Моделювання електричних процесів в електронних засобах за допомогою Or. Cad PSpice
2 Проектування електронних засобів в середовищі автоматизованого моделювання електричних режимів роботи Or. CAD Cadense Or. Cad являє собою один з найпотужніших пакетів програм для моделювання у сфері проектування електронних засобів і друкованих плат. Основні компоненти пакета Or. CAD Capture — графічний редактор схем; Or. CAD PSpice A/D — програма моделювання аналогових і змішаних аналого-цифрових пристроїв, дані в яку передаються з Or. CAD Capture; Or. CAD PSpice Optimizer — програма параметричної оптимізації; Or. CAD Layout — графічний редактор друкованих плат; сервер Component Information System — Система доступа к электронному каталогу компонентов. ПК
Загальні відомості програму Or. Cad PSpice • • Аналіз по постійному / змінному струму аналіз шумів Аналіз перехідних процесів Фур'є-аналіз параметричний аналіз температурний аналіз Аналіз розкиду параметрів методом Монте Карло • Аналіз чутливості методом • найгіршого випадку Стандартні бібліотеки середовища Or. Cad надають користувачеві можливість вибору моделей різних елементів при створенні моделей пристроїв. У середовищі Or. Cad PSpice можна створювати моделі схем, котрі складаються з моделей елементів і функціональних блоків, що зручно при відпрацюванні принципів побудови нових схем. Можливе включення розроблених користувачем PSpice моделей елементів у існуючі бібліотеки або створення з них нових бібліотек. 3
Аналіз по постійному струму 4 Дозволяє отримувати характеристики схеми (струми, напруги, потужності) при зміні параметрів джерел напруги, струму, глобальних параметрів схеми, параметрів моделі і температури елемента.
Аналіз по змінному струмі 5 Дозволяє проводити побудову амплітудно-частотних характеристик схеми. Аналіз проводиться від джерела змінного струму IAC або напруги VAC, для якого вказуються амплітудне значення змінної складової і величина постійної складової. Задаються мінімальне і максимальне значення частоти.
6 Аналіз шумів Розраховується і видається наступна інформація для кожної частоти, для якої проводиться аналіз по змінному струмі: Шум генерований на виході деякого пристрою, який складається з шумів, що генеруються кожним резистором і напівпровідником, з яких складається даний пристрій. Для напівпровідникового пристрою складова шуму визначається режимами його роботи; Загальний вихідний і еквівалентний вхідний шум. Характеристика Спосіб визначення Вихідний шум Середньоквадратичне значення шумів всіх елементів ланцюга Вхідний шум Еквівалентний вхідний шум, який би забезпечував на виході відповідний вихідний шум у випадку ідеальної (Не шумливою) схеми Обчислюється при поділі спільного вихідного шуму на шум, що поширюється по аналізованої ланцюга від входу до виходу
Аналіз перехідних процесів 7
Фур’є-аналіз 8 Панель Or. Cad / PSpice Кнопка Швидкого перетворення Фур’є Осциллограма сигналу Спектр сигналу
Параметричний аналіз 9 Являє собою багаторазово повторювані ітерації одного з типів стандартних аналізів, коли змінюється глобальний параметр, параметр моделі, величина компонента або робоча температура.
Параметричний аналіз при R 2=1, 25, 50 Ом 10
Температурный анализ 11
Описание формата входного файла Or. Cad PSpice При моделировании в PSpice непосредственно загружается файл *. cir. Для его составления сначала присваиваются имена всем узлам принципиальной схемы моделируемого устройства. Имена узлов могут быть целыми числами от 0 до 9990 или алфавитно-цифровыми символами длиной не более 131 символа: R_R 1 N 63977 N 63885 105 k Узлы подключения элемента R_R 1 После именования узлов составляют задание на моделирование, которое заносится в файл. Имя файла произвольное. Первая строка файла — строка заглавия, которая затем выводится в виде заголовка в выходном файле. Строки комментариев содержат символ «*» в первой позиции. * source GEN 1004 Комментарий Строка продолжения начинается с символа «+» в первой позиции. Последняя строка файла. END. Порядок ввода промежуточных строк значения не имеет. 12
Описание формата входного файла Or. Cad PSpice 13 Предложения входного языка программы PSpice делятся на описания компонентов и директивы. Описанием компонента считается любая строка, не начинающаяся с символа «. » (кроме первой строки и строк комментариев и продолжений). Описание компонента имеет следующую структуру: <имя компонента> <числовые данные>: R_R 1 N 63977 <номера N 63885 двух или более узлов> Значение для R_R 1 105 k Узлы подключения элемента R_R 1 Значение для R_R 1 Первый символ имени Тип компонента С Конденсатор D Диод Q Биполярный транзистор R Резистор V Независимый источник напряжения
Описание формата входного файла Or. Cad PSpice Полупроводниковые приборы, математические модели которых встроены в программу PSpice, описываются большим количеством параметров, задаваемых с помощью директивы. MODEL, имеющей структуру: . MODEL <имя модели> <имя типа модели> + (<имя параметра>= <значение>) Здесь <имя модели> — имя модели компонента схемы, например KT 315 V, D 104. Тип компонента определяется <именем типа модели>. В данной работе используются следующие имена типа модели: D — для диода; NPN — для биполярного n-p-n транзистора; PNP — для биполярного p-n-p транзистора. В директиве. MODEL в круглых скобках указывается список значений параметров модели компонента (если этот список отсутствует или не полный, то недостающие значения параметров модели назначаются по умолчанию). . MODEL D 104 D(IS=1 E-10). MODEL KT 315 V NPN(IS=1 E-11 BF=50) 14
Пример задания на моделирование линейного стабилизатора напряжения в Or. Cad PSpice 15
Предлагаемый вариант реализации автоматизированного итеративного моделирования электрических и тепловых процессов с применением конвертера 1 1 Ввод электрической 3 2 принципиальной схемы 5 4 2 Ввод конструкции изделия 3 Ввод конструкции 6 4 Рассеиваемые ЭРЭ 7 печатных узлов мощности 8’ 5 Суммарные рассеиваемые мощности узлов 6 Интегральные температуры узлов 7 Рассеиваемые ЭРЭ мощности и граничные условия 8 Температуры ЭРЭ 8’ Температуры ЭРЭ в формате данных для Or. Cad. Следующий цикл итерации Подпрограмма составления заданий на моделирование в Or. Cad Конвертер данных 8 16
Спасибо за внимание
Скачать презентацию Моделювання електричних процесів в електронних засобах за допомогою
моделирование в ОРКАД.ppt