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

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

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ, ТЕМА 4

Тема занятий: «Создание компонентов, использование компонентов и оптимизация схем».

5.1. Учебное задание

1.Изучите возможности и особенности работы программы расчета параметров и создания моделей аналоговых компонентов MODEL EDITOR, включая процесс создания новых компонентов и библиотек компонентов.

2.Осуществите создание и верификацию модели диода.

3.Изучите процесс проведения оптимизации параметров схем с использованием программы параметрической оптимизации PSPICE OPTIMIZER.

 

 

5.2. Рекомендации по использованию литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература, используемая при выполнении задания 2

Источник

 

Раздел

pspug.pdf

 

Chapter 4. Creating and editing models

 

 

Chapter 5. Creating parts for models

PSpcRef.pdf

 

Analog Devices. Diode

 

 

Commands. .MODEL (model definition)

[5]

 

Разработка модели диода

 

 

Раздел 4.2.6. Полупроводниковые приборы. Диод

Документация фирФайл 1N4148.pdf,

мы Philips (NXP)

 

Файл 1N914.pdf

 

 

Литература, используемая при выполнении задания 3

Источник

 

Раздел

optug.pdf

PSpice Optimizer. User’s Guide

[5]

Программа параметрической оптимизации PSpice Optimizer

 

111

При выполнении учебного задания рекомендуется воспользоваться литературой, пред-

ставленной в табл. 5-1, 5-2, 5-3. Помимо этого, учебные материалы и рекомендации по изу-

чению литературы представлены непосредственно в разделе 5.3 учебного пособия.

 

 

Таблица 5-1

 

 

Литература, используемая при выполнении задания 1

Источник

 

Раздел

pspug.pdf

 

Chapter 5. Creating parts for models

 

 

Appendix C. Importing Spice Models

PSpcRef.pdf

 

Analog Devices. Operational Amplifiers (OpAmp) Model Parameters

 

 

Commands. .SUBCKT (subcircuit)

 

 

Commands. .ENDS (end subcircuit)

[5]

 

Программа расчета параметров моделей аналоговых компонентов Model Editor

 

 

Раздел 2.4. «Библиотеки символов»

Документация

 

Файл opa227.pdf,

Texas Instruments

 

Файл sbom051.zip

Таблица 5-2

Таблица 5-3

5.3. Порядок выполнения задания

Выполните задание 1

При выполнении пункта задания 1 необходимо изучить особенности работы программы расчета параметров и создания моделей аналоговых компонентов MODEL EDITOR. Перед началом работы с программой необходимо познакомиться с описанием программы и порядком создания различных компонентов, представленным в технической документации. Желательно также познакомиться с материалами книги [5]. При изучении материалов книги [5]

необходимо помнить, что программа MODEL EDITOR интегрируется с системой программ САПР как на основе редактора CAPTURE, так и на основе редактора SCHEMATICS.

Создание компонента с «импортируемой» моделью

Вкачестве практического задания по изучению данной темы необходимо будет разработать и использовать в схеме (предназначенной для проведения PSpiceрасчетов) компонент с «импортированной» моделью. Предположим, что такая модель не входит в состав стандартных библиотек САПР, а пользователю требуется изучить работу схемы с использованием именно этого компонента.

Вэтом случае необходимо создать новый компонент с подключенной моделью, взятой, например, с сайта фирмы - разработчика компонента. В нашем случае воспользуемся тексто-

вым описанием макромодели операционного усилителя OPA227 фирмы Burr-Brown (в настоящее время эта фирма входит в состав компании Texas Instruments), взятого с Интернет-

сайта фирмы. Макромодель ОУ находится в архивированном файле sbom051.zip, описание ОУ находится в файле opa227.pdf.

Разархивируйте файл sbom051.zip. Поместите файл opa227.mod в поддиректорию Import

Вашей рабочей директории.

Ставится задача, с помощью программы PSpice MODEL EDITOR на основе файла opa227.mod создать библиотеку, далее для одного компонента библиотеки, а именно для

OPA227 разработать графический символ компонента, установить все необходимые свойства и атрибуты и добиться того, чтобы при вызове графического изображения компонента в виде библиотечного символа можно было редактировать или просматривать его модель.

Внимание!

Не рекомендуется использовать стандартные библиотеки компонентов САПР для внесения туда каких-либо изменений.

Содержание файла opa227.mod представлено ниже.

*OPA227 operational amplifier "macromodel" subcircuit

*REV. A, 23 FEB 1999 BY DAVID BAUM

*REV. B, 27 APR 1999 BY NEIL P. ALBAUGH: EDITED TO STD FORMAT

*This macromodel models quiescent current but it does not

*model short circuit current.

*Input voltage noise and 1/f noise is modeled.

*

 

 

 

 

 

* connections:

non-inverting

input

 

*

|

inverting input

*

|

|

positive power supply

*

|

|

|

negative power supply

*

|

|

|

|

output

 

 

 

 

 

112

*

 

|

|

|

|

|

 

.subckt

OPA227

N1

N2

N10

N12

N35

 

* Input

Stage (Transistor and Diode Models are at the end)

C1

N2

N1

 

12pF

 

 

C2

N8

N9

 

2.5pF

 

 

D1

N1

N3

 

DX1

 

 

 

D2

N3

N2

 

DX1

 

 

 

D3

N4

N1

 

DX1

 

 

 

D4

N2

N4

 

DX1

 

 

 

Ios

N1

N2

 

DC

 

2.0n

 

R3

N8

N11

 

500

 

 

 

R4

N9

N11

 

500

 

 

 

R5

N5

N6

 

0.0535

 

 

R6

N5

N7

 

0.0535

 

 

Q3

N8

N2

 

N6

 

QX1

 

Q4

N9

N1

 

N7

 

QX1

 

I1

N5

N13

 

DC

 

200uA

 

*

 

 

 

 

 

 

 

C10A

N24

N25

 

15nF

 

 

C10B

N23

N22

 

5nF

 

 

 

C11

N35

N10

 

100pF

 

 

C12

N12

N35

 

100pF

 

 

C3

N16

N15

 

83pF

 

 

C4

N18

N15

 

5nF

 

 

 

C5

N21

N15

 

46nF

 

 

C6

N27

N26

 

15nF

 

 

C7

N28

N15

 

2nF

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

D9

N28

N32

 

DX1

 

 

 

D10

N31

N28

 

DX1

 

 

 

D11

N10

N29

 

DX1

 

 

 

D12

N10

N30

 

DX1

 

 

 

D13

N12

N29

 

DY1

 

 

 

D14

N12

N30

 

DY1

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

E1

N27

N15

 

N25

 

N14

2.0

E1A

N24

N15

 

N22

 

N14

2.0

E1B

N23

N15

 

N21

 

N14

2.0

ENEG

N13

0

 

N12

 

0

1

EPLUS

N11

0

 

N10

 

0

1

EREF

N15

0

 

N14

 

0

1

*

 

 

 

 

 

 

 

F1

N35

0

 

VF1

 

1

 

F2

0

N35

 

VF2

 

1

 

*

 

 

 

 

 

 

 

G1

N15

N16

 

N8

 

N9

0.002

G10

N12

N35

 

N28

 

N12

7.1429E-3

G2

N15

N17

 

N16

 

N14

1

G3

N15

N19

 

N17

 

N14

1

G4

N15

N21

 

N19

 

N14

1

G6

N15

N28

 

N26

 

N14

1.0

G7

N29

N12

 

N28

 

N35

7.1429E-3

G8

N30

N12

 

N35

 

N28

7.1429E-3

G9

N35

N10

 

N10

 

N28

7.1429E-3

*

 

 

 

 

 

 

 

L1

N20

N15

 

50nH

 

 

R10

N19

N20

 

1.0

 

 

 

R11

N20

N15

 

8.33

 

 

R12

N21

N15

 

1.0

 

 

 

R13

N27

N26

 

1.0

 

 

 

R14

N26

N15

 

1.0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

113

 

R16

N28

N15

1.0

R17

N14

N11

1

R18

N13

N14

1

R19

N35

N10

140

R20

N12

N35

140

R22A

N24

N25

1.0

R22B

N23

N22

1.0

R23A

N25

N15

1.0

R23B

N22

N15

1.0

R7

N16

N15

1.87E12

R8

N17

N15

1.0

R9

N18

N17

0.7

V3

N32

N34

2.3

V4

N33

N31

2.3

VF1

N35

N34

0V

VF2

N33

N35

0V

GSY

N10

N12

POLY(1) N10 N12 2.4506E-3 40E-6

.MODEL DX1 D(IS=1E-15)

.MODEL DY1 D(IS=1E-15, BV=50)

.MODEL DEN1 D(IS=1E-12, RS=1.09K, KF=1.08E-16, AF=1)

.MODEL DIN1 D(IS=1E-12, RS=19.3E-6, KF=4.28E-15, AF=1)

.MODEL QX1 NPN(BF=200E6, KF=0.00035, AF=1.0)

.ends *$

Действия по созданию компонента с «импортируемой» моделью могут быть представлены в виде последовательности следующих шагов (шаги 1-3), см. также раздел: Appendix C, Importing Spice Models, файла pspug.pdf.

Шаг 1. Создание библиотеки OPAmpNew.lib.

Запустите MODEL EDITOR. Это можно сделать непосредственным запуском программы по ярлыку в папке САПР или в меню «Пуск». Также для создания новой библиотеки можно воспользоваться командой: File>New>PSpice Library в редакторе CAPTURE.

В окне редактирования программы MODEL EDITOR выполните команду: Model> Import… В окне Открыть выберите файл opa227.mod, появляется компонент OPA227 в виде SUBCKT (подсхемы), доступный для редактирования в MODEL EDITOR, как показано на

рис.5.1.

Рис.5.1. Основное окно редактирования программы MODEL EDITOR

114

Необходимо обратить внимание на порядок подключения внешних контактов компонента OPA227 к внутренним цепям макромодели, например как показано на рис.5.1 и приводится ниже.

* connections: non-inverting

input

 

*

|

inverting input

*

|

|

positive power supply

*

|

|

|

negative power supply

*

|

|

|

|

output

*

|

|

|

|

|

.subckt OPA227

N1

N2

N10

N12 N35

Далее по команде File>Save As сохраните библиотеку с одним компонентом OPA227 под именем OPAmpNew.lib в поддиректорию IMPORT, как показано на рис. 5.2.

Рис.5.2. Создание библиотеки OPAmpNew.lib

Примечания.

1) Библиотека представляет собой текстовый файл с последовательным набором макромоделей компонентов, начинающихся с оператора .SUBCKT и кончающихся оператором .ENDS. Программа MODEL EDITOR осу-

ществляет добавление новых «импортируемых» компонентов в выбранную библиотеку, сохранение и редактирование компонентов библиотек.

2)В операторе .SUBCKT указывается имя макромодели и порядок подключения внешних контактов компонента.

3)В библиотеке *.lib может быть только один компонент с указанным для него уникальным именем.

Шаг 2. Создание символа компонента и символьной библиотеки OPAMPNEW.OLB. На данном этапе можно:

•создать новый символ и новую библиотеку;

•создать новый символ и поместить его в уже имеющуюся библиотеку;

•создать новую библиотеку с импортом имеющегося символа из существующих библиотек

Выбираем создание нового символа и новой библиотеки. Для этого, находясь в MODEL

EDITOR выполняем команду File> Create Capture Parts. По этой команде открывается окно выбора библиотек моделей (*.lib) и символов CAPTURE (*.OLB), как показано на рис.5.3.

115

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