Материал: Самосадный Автоматизированное проектирование устройств систем сбора-обработки Ч2 2015
Рис. 4.29. Работа с редактором StmEd для задания начальных воздействий VSTIM
Рис. 4.30. Настройка профиля моделирования на ввод начальных воздействий из файла
2NAND_2.stl
Проведите расчеты и получите графики, описывающие форму входных и выходных сигналов. Проанализируйте данные выходного текстового файла, в частности, познакомьтесь с текстом задания на моделирования в части, где описывается начальные или входные воздействия. Проанализируйте и объясните полученные результаты. Сравните полученные графики с рис. 4.25.
Файл начальных воздействий 2NAND_2.stl является текстовым файлом следующего содержания, как показано ниже.
*C:\Work\2NAND_2.stl written on Fri Jun 11 17:42:29 2004 * by Stimulus Editor -- Lite Version 9.2
;!Stimulus Get
;! V1 Analog ;!Ok
;!Plot Axis_Settings ;!Xrange 0s 2ms ;!Yrange 0 5
106
;!AutoUniverse ;!XminRes 1ns ;!YminRes 1n ;!Ok
.STIMULUS DSTM1 STIM (1, 1) ;! CLOCK 2kHz 0.5 0 0
++0s 0
++250us 1
+Repeat Forever
++250us 0
++250us 1
+EndRepeat
.STIMULUS V1 SIN( 2.5V 2.5V 10KHz 0 0 0 )
Файл задания на моделирование включает в себя следующие строки, как показано ниже.
*Libraries:
*Local Libraries :
.STMLIB ".\2nand_2.stl"
*From [PSPICE NETLIST] section of C:\Program Files\Orcad\PSpice\PSpice.ini file:
.lib "nom.lib"
*Analysis directives:
.TRAN 0 500us 0 1us
.PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*)
.INC ".\2nand_2-SCHEMATIC1.net"
****INCLUDING 2nand_2-SCHEMATIC1.net ****
*source 2NAND_2
Q_Q2 |
N14486 |
N14115 N14433 Q2N2222 |
|
Q_Q3 |
N14486 |
N14433 Y Q2N2222 |
|
R_R3 |
0 N14966 |
3K |
|
R_R2 |
N14115 |
VCC |
8K |
D_D1 |
N13650 |
INA D1N4148 |
|
Q_Q4 |
Y N14966 0 Q2N2222 |
||
R_R1 |
N13650 |
VCC |
20K |
R_R4 |
N14486 |
VCC |
120 |
V_V2 |
INB 0 |
|
|
+PULSE 5V 0.1V 0 10ns 10ns 250us 1ms |
|||
V_V1 |
INA 0 |
STIMULUS=V1 |
|
Q_Q1 |
N14115 |
N13650 N14966 Q2N2222 |
|
V_VCC |
VCC 0 |
5V |
|
D_D2 |
N13650 |
INB D1N4148 |
|
R_RLoad |
0 Y |
10K |
|
**** RESUMING 2nand_2-schematic1-profile1.sim.cir ****
.END
*C:\WORK\2NAND_2.stl written on Fri Jun 11 18:01:14 2004 * by Stimulus Editor -- Lite Version 9.2
;!Stimulus Get
;! DSTM1 Digital ;!Ok
;!Plot Axis_Settings ;!Xrange 0s 1ms ;!AutoUniverse
107
;!XminRes 1ns ;!YminRes 1n ;!Ok
.STIMULUS DSTM1 STIM (1, 1) ;! CLOCK 4kHz 0.5 0 0
++0s 0
++125us 1
+Repeat Forever
++125us 0
++125us 1
+EndRepeat
.STIMULUS V1 SIN( 2.5V 2.5V 10KHz 0 0 0 )
Обратите внимание на наличие двух источников V1 с описанием синусоидального сигнала и DSTM1, описывающего цифровой сигнал во включаемом в задание файле начальных воздействий. С источником DSTM1мы познакомимся при изучении проекта 2NAND_3. Вместе с тем в задании на моделирования фактически вызывается и используется только один источник из библиотеки начальных воздействий , а именно V1, то есть VSTIM.
Практическая работа со схемой проекта 2NAND_3
(Задача 2)
Изменим источник входного сигнала, используемый в проекте 2NAND_2. Сохраним новый проект под именем 2NAND_3.
В проекте 2NAND_3 в качестве источников сигналов по входу A используется цифровой сигнал источника DSTM1 из библиотеки SOURCSTM. Этот источник сигналов предназначен для использования сигналов, формируемых редактором входных сигналов Stimulus Editor. Схема проекта 2NAND_3 представлена на рис.4.31.
VCC
|
|
|
|
|
DSTM1 |
|
|
|
|
|
|
|
D1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
S1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Implementation = DSTM1 |
|
|
|
|
|
|
V D1N4148 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
InB |
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V D1N4148 |
|
||||
VCC |
|
InB |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V2 |
V1 = 5V |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V2 = 0.1V |
|
||||
VCC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TD = 0 |
|
||||
5V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TR = 10ns |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TF = 10ns |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PW = 250us |
|
||||
|
|
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. 4.31. Схема проекта 2NAND_3 имитатора элемента 2И-НЕ
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 и 2NAND_2.
Работа с редактором Stimulus Editor и настройки начального воздействия в этом случае показаны на рис.4.32.
108
Рис. 4.32. Работа с редактором StmEd для задания начальных воздействий DSTM1
В проекте 2NAND_3 в качестве источников сигналов по входу A используется цифровой сигнал источника DigStim1 (DSTM1) из библиотеки SOURCSTM. Настройте входные сигна-
лы, обеспечьте интерфейс с редактором входных воздействий. Настройте профиль модели-
рования на ввод начальных воздействий из файла 2NAND_3.stl, созданного редактором входных сигналов Stimulus Editor.Проведите расчеты и получите графики, описывающие
форму входных и выходных сигналов как показано на рис.4.33.
Рис. 4.33. Результаты расчетов анализа TRAN схемы проекта 2NAND_3.
Проанализируйте данные выходного текстового файла, в частности, познакомьтесь с текстом задания на моделирования в части, где описывается входные воздействия. Проанализируйте и объясните полученные результаты.
Краткие итоги.
В задании 3 изучались особенности использования редактора начальных воздействий и отдельных источников начальных воздействий. Получены навыки соз-
109
дания, редактирования и использования, при работе с проектами, файлов начальных воздействий.
Подготовьте материалы по выполнению задания 3 для файла отчета.
Подведение итогов практических занятий по теме 3.
Подготовьте окончательный вариант файла отчета по выполненным заданиям. Сформулируйте вопросы (если они имеются). Представьте преподавателю результаты работы по теме в виде файла отчета, включая и список вопросов, если они имеются.
4.4 Рекомендации по выполнению задания
При выполнении пункта задания 1 обратите внимание на то, что преобразование Фурье должно проводиться только для анализа переходных процессов. К сожалению, для преобразования FFT, проводимого в постпроцессоре, ограничений нет. Рекомендуется осуществлять проведение преобразование Фурье только для графиков, описывающих форму сигналов. Для чисто цифровых сигналов, описывающих форму сигнала в виде идеальных переключений «Высокий-Низкий» уровни, использование FFT также бессмысленно. В противном случае будет сильно затруднен анализ полученных результатов и практически невозможна проверка достоверности результатов.
При выполнении пункта задания 2 Вы можете столкнуться с неудовлетворительной точ-
ностью выполнения расчетов при использовании целевых функций. Попробуйте сузить поиск для функции CenterFreq(V(Out), 3). При этом рекомендуется познакомиться с замечани-
ем, представленным в книге [5] на странице 323. В целом, рекомендуется использовать целевые функции для предварительной обработки результатов, либо, наоборот, для окончательной обработки, когда вся предварительная работа уже проведена. Как универсальное средство, целевые функции использовать не рекомендуется. Дополнительная проверка достоверности результатов при использовании целевых функций является обязательной.
Внимание!
Демо-версии пакета программ могут не поддерживать в полном объеме проведение обработки сигналов средствами PROBE, как предусмотрено в заданиях 1 и 2. Версии PSpice A/D Basics и демо-версии также не включают в себя Stimulus Editor. В этом случае рекомендуется отказаться от проведения обработки сигналов в PROBE и использования редактора Stimulus Editor или пользоваться полной версией САПР.
110