Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2003 №7

Графический анализ результатов моделирования в OrCAD 9.2 при помощи шаблонов окна графика

Златин Иосиф


В модуле PSpice A/D программы OrCAD 9.2 появилась новая функция, позволяющая обрабатывать и оформлять результаты моделирования. О ее применении и пойдет речь в этой статье.

Шаблон окна графика — окно графика, содержащее один или большее количество параметров (атрибутов), в качестве которых используются узловые напряжения, токи выводов, мощности или цифровые сигналы.

Версия 9.2 PSpice A/D обеспечивает шаблоны окна графика, которые позволяют создавать и повторно использовать данные графического анализа в программе отображения и обработки результатов моделирования Probe.

Вы можете создавать уникальные шаблоны окна графика для любого проекта или общие шаблоны, которые могут применяться к различным проектам.

Для работы с шаблонами окна графика в меню Window окна Pspice A/D выберите Display Control и щелкните по клавише Templates. При этом откроется диалоговое окно Display Control (рис. 1). Здесь можно настраивать шаблоны окна графика различными способами.

Чтобы создать и сохранить новый шаблон окна графика, нужно сначала установить активное окно графика в графическом редакторе Probe с нужной вам конфигурацией. Активное окно графика будет основным для свойств сохраняемого шаблона.

Чтобы использовать шаблоны окна графика в схемотехническом редакторе Capture, нужно скопировать шаблоны или в локальный, или глобальный pspice.prb.

Только те шаблоны, которые применяются для моделирования, внесены в перечень диалогового окна Display Control (при нажатой клавише Templates). Так, для режима моделирования AC Sweep показываются шаблоны в частотной области, например диаграмма Найквиста, в то время для анализа переходных процессов будут показаны шаблоны во временной области, скажем, шаблон длительности фронта или длительности импульса. Кроме того, некоторые определенные ранее шаблоны требуют сложных исследований (анализа Монте-Карло [1] или вариации параметров).

Набор используемых стандартных шаблонов, включенных в PSpice A/D, приведен в таблице.

Tаблицa
Tаблицa

Размещение маркеров шаблона окна графика схемотехническом редакторе Capture

В версии 9.2 теперь можно размещать маркер, который связан с шаблоном окна графика, в схемотехническом редакторе Capture. Маркер восстановит связанный с ним шаблон при выполнении моделирования в PSpice. Маркеры для шаблонов окна графика отличаются от других маркеров (для напряжения, тока или мощности) наличием на конце квадрата (у других маркеров на конце круг — рис. 2).

Тип анализа, указанный в профайле моделирования, определяет, какой шаблон будет загружен (или для режима моделирования AC Sweep, DC Sweep или Transient). При размещении маркера шаблона окна графика описание параметра для размещаемого шаблона будет появляться в строке текущего состояния Capture. Если схема не промоделирована, то маркеры шаблона имеют серый цвет, если схема промоделирована, они становятся черного цвета.

Если тип параметра установлен «Any» (любой), тип маркера будет зависеть от местоположения маркера. Если маркер помещен на вывод, то он будет маркером тока. Если маркер помещен в узел, он будет маркером напряжения. Если маркер помещен на устройство, он будет маркером мощности.

Пример 1. Рассмотрим использование стандартного шаблона окна графика для оценки устойчивости дифференциального усилителя, находящегося в папке Orcad/Pspice/Capture_Samples/anasim/example.

Известно, что если рациональная функция F(p) содержит в числителе характеристический многочлен цепи, а в знаменателе — многочлен той же степени, не имеющей нулей в правой полуплоскости, то для устойчивости цепи необходимо и достаточно, чтобы годограф функции F(j?) при изменении от 0 до +∞ не охватывал начало координат [2]. Годограф F(j?), получаемый при изменении от 0 до +∞, обычно называют диаграммой Найквиста, а начало координат — критической точкой. Тогда сформулированный критерий сводится к требованию, чтобы диаграмма Найквиста не охватывала критическую точку.

Опишем последовательность операций при размещении маркера шаблона окна графика Nyquist Plot:

  1. В меню Pspice схемотехнического редактора Capture выберем опцию Edit Simulation Profile. В открывшемся окне Simulation Settings в поле Analysis type выберем режим моделирования AC Sweep/Noise, выберем логарифмическую шкалу, щелкнув Logarithmic, в выплывающем меню выберем Decade, в поле Start Frequency напечатаем 1, в поле End Frequency напечатаем 10e10, в поле Points/Decade напечатаем 100 и затем щелкнем по кнопкам «Применить» и «OK».
  2. В Capture, в меню PSpice выберем Markers, затем выберем Plot Window Templates. После этого появится диалоговое окно Plot Window Templates (рис. 3).
  3. Щелкнем по шаблону Nyquist Plot, который мы хотим связать с маркером, который мы собираемся разместить.
  4. Щелкнем Place. Маркер шаблона окна графика появится и будет присоединен к курсору.
  5. Поместим маркер в необходимом месте на схеме (рис. 2).
  6. Щелкнем по клавише Run PSpice.

Результаты моделирования диаграммы Найквиста для диапазона частот от 1 Гц до 10 ГГц показаны на рис. 2. Как видно из рисунка, дифференциальный усилитель устойчив в заданном диапазоне частот.

Создание нового шаблона окна графика

Пример 2. Рассмотрим создание нового шаблона окна графика, используя схему предыдущего примера (рис. 2). Опишем последовательность операций для создания шаблона окна графика, служащего для вычисления среднего геометрического двух параметров для режима моделирования Transient:

  1. Щелкнем мышкой по маркеру шаблона окна графика и удалим его клавишей Delete.
  2. В меню PSpice схемотехнического редактора Capture выберем опцию Edit Simulation Profile. В открывшемся окне Simulation Settings в поле Analysis type выберем режим моделирования Time Domain (Transient), а в поле Run to Time напечатаем «3 u» и затем щелкнем по кнопкам «Применить» и «OK».
  3. Запустим процесс моделирования, щелкнув по клавише Run Pspice.
  4. В окне Pspice A/D щелкнем по клавише Add Trace. При этом откроется окно Add Traces, показанное на рис. 4. Запишем в поле Trace Expression этого окна с помощью операторов, расположенных справа, и переменных, расположенных слева, следующее выражение: SQRT(V(OUT1)*V(OUT2)) и щелкнем по клавише OK. При этом в окне PSpice A/D будет вычислено среднее геометрическое напряжений V(OUT1) и V(OUT2) (рис. 5).
  5. В окне PSpice A/D, в меню Window, выберем Display Control.
  6. В открывшемся окне Display Control щелкнем по кнопке Templates.
  7. В текстовом поле New Name, введем название для нового шаблона MeanG, который мы хотим создать (рис. 1).
  8. Нажмем кнопку Save To или Save. Появится диалоговое окно Save Plot Window Template — Step 1 of 2 (Сохранение шаблона окна графика — шаг 1 из 2).

В текстовом поле Description можно напечатать описание для шаблона (это необязательно).

  1. Если была нажата кнопка Save To вместо Save, выберем соответствующую кнопку под рамкой Store Template In. По умолчанию — локальный pspice.prb. Для функции Save единственный выбор — Local File.
    • Local File — pspice.prb для текущего моделирования в PSpice.
    • Global File — pspice.prb, который нужно использовать глобально для всех отображений Probe.
    • Other File — другой pspice.prb, хранящийся в другом месте на вашем жестком диске.
  2. Нажмем Next. Появится диалоговое окно Save Plot Window Template — Step 2 of 2. Число параметров Node/Pin Name, которые внесены в перечень, определяются текущим окном графика.
  3. Определим связь каждого параметра, выбирая узел или название вывода из выплывающего перечня под графой Node/Pin Name.

Этот выплывающий перечень показывает все доступные узловые напряжения, токи выводов, мощности или цифровые сигналы. Если выплывающий перечень не появится, щелкнем по текстовому полю, чтобы активизировать выплывающую кнопку.

  1. Для каждого параметра установим тип параметра, используя выбранное название параметра из выплывающего перечня под графой Type.

Этот выплывающий перечень показывает все доступные типы параметров (любой параметр, ток, мощность, напряжение, цифровой сигнал). Если выплывающий перечень не появляется, щелкните в текстовом поле, чтобы активизировать выплывающую кнопку.

  1. Для каждого параметра под графой Description можно напечатать описание (это необязательно).
  2. При желании можно изменить порядок параметров, используя клавиши управления курсором, чтобы переместить параметр вверх или вниз по списку. Кроме того, можно удалить параметр, выбрав его и нажав клавишу Delete.
  3. Щелкните Finish.

По крайней мере один параметр требуется для создания шаблона окна графика. Максимальное дозволенное число параметров — число уникальных узловых напряжений, токов выводов, мощности или цифровых сигналов в активном окне графика.

Изменение шаблона окна графика

Изменение шаблона окна графика — по существу то же самое, что и создание нового шаблона. Чтобы изменить шаблон окна графика, специфический шаблон должен быть активным окном графика в Probe. Последовательность операций аналогична описанной выше.

Удаление шаблона окна графика

Можно удалять шаблон окна графика из перечня загруженных шаблонов. Удаляя шаблон из окна графика, вы удаляете его из перечня шаблонов, а также можете стереть его из pspice.prbа.

  1. В меню Window выберите Display Control.
  2. Щелкните по кнопке Templates.
  3. Щелкните по названию шаблона окна графика, который необходимо удалить.
  4. Щелкните Delete.

Копирование шаблона окна графика

Вы можете скопировать шаблон окна графика в другой pspice.prb.

  1. В меню Window выберите Display Control.
  2. Щелкните по кнопке Templates.
  3. Щелкните по названию шаблона окна графика, который необходимо скопировать.
  4. Щелкните Copy To. Появится диалоговое окно Probe File for Save Template (рис. 8).
  5. Выберите pspice.prb, в котором необходимо сохранить шаблон, выбирая соответствующий пункт в группе Store Template (по умолчанию — локальный pspice.prb.)
  6. Щелкните OK.

Восстановление шаблона окна графика

Чтобы сделать шаблон окна графика активным графическим окном, необходимо восстановить его. Это процесс отмены предварительно определенного шаблона окна графика и установки нового графика в окне Probe, использующем параметры, связанные с этим шаблоном. Для применения параметров в шаблоне вы должны заменить названия узловых напряжений или названия токов выводов для каждого параметра, содержащегося в восстанавливаемом шаблоне.

Вы можете восстанавливать только те шаблоны окна графика, которые уже загружены. Если Вы хотите восстановить шаблон окна графика, который не появляется в перечне, Вы должны сначала загрузить его.

  1. В меню Window, выберите Display Control.
  2. Щелкните клавишей Templates.
  3. Выберите шаблон окна графика, который Вы хотите восстановить, щелкните по его названию в перечне загруженных шаблонов.
  4. Щелкните Restore. Диалоговое окно Restore Plot Window Template появится (рис. 9).
  5. Повторно назначьте название узлового напряжения или название тока вывода для каждого параметра в перечне. Для этого для каждого параметра щелкните по соответствующей клавише, находящейся под графой Node/Pin Name (при этом откроется диалоговое окно Plot Window Template Arguments, в котором можно с помощью мыши выбрать название узлового напряжения или тока вывода и затем щелкнуть OK).
  6. Щелкните OK.

Новое окно Probe будет создано и будет показан восстановленный шаблон окна графика.

Можно также восстановить шаблон окна графика, выбирая команду Add Trace из меню Trace и затем выбирая Plot Window Templates из выплывающего списка в рамке Functions or Macros.

Вы можете рассматривать свойства шаблона окна графика и изменять описания полей для шаблона или параметров, которые они содержат.

Рассмотрение свойств шаблона окна графика

  1. В меню Window выберем Display Control.
  2. Щелкнем по кнопке Templates.
  3. Щелкнем по названию шаблона окна графика, который необходимо рассмотреть.
  4. Щелкнем Properties. Появится диалоговое окно Plot Window Template Properties (рис. 10).
  5. Измените поле Description для шаблона или измените описание для любого параметра.
  6. Щелкните Finish to exit, и сохраните все изменения.

При рассмотрении свойств шаблона можно редактировать поля Description (описание). Никакие другие изменения не позволяются. Если вы хотите изменить параметры, см. «Изменение шаблона окна графика».

Загрузка шаблона окна графика

Вы можете загружать шаблон окна графика из другого pspice.prbа и добавлять его к перечню доступных шаблонов. Когда вы загружаете шаблон, вы не делаете его активным окном графика — вы только добавляете его к перечню доступных шаблонов. Если дубликат шаблона загружен, то тот, который вы загружаете, заменит текущий в перечне. Если вы закрываете файл данных и повторно открываете его, любые шаблоны окна графика, которые были загружены ранее, необходимо перезагрузить, чтобы сделать их доступными (загруженный шаблон не сохраняется с файлом данных).

Загрузка шаблона окна графика:

  1. В меню Window выберите Display Control.
  2. Щелкните по кнопке Templates.
  3. Щелкните Load. Появится диалоговое окно Load Displays.
  4. Выберите pspice.prb, содержащий шаблон окна графика, который вы хотите загрузить, а затем выберите Open. Загруженные шаблоны будут перечислены в диалоговом окне Display Control.

Литература

  1. Златин И. В Монте-Карло с OrCAD 9.2 // Компоненты и технологии. 2003. № 5.
  2. А. А. Куликовский. Устойчивость активных линеаризованных цепей с усилительными приборами новых типов. М.: Госэнергоиздат. 1962.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Сообщить об ошибке