Как уже отмечалось, программа MC8 позволяет создавать, редактировать и анализировать аналоговые, цифровые и смешенные электронные схемы. При создании новой схемы (команда меню File>New) открывается панель, предлагающая сделать выбор:
- создать схемный файл (Schematic – в виде схемы, SPICE/Text - в виде текстового файла описания схемы формата SPISE);
- библиотечный (Library) файл компонентов электронных схем (резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды, источники импульсных и синусоидальных сигналов и т.д.);
- файл *.MDL модели для программы Model (параметры математических моделей отдельных компонентов в формате MC8).
Поскольку данное пособие предназначено для студентов младших курсов радиоэлектронных специальностей, впервые приступающих к освоению одного из пакетов схемотехнического моделирования, в дальнейшем основное внимание будет уделяться графическому представлению схем в формате Schematic, что, кстати, придает программе MC8 определенную привлекательность. Способы графического ввода и редактирования схем рассмотрены в разделе 2.
В программе MC8 предусмотрены следующие режимы моделирования электронных схем (раздел меню Analysis):
Transient – анализ переходных процессов;
AC – анализ частотных характеристик;
DC – анализ передаточных функций по постоянному току;
Dynamic DC – расчет режима по постоянному току с отображением на схеме узловых потенциалов, токов ветвей и рассеиваемой мощности;
Dynamic AC – расчет режима по переменному току с отображением
на схеме комплексных величин тока, напряжения и мощности;
Sensitivity – расчет чувствительности схемы по постоянному току;
Transfer Function – расчет малосигнальных передаточных функций по постоянному току;
Distortion – расчет нелинейных искажений.
Для оперативного построения графиков результатов расчетов в разделе Analysis имеются команды Probe Transient, AC, DC. Результаты моделирования могут быть представлены в табличной форме или в виде графиков. Следует отметить большой набор измерительных инструментов, которые в виде строки пиктограмм представлены в окнах анализа. Использование инструментов позволяет быстро и точно измерить и вывести на экран значения амплитудных, временных и частотных параметров анализируемых графиков, определить максимальные и минимальные значения функций и многое другое. “Электронная лупа” дает возможность более детально исследовать отдельные участки графиков. В режимах Transient, AC и DC предусмотрена также возможность многовариантного анализа при вариации любого параметра компонента схемы или его модели, а 3D графика позволяет построить цветные графики функции двух переменных, одной из которых и является варьируемый параметр.
Программа MC8 позволяет не только построить временные графики сигнала в различных узлах схемы, но и рассчитать дискретный спектр периодического сигнала. Имеется большой набор моделей источников сигналов (включая генератор шума), которые могут быть полезны при исследовании разрабатываемой схемы.
По командам меню Design программа Micro-Cap 8 синтезирует аналоговые пассивные и активные фильтры. Задание на проектирование предусматривает выбор типа фильтра, ввод характерных частот и коэффициент усиления для активного фильтра. В результате синтеза программа определяет порядок фильтра, рассчитывает стандартные реализации отдельных звеньев фильтра. Синтезированный фильтр может быть использован в дальнейшем в виде самостоятельного модуля (макромодели) или в виде принципиальной схемы.
Программа MC8 дает возможность провести оптимизацию параметров компонентов схемы (параметрическая оптимизация) по заданному критерию, а также оценить степень влияния естественного разброса параметров компонентов на характеристики схемы по методу Монте-Карло [1].
Заключение
Перечисленные достоинства делают пакет программ MicroCAP-7 весьма привлекательным для моделирования электронных устройств средней степени сложности. Удобство в работе, нетребовательность к ресурсам компьютера и способность анализировать электронные устройства с достаточно большим количеством компонентов позволяют успешно использовать этот пакет в учебном процессе. В данной работе рассмотрены лишь основные сведения, необходимые для начала работы с пакетом и анализа большинства электронных схем. В случае необходимости дополнительные (и более подробные) сведения могут быть получены из встроенной подсказки системы (вызывается клавишей <F1> или через меню HELP/Contens).
Список литературы
1. Разевиг В.Д. Схемотехническое моделирование с помощью Micro-CAP 7. — Горячая линия-Телеком, 368 с. 621.38 Р-17 /2003 – 9 аб, 2 чз
2. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств Design Lab 8.0. – Москва, «Солон», 1999. 004 Р-17 /2003 – 1 аб/ 2000 – 11 аб, 5 чз
3. Micro-Cap 7.0 Electronic Circuit Analysis Program Reference Manual Copyright 1982-2001 by Spectrum Software 1021 South Wolfe Road Sunnyvale, CA 94086