноды) схемы, в которой измеряется выходное напряже­ние как функция от варьируемой величины.

5. AC Frequency... — расчет частотных характеристик. Выполнение команды начинается с задания в диалоговом окне следующих параметров:

FSTART, FSTOP — границы частотного диапазона (минимальное и максимальное значение частоты соответственно);

Sweep type — масштаба по горизонтали: декадного (Decade), линейного (Linear) или октавного (Octave);

Number of points — числа рассчитываемых точек;

Vertical scale — масштаба по вертикали: линейного (Linear), логарифмического

(Log) или в децибелах (Decibel);

Nodes in circuit — списка всех нод цепи;

Nodes for analysis — номеров нод, для которых рассчитываются характеристики схемы; перечень таких нод устанавливается нажатием кнопок Add -> (добавить) и <- Remove (удалить);

Simulate — кнопка запуска моделирования.

Дополнительные действия с результатами расчета выполняются с помощью командных кнопок, расположенных в верхней части окна. Первые во­семь кнопок являются стандартными и пояснений не требуют. Назначение третьей группы кнопок рассмотрены ниже.

5.1. Properties — параметры графического изображения; при нажатии этой кнопки открывается диалоговое окно с закладками General, Left Axis, Bottom Axis, Right Axis, Top Axis и Traces.

Окно General состоит из четырех пунктов: Title — редактирование названия с возможностью изменения шрифта; Grid — нанесение на графики сетки с возможностью редактирования толщины ли­ний и их цвета;

Trace Legend — отображение на экране сигнала в контрольных точках схемы с ука­занием цвета соответствующих графиков;

Cursors — вывод на экран характеристик АЧХ и ФЧХ в табличном виде для одной или всех выбранных нод схемы.

При выборе заставки Left Axis вызывается диалоговое окно оформления ре­зультатов моделирования, содержащее следующие пункты:

Label — редактирование обозначения оси Y с возможностью изменения шрифта и его атрибутов (например, можно заменить символ обозначения напряжения V на U);

Axis — изменение толщины линии оси Y и ее цвета;

Division — количество разбиений в одном большом делении сетки;

Range — диапазон значений по оси Y;

Scale — установка масштаба по оси Y (линейного, логарифмического и т. д.).

Для заставок Bottom Axis, Rigt Axis и Top Axis окна настроек имеют анало­гичный вид. Для заставки Traces окно настроек состоит из следующих пунктов:

Trace — выбор номера контрольной точки, для которой редактируется изображение характеристики;

Label — задание метки рассматриваемой;

Pen Size — выбор ширины линии для изображения характеристики; Color — выбор цвета линии; Sample — образец линии;

X Range — выбор оформления для оси X; аналогично выбору в окне Bottom Axis или Top Axis;

Y Range — выбор оформления для оси Y; аналогично выбору в окне Left Axis или Right Axis;

Offsets — установка смещения координат по осям X и Y.

5.2. — эти кнопки имеют соответственно названия Toggle Grid (вставить сетку), Toggle Legend (вставить обозначение контрольной точки), Toggle Cursor (вывести числовые данные), Restore Graph (восстановить графи­ческое обозначение, т. е. проигнорировать введенные изменения).

6. Transient... — расчет переходных процессов. Диалоговое окно командысодержит следующие пункты:

Initial conditions — установка начальных условий моделирования (назначения со­ставных частей этого пункта рассматривались при описании окна настроек параме­тров контрольно-измерительных приборов);

Tstart — время начала анализа переходных процессов;

Tstop — время окончания анализа;

Generate time steps automatically — расчет переходных процессов с переменным ша­гом, выбираемым автоматически в соответствии со значением параметра TRTOL; если эта опция выключена, то расчет ведется с учетом двух других опций;

Tstep — временной шаг вывода результатов моделирования на экран монитора.

7. Fourier... — проведение Фурье-анализа (спектрального анализа). При выбо­ре этой команды параметры моделирования задаются с помощью диалогового окна, в котором опции имеют следующие назначения:

Output node — номер контрольной точки (ноды), в которой анализируется спектр сигнала (для выбора на схеме такой точки необходимо включить опцию Show nodes в меню Circuit/Schematic Options...);

Fundamental frequency — основная частота колебания (частота первой гармоники);

Number harmonic — число анализируемых гармоник;

Vertical scale — масштаб по оси Y (линейный, логарифмический, в децибелах);

Advanced — набор опций этого блока предназначен для определения более тонкой структуры анализируемого сигнала путем введения дополнительных выборок (по умолчанию выключены);

Number of points per harmonic — количество отсчетов (выборок) на одну гармонику; Sampling frequency — частота следования выборок;

Display phase — вывод на экран распределения фаз всех гармонических составляю­щих в виде непрерывной функции (по умолчанию выводится график только ампли­туд гармоник);

Output as line graph — вывод на экран распределения амплитуд всех гармонических составляющих в виде непрерывной функции (по умолчанию — в виде линейчатого спектра).

8. Noise... — анализ спектра внутренних шумов. В диалоговом окне задаются следующие параметры моделирования:

Input noise reference source — место подключения источника входного сигнала (выби­рается из списка всех имеющихся источников сигнала, включая источник питания);

Output node — узел (нода) схемы, в которой анализируется выходной сигнал (для выбора на схеме такой точки необходимо включить опцию Show nodes в меню Circuit/Schematic Options...);

Reference node — узел (нода) схемы, относительно которого измеряется выходной

сигнал (по умолчанию —общая шина, т. е. "земля");

Fstart, Fstop — начальная й конечная частота диапазона анализа;

Sweep type — масштаб по оси частот (Decade, Linear, Octave);

Number points — число отображаемых точек;

Vertical scale — масштаб по оси Y (Linear, Log, Decibel);

Set points per summary — выбор компонента схемы (из списка, где перечислены все компоненты схемы), вклад шумов которого в спектр шума на выходе (Output node) будет отображаться отдельно.

9. Distortion... — анализ нелинейных и интермодуляционных искажений.

10. Parameter sweep... — вариация параметров. Исходные данные для выпол­нения команды задаются следующими параметрами:

Лабораторная работа № 2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: