Программа Advanced Analysis и режим анализа Troubleshooting в PSD 15.0 и OrCAD 10.0. Режим анализа Troubleshooting
Продолжая знакомить читателя с новым видом анализа Advanced Analysis, в данной статье остановимся на режиме анализа Troubleshooting (нахождение и устранение неисправностей).
Все статьи цикла:
- Программа Advanced Analysis и режим анализа Optimizer в PSD 15.0 и OrCAD 10.0, (Компоненты и технологии №5’2005)
- Программа Advanced Analysis и режим анализа Optimizer в PSD 15.0 и OrCAD 10.0, (Компоненты и технологии №6’2005)
- Программа Advanced Analysis и режим анализа Optimizer в PSD 15.0 и OrCAD 10.0, (Компоненты и технологии №8’2005)
- Программа Advanced Analysis и режим анализа Monte Carlo в PSD 15.0 и OrCAD 10.0, (Компоненты и технологии №9’2005)
- Программа Advanced Analysis и режим анализа Troubleshooting в PSD 15.0 и OrCAD 10.0. Режим анализа Troubleshooting, (Компоненты и технологии №1’2006)
- Программа Advanced Analysis и режим анализа Parametric Plotter в OrCAD 10.5. Режим анализа параметрического графопостроитель, (Компоненты и технологии №2’2006)
Если программа прекращает моделирование при проведении анализа Optimizer в результате проблем сходимости или ошибки, связанной с выражением для измерения, анализ Troubleshooting поможет отыскать проблему. Анализ Troubleshooting служит для анализа и устранения любых ошибок, возникающих в процессе оптимизации. Для осуществления анализа Troubleshooting:
- Необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши в строке таблицы Specification, отмеченной красным флажком, и в открывшемся меню выбрать Troubleshoot in PSpice. Откроется диалоговое окно программы PSpice, содержащее результаты моделирования. Первый график содержит данные выполнения моделирования с первоначальными значениями схемы. Второй график отображает данные последнего выполнения моделирования.
- Чтобы открыть данные графика, необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши по графику и в открывшемся меню выбрать Information.
- Выполним некоторые необходимые шаги:
- в окне PSpice AD проверим график, определяемый выражением для измерения, или нажмем кнопку
, чтобы открыть выходной файл моделирования;
- в таблице PSpice Measurements Results проверим синтаксис выражения для измерения и используемые переменные;
- в окне PSpice AD нажмем кнопку
, чтобы отредактировать профайл моделирования;
- в редакторе схем сделаем изменения в значениях параметра.
- скопируем отредактированное выражение для измерения из PSpice в таблицу Specifications анализа Optimizer (используя команды Copy и Paste);
- щелкнем в таблице Parameters анализа Optimizer по выделенной строке «Click here to import a parameter…» и импортируем новые значения параметра дополнительно к значениям параметра в редакторе схем.
Пример
Чтобы показать, как использовать анализ Troubleshooting, нам необходим проект, для которого анализ Optimizer будет не в состоянии найти решение. Мы будем использовать пример из папки Troubleshoot в каталоге Tutorial (рис. 1) программы PSD 14.1 (ввиду того, что в программе PSD 15.0 этот пример отсутствует). Этот пример — результат не получившейся оптимизации.
Открытие проекта rfamp_t в папке rfamp_t (Рис. 1)
Для демонстрации возможностей анализа Troubleshooting выполним следующие шаги:
- В редакторе схем откроем проект rfamp_t в папке rfamp_t (рис. 1).
- Откроем страницу схемы (рис. 2).
- Выберем профайл моделирования SCHEMATIC1-AC и для выполнения моделирования нажмем кнопку
.
- Чтобы открыть диалоговое окно анализа Optimizer с выражениями для измерения, включенными в этот пример, в меню PSpice в редакторе схем Capture выберем Advanced Analysis/Optimizer (рис. 3).
- Для удаления хронологии щелкнем правой кнопкой мыши в окне Error Graph и выберем в открывшемся меню Clear History.
- Удостоверимся, что процессор Modified LSQ выбран, и нажмем кнопку
в верхней панели инструментов. Запустится анализ Optimizer и сделает четыре попытки выполнения моделирования (рис. 4).
Схема усилителя В.Ч. (Рис. 2)
Выражения для измерения в диалоговом окне Optimizer (Рис. 3)
Отображение четырех попыток выполнения моделирования в диалоговом окне анализа Optimizer (Рис. 4)
Анализ Optimizer не сумел найти решение. Давайте поищем неисправности в проблемном выражении для измерения в PSpice. Используем для этого анализ Troubleshooting:
- Щелкнем правой кнопкой мыши по строке таблицы Specification, отмеченной красным флажком (вторая строка, «Bandwidth(V(Load),3)») (рис. 4), и в открывшемся меню (рис. 5) выберем Troubleshoot in PSpice. Откроется диалоговое окно программы PSpice (рис. 6). Щелкнем правой кнопкой и в открывшемся меню выберем Information. Данные графика отобразятся в окне Section Information (рис. 7).
- Проанализируем данные графика. Мы знаем, что здесь неудачно выбрано ограничение полосы пропускания. Добавим выражение для измерения в PSpice, чтобы найти точку графика, где усиление падает на –3 дБ.
- Щелкнем внизу таблицы Measurements Results. Откроется диалоговое окно Evaluate Measurement (рис. 8).
- В поле Trace Expression (рис. 8) напечатаем: max(db(v(load)))-3. Щелкнем OK и это выражение для измерения, вычисляющее точку частотной характеристики, где усиление падает на –3 дБ, появится в таблице Measurement Results (рис. 9)
- Для того чтобы включить курсор Probe, нажмем кнопку
.
- Активируем график 2 с курсором Probe двойным щелчком по красной точке внизу диалогового окна (рис. 10).
- Щелкнем по левому концу графика 2. Курсор Probe покажет (рис. 10), что точке графика (A2), где усиление падает на –3 дБ (6.3081dB), соответствует частота менее 1 кГц. Анализ Optimizer увеличил полосу пропускания, поскольку мы требовали этого, но не тем способом, которым мы хотели. В то время как показывается этот результат с немного увеличенной полосой пропускания, нам в большей степени необходимо увеличение верхней граничной частоты полосы пропускания.
Выбор опции Troubleshoot in PSpice в всплывающем меню (Рис. 5)
Диалоговое окно программы PSpice AD (Рис. 6)
Окно Section Information (Рис. 7)
Диалоговое окно Evaluate Measurement (Рис. 8)
Новое выражение для измерения в таблице Measurement Results (Рис. 9)
Диалоговое окно с активированным графиком 2 (Рис. 10)
Может быть, мы дали оптимизатору слишком много степеней свободы (параметров), некоторые из которых не обязательны для достижения наших целей.
Проверим выражение для измерения полосы пропускания в анализе Sensitivity, чтобы увидеть, какие компоненты являются наиболее важными.
Для проверки выражения для измерения полосы пропускания:
- Возвратимся в Advanced Analysis и в меню View выберем Sensitivity. Откроется диалоговое окно анализа Sensitivity.
- Удостоверимся, что Rel Sensitivity отображено в таблице Parameters. Если необходимо перейти от абсолютной к относительной чувствительности, щелкнем правой кнопкой мыши в диалоговом окне анализа Sensitivity и в открывшемся меню выберем Display/Relative Sensitivity (рис. 11).
- В таблице Specifications выберем выражение для измерения полосы пропускания.
- Для выполнения анализа Sensitivity нажмем в верхней панели инструментов кнопку
. После выполнения анализа мы увидим, что при относительном анализе чувствительности конденсаторы 3, 6 и 7 не оказывают сильного влияния на полосу пропускания частотной характеристики.
Выбор в открывшемся меню опции Display/Relative Sensitivity (Рис. 11)
Возвратимся в анализ Optimizer и удалим из него конденсаторы. Сокращение переменных, возможно, поможет анализу Optimizer найти решение.
Для повторного запуска анализа Optimizer:
- Возвратимся в диалоговое окно анализа Optimizer и в таблице Parameters, удерживая нажатой клавишу SHIFT, выберем строки с конденсаторами.
- Щелкнем правой кнопкой мыши и выберем в открывшемся меню Delete (рис. 12).
- Для удаления хронологии в окне Error Graph щелкнем в нем правой кнопкой мыши и выберем в открывшемся меню Clear History.
- Выберем процессор Modified LSQ и для выполнения оптимизации нажмем кнопку
в верхней панели инструментов. Анализ Optimizer успешно завершится.
Выбор команды Delete в открывшемся меню (Рис. 12)
Проблемы Advanced Analysis и их решение
Рассмотрим общие проблемы, с которыми мы можем столкнуться в любом из программных средств Advanced Analysis, и их решение.
Ознакомимся со следующие таблицами для ответов на эти проблемы:
- анализ терпит неудачу (табл. 1);
- результаты не те, что ожидались (табл. 2);