Визуальное моделирование электронных схем в PSPICE
Шрифт:
Шаг 25 Снова загрузите на экран SCHEMATICS схему термоизмерительного мостика TERMOBRIDG.sch и откройте из окна Analysis Setup окно DC Sweep (рис. 7.21). Убедитесь, что в этом окне сохранены все ранее заданные вами установки (см. раздел 7.3 и рис. 7.19).
Рис. 7.21. Окно DC Sweep с установками для температуры в качестве изменяемого параметра
Внизу в окне DC Sweep расположена кнопка Nested Sweep…, с помощью которой вызывается окно DC Nested Sweep (Вложенный анализ цепи постоянного тока).
Шаг 26 Щелкните по кнопке Nested Sweep…, чтобы открыть окно DC Nested Sweep (рис. 7.22).
Рис. 7.22. Установки для температурного коэффициента в качестве дополнительного изменяемого параметра
Выберите в этом окне опцию Model Parameter (Модельный параметр), затем введите: в поле Model Туре (Тип модели) — Res, в поле Model Name (Название модели) — Rbreak, а в поле Parameter Name (Название параметра) — ТС1, так как температурный коэффициент ТС1 является параметром модели Rbreak, которая в свою очередь принадлежит к типу Res (Резистор).
Шаг 27 Выполните остальные установки согласно образцу на рис. 7.22. Таким образом, вы задаете линейное изменение (Sweep Туре) температурного коэффициента ТС1 от ТС1=0.0011/K до ТС1=0.0011/K. Затем активизируйте вложенный анализ Nested Sweep, установив флажок рядом с опцией Enable Nested Sweep (Разрешить вложенный анализ), и, щелкнув по кнопке Main Sweep… (Основной анализ), возвращайтесь к окну DC Sweep.
Шаг 28 Покиньте окно DC Sweep с помощью кнопки OK и вновь возвращайтесь к окну Analysis Setup. Проконтролируйте еще раз, чтобы в нем рядом с кнопкой DC Sweep был установлен флажок, и возвращайтесь обратно к редактору SCHEMATICS, щелкнув по кнопке Close.
Шаг 29 Запустите процесс моделирования и выведите на экран PROBE диаграмму, изображенную на рис. 7.23.
Рис. 7.23. Диаграмма, полученная в результате анализа схемы TERMOBRIDG.sch при изменении температуры и различных значений температурного коэффициента
7.5. Значение сопротивления в качестве изменяемой переменной
Теперь вы научитесь проводить анализ цепи постоянного тока DC Sweep, при котором в качестве изменяемой переменой будет использоваться значение сопротивления. В таких случаях значение сопротивления называется глобальным параметром (Global Parameter). При проведении анализа цепей переменного тока AC Sweep и анализа переходных процессов Transient Analysis этот термин используется, наряду со значением сопротивления, применительно еще к целому ряду других значений.
Анализ DC Sweep с использованием в качестве изменяемой переменной глобального параметра проводится несколько иначе, чем вы привыкли это делать на примере предыдущих анализов, где в качестве переменных выступали обычные параметры. Прежде вы могли выполнять всю предварительную установку для предстоящего анализа в пределах одного окна DC Sweep (иногда еще и в окне DC Nested Sweep). Для анализа DC Sweep с изменением глобального параметра, помимо вышеуказанных окон, необходимо определить изменяемые переменные еще в двух других местах. Всю эту процедуру вы изучите на примере проведения анализа последовательной цепи при изменении значения сопротивления одного из резисторов в диапазоне 0-20 кОм.
Шаг 30 Начертите схему последовательной цепи с двумя резисторами (рис. 7.24) и сохраните ее в папке Projects под именем PARAM1.sch.
Рис. 7.24. Последовательное соединение двух резисторов
Шаг 31 Двойным щелчком по значению сопротивления 10k откройте окно Set Attribute Value резистора R2. Удалите из строки значение 10k и вместо него введите для вашей переменной какое-нибудь имя (например, Rvar), которое вы должны заключить в фигурные скобки (рис. 7.25). Тем самым вы определяете R2 как параметр.
Рис. 7.25. Окно Set Attribute Value для резистора R2
Шаг 32 Закройте окно Set Attribute Value, щелкнув по кнопке OK. Отметьте, что значение резистора R2 на чертеже вашей схемы изменилось (рис. 7.26).
Рис. 7.26. Схема, где было изменено значение сопротивления резистора R2
Шаг 33 Достаньте из библиотеки SPECIAL.slb элемент PARAM и установите его на своем рабочем листе, как показано на рис. 7.27.
Рис. 7.27. Чертеж схемы с псевдокомпонентом PARAMETERS
Шаг 34 Дважды щелкните по элементу PARAMETERS, после чего откроется окно его атрибутов (рис. 7.28). В этом окне вы должны будете еще раз зарегистрировать Rvar как параметр.
Рис. 7.28. Окно атрибутов элемента PARAMETERS с установками для регистрации Rvar как параметра
В окне атрибутов элемента PARAMETERS вам уже не нужно заключать имя Rvar в фигурные скобки. Что вы должны сделать обязательно, так это задать для вашего параметра какое-нибудь значение (здесь: 10k), потому что PSPICE позволяет регистрировать сколько угодно параметров, даже если вы потом не будете использовать их в качестве переменной для анализа. В таких случаях пусть и зарегистрированные, однако не выбранные в качестве переменной компоненты получают значение, указанное вами в окне атрибутов PARAMETERS.
Шаг 35 Закройте окно атрибутов. Теперь на вашем чертеже установлен символ PARAMETERS с указанием зарегистрированного параметра (рис. 7.29).
Рис. 7.29. Схема, для которой полностью проведена процедура регистрации R2 как параметра
Шаг 36 Откройте окно DC Sweep. Ориентируясь на рис. 7.30, проведите необходимые настройки: в качестве изменяемого параметра будет использоваться значение сопротивления Rvar от 1 до 20 кОм с шагом в 1 Ом. Подтвердите все установки, щелкнув по кнопке OK.
Рис. 7.30. Окно DC Sweep с установками для проведения анализа цепи постоянного тока
Шаг 37 Запустите процесс моделирования и выведите на экран PROBE диаграмму напряжения на Rvar и диаграмму тока, проходящего через Rvar (рис 7.31).
Рис. 7.31. Напряжение на Rvar и ток, проходящий через Rvar
Диаграмма, изображенная на рис. 7.31, иллюстрирует то, что вам давно уже известно: когда сопротивление Rvar имеет нулевое значение, то значение тока, проходящего через Rvar, очень высоко, а напряжение на Rvar равно нулю. При очень высоких значениях Rvar ток, проходящий через Rvar, приближается к нулевому значению, а напряжение — к значению 10 В.
Разумеется, что при изменении Rvar также меняется и мощность, рассеиваемая на Rvar. Эту мощность вы сейчас графически представите.
Шаг 38 Удалите диаграммы тока и напряжения на Rvar, а также дополнительную ось координат Y (команда Plot→Delete Y Axis (Удалить ось Y)), чтобы подготовить экран PROBE для изображения диаграммы мощности. Затем откройте окно Add Traces и отправьте в строку Trace Expression произведение тока и напряжения на Rvar (рис. 7.32).