Материал: Самосадный Автоматизированное проектирование устройств систем сбора-обработки Ч2 2015

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Рис. 4.21. Результаты расчета целевой функции при графическом варианте вывода

CenterFreq(V(Out),40)=1,5697e+005

В верхней части графика вблизи пика появляется указатель

CenterFreq(V(Out),40)=1,5697e+005. Координаты точек по оси X: P1 и P2, задают диапазон поиска максимума (см. пояснения на рис. 4.19). Результаты расчета целевой функции представлены на рис. 4.21.

Ввод значений в окне Arguments for Goal Function Evaluation эквивалентен прямому вы-

зову процедуры настройки использования стандартной целевой функции по команде Trace>Eval Goal Function… Для целевой функции CenterFreq это окно и настройки функции представлены на рис. 4.22.

Рис. 4.22. Окно ввода аргументов целевой функции CenterFreq при вызове целевой функ-

ции по команде Trace>Eval Goal Function...

101

Однако вывод результатов будет отличаться.

Результаты расчетов с использованием целевой функции во втором случае по команде

Trace>Eval Goal Function.. представлены на рис. 4.23.

Рис. 4.23. Результаты расчета целевой функции при текстовом варианте вывода

CenterFreq(V(Out),40)=1,5697e+005

В обоих окнах (см. рис. 4.21 и 4.23) задаются следующие значения для целевой функции CenterFreq(V(Out), 40). Параметр “V(Out)” означает расчет целевой функции для графика АЧХ выходного напряжения V(Out), “40” - означает задние диапазона поиска экстремума

относительно первого перегиба кривой. Оба вывода результатов (см. рис. 4.21 и 4.23) показывают, что пиковое значение CenterFreq(V(Out),40)=1,5697e+005 АЧХ находится при зна-

чении частоты 157 кГц. Сравните полученное значение с аналогичным, полученным при выполнении задания п.1 (Значение около 167 кГц). Если точность определения резонансной частоты с помощью целевой функции считается не удовлетворительной, попробуйте улуч-

шить результат, за счет сужения диапазона поиска. Например, вместо 40 поставьте 3: CenterFreq(V(Out), 3). Получите и сравните результаты с результатами полученными ранее.

Примечание.

Возможно, в новых версиях САПР работа с получением результатов расчетов с использованием целевых функций и макросов усовершенствована разработчиками САПР и позволит получать более точные результаты, совпадающие с оценками расчетов в графическом представлении результатов.

Задача

Получите значение коэффициента усиления для резонансной частоты на графике АЧХ для выходного напряжения схемы проекта RLC_Goal с помощью целевой функции.

Краткие итоги.

Путем обработки результатов расчетов в постпроцессоре PROBE с использованием макросов может быть ускорен процесс получения нужных результатов. Тоже самое, при определенных навыках и опыте, очевидно, можно получить и при использовании целевых функций.

Подготовьте материалы по выполнению задания 2 для файла отчета.

Выполните задание 3

При выполнении пункта задания 3 необходимо изучить область назначения и освоить практическую работу по осуществлению формирования и использования сигналов началь-

ных воздействий, создаваемых и модифицируемых с помощью редактора входных сигналов Stimulus Editor (StmEd). Для этого необходимо изучить раздел, посвященный этому редакто-

ру в технической документации. Также рекомендуется изучение материалов книги [5]. При

этом необходимо иметь в виду, что редактор входных сигналов интегрируется с системой программ САПР на основе редактора CAPTURE также как и SCHEMATICS.

102

При изучении материалов раздела необходимо выяснить область назначения, виды формируемых сигналов и особенности применения. Основным выводом может быть следующий: формирование входных сигналов, осуществляемое с помощью файлов редактора Stimulus Editor являются дополнительными к основным источникам сигнала (точнее, обеспечивающими видоизмененный ввод «стандартных» по сути сигналов) и призваны обеспечить удобство пользователя для подготовки и генерации нужных сигналов.

Команда (оператор, директива) .STIMULUS (stimulus)

Оператор .STIMULUS определяет задание начальных воздейсвий в редакторе StmEd в соотвествии с синтаксисом, принятым для независмых источников V и I, а также для формирования цифровых сигналов STIM. Редактор StmEd позволяет выбирать, устанавливать и редактировать параметры источников сигналов в интерактивном режиме, одновременно отображая формируемое воздействие на экран.

Оператор .STIMULUS используется только в рамках Transient – анализа.

Для работы оператора назначается имя реализации <stimulus name>, implementation, по

которому осуществляется связь с источниками V и I, а также формирования цифровых сиг-

налов Digital STIM.

Оператор .STIMULUS используется совместно с файлами специальных библиотек (stimulus libraries), создаваемых редактором StmEd.

Команда (оператор, директива) .STIMLIB (stimulus library file)

Оператор .STIMLIB осуществляет связь файлов библиотеки начальных воздействий (stimulus library files), создаваемых редактором StmEd, с программой Pspice-расчетов.

Для работы оператора назначается имя файла < file name>, который идентифицирует файл, содержащий оператор .STIMULUS.

Практическая работа со схемой проекта 2NAND

Создадим схему 2NAND элемента 2И-НЕ, собранную на дискретных компонентах и

имитирующую поведение реального логического элемента. Эта схема представлена на рис.

4.24.

VCC

VCC 5V

0

InA

InB

InA

V1

VOFF = 2.5V

VAMPL = 2.5V

FREQ = 10kHz

0

 

VCC

 

 

 

 

 

 

R4

 

 

R1

R2

120

 

 

20K

8K

 

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

Q2N2222

 

 

D1

 

 

 

A

 

Q1

Q3

 

V D1N4148

Q2N2222

Q2N2222

 

 

Y

 

 

 

 

 

 

D2

 

 

 

B

 

 

 

V

 

 

 

Q4

 

 

 

 

V

D1N4148

 

Q2N2222

RLoad

 

 

 

 

 

R3

 

10K

 

 

3K

 

 

InB

V2

V1

= 5V

 

 

 

 

 

V2

= 0.1V

 

 

 

 

 

 

0

 

TD = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TR = 10ns

 

 

 

 

 

TF = 10ns

 

 

 

 

 

PW = 250us

 

 

 

 

 

PER = 1ms

0

 

Рис. 4.24. Схема проекта 2NAND имитатора элемента 2И-НЕ

Как представлено на рис. 4.24 в качестве источников сигналов по входам A и B используются источники синусоидального и трапецеидального сигналов в виде обычных независи-

103

мых источников напряжения. Настроим профиль и осуществим расчеты работы схемы во временной области. Результаты расчетов представлены на рис. 4.25.

Рис. 4.25. Результаты расчетов анализа TRAN схемы проекта 2NAND.

Задача 1

Проанализируйте и объясните полученные результаты для имитатора элемента 2И-НЕ. Постройте таблицу истинности для работы элемента 2NAND.

Практическая работа со схемой проекта 2NAND_2

Изменим источник входного сигнала, используемый в проекте 2NAND. Сохраним новый проект под именем 2NAND_2.

В проекте 2NAND_2 в качестве источников сигналов по входу A используется синусоидальный аналоговый сигнал источника VSTIM из библиотеки SOURCSTM. Этот источник

сигналов предназначен для использования сигналов, формируемых редактором входных сигналов Stimulus Editor. Настройте входные сигналы, обеспечьте интерфейс с редактором

входных воздействий. При настройке параметров входного сигнала па входу B повторите настройки аналогичного сигнала для схемы проекта 2NAND. Схема проекта 2NAND_2 представлена на рис.4.26.

VCC

D1

 

InA

A

 

 

 

 

 

 

V

D1N4148

 

 

 

 

 

 

D2

 

InB

B

 

 

 

 

 

 

V

D1N4148

 

 

 

VCC

InA

InB

 

 

 

V2

V1 = 5V

 

V1

V2 = 0.1V

 

 

VCC

S

 

TD = 0

5V

 

TR = 10ns

 

 

 

Implementation = V1

 

TF = 10ns

 

 

PW = 250us

 

 

 

0

0

0

PER = 1ms

 

 

 

R4

 

R1

R2

120

 

20K

8K

 

 

 

 

Q2

 

 

 

Q2N2222

 

 

Q1

Q3

 

 

Q2N2222

Q2N2222

 

 

 

Y

 

 

 

Q4

V

 

 

 

 

 

Q2N2222

RLoad

 

 

 

 

R3

 

10K

 

3K

 

 

0

Рис. 4.26. Схема проекта 2NAND_2 имитатора элемента 2И-НЕ

104

Свойства источника VSTIM с позиционным обозначением V1 показаны на рис. 4.27.

Рис. 4.27. Свойства источника VSTIM, как компонента схемы

Выделив источник VSTIM левой кнопкой мыши, правой кнопкой мыши можно вызвать меню обслуживания компонента с пунктом “Edit PSpice Stimulus”, как показано на рис. 4.28.

Рис. 4.28. Вызов редактора StmEd для редактирования начальных воздействий

После вызова открывается окно редактирования проекта 2NAND_2 в редакторе Stimulus Editor. Для сохранения настроек создается файл 2NAND_2.stl, в который записываются все данные настроек для текущего источника начальных воздействий.

Примечание.

Фактически создается файл библиотеки начальных воздействий, описывающий поведение не только текущего редактируемого компонента, но и других компонентов библиотеки SOURCSTM, используемых в работе с проектами в данной папке.

Вводим значения настроек источника сигнала VSTIM в строки окна SIN Attributes и по окончании нажимаем кнопку Apply. Наблюдаем появление формы или графика вводимого воздействия, как показано на рис.4.29.

Необходимо также настроить профиль моделирования на ввод начальных воздействий из файла 2NAND_2.stl, созданного редактором входных сигналов Stimulus Editor. Для такой настройки в профиле имеется опция Stimulus (см. рис.4.30).

105

Источник: https://studfile.net/preview/16708893/