4.2.7. Макромодели PSpice OrCAD

3095
0
0

Глава 4. Моделирование с помощью PSpice
4.1. Составление задания на моделирование
4.1.1. Структура текстового задания на моделирование
4.1.2. Директивы моделирования
4.2. Описание аналоговых компонентов
4.2.1. Пассивные компоненты
4.2.2. Идеальные ключи
4.2.3. Независимые источники сигналов
4.2.4. Зависимые источники сигналов
4.2.5. Аналоговые функциональные блоки
4.2.6. Полупроводниковые приборы
4.2.7. Макромодели
4.3. Описание цифровых компонентов
4.3.1. Основные понятия
4.3.2. Устройства интерфейса
4.3.3. Аналого-цифровой интерфейс
4.3.4. Цифроаналоговый интерфейс
4.3.5. Модель вход/выход
4.3.6. Устройства питания
4.3.7. Генераторы цифровых сигналов
4.3.8. Цифровые компоненты

Отдельные фрагменты цепи или схемы замещения компонентов имеет смысл оформлять в виде макромоделей (подсхем). Описание макромодели начинается директивой .SUBCKT и заканчивается директивой .ENDS. Между ними помещаются описания компонентов, входящих в состав макромодели:

.SUBCKT <имя макромодели> <список узлов>

+ [OPTIONAL:<< узел интерфейса> = <значение по умолчанию>>*}

+ [PARAMS:<имя параметра>=<значение>*}

+ [ТЕХТ:<<имя текстовой переменной> - <текст>>*]

{описание компонентов}

.ENDS [имя макромодели]

Ключевое слово OPTIONAL используется для спецификации одного или более необязательных узлов макромодели - указываются имя узла и его значение по умолчанию. Если при вызове макромодели эти узлы не указываются, используются их значения по умолчанию, что удобно для задания источников питания цифровых устройств; после ключевого слова PARAMS приводится список параметров, значения которых передаются из основной цепи в макромодель. После ключевого слова TEXT - текстовая переменная, передаваемая из описания основной цепи в описание макромодели (используется только при моделировании цифровых устройств). Между директивами .SUBCKT и .ENDS можно помещать описания других макромоделей и другие директивы. Приведем пример:

* Макромодель ОУ К140УД11. Создана с помощью программы Model Editor

* Соединения: неинвертирующий вход, инвертирующий вход,

* источник положительного питания, источник отрицательного питания, выход .subckt k140ud11 12345

с1 11 122.469Е-12

с2 6 7 28.00Е-12 ;емкость внутренней коррекции

сее109942.00Е-12

dc 5 53 dx

de 54 5 dx

dip 90 91 dx

din 92 90 dx

dp43dx

egnd 99 0 poly(2) (3,0) (4,0) 0 .5 .5

fb 7 99 poly(5) vb vc ve vip vln О 4.737Е6 -5E6 5E6 5E6 -5E6

ga6011 122.639E-3

gem 06 10 99 83.51 E-9

lee 104dc1.400E-3

hlim900 vlim 1K

q1 11 213qx1

q2 12 1 14qx2

r2 6 9 100.OE3

rc1 3 11 378.9

rc23 12378.9

re1 1310341.9

re2 14 10341.9

ree 1099 142.8E3

ro1 8 5 30

ro2 7 99 40

rp 3 4 4.546E3

vb 9 0 dc 0

vc 3 53 dc 3

ve 54 4 dc 3

vlim 7 8 dc 0

vip 91 0 dc 25

vln 0 92 dc 25

.model dx D(ls=800.0E-18); модель диода

.model qx1 NPN(ls=800.0E-18 Bf=150); модель биполярного транзистора

.model qx2 NPN(ls=970.0E-18 Bf=320)

.ends; конец описания макромодели

Вызов макромодели, т.е. включение ее в нужное место цепи, осуществляется предложением

Хххх <список узлов> <имя макромодели>

+ [PARAMS:«имя параметра>= <значение>>*}

+ [ТЕХТ:<<имя текста>=<текст>>*]

Например, описанная выше макромодель ОУ К140УД11 может быть включена в схему предложением

X1 4015168K140UD11

Имена узлов, устройств и моделей в описании макромодели являются локальными. Поэтому в основной цепи и в макромодели можно использовать совпадающие имена. При-обращении в основной цепи к какому-нибудь имени макромодели применяют так называемые составные имена. Они образуются из имени макромодели и внутреннего имени, разделенных точкой. Например, конденсатор С2 макромодели X1 имеет составное имя X1.С2. При ссылке на компоненты макромоделей составные имена заключаются в квадратные скобки, например, V([XOP1.X3.R2]) - падение напряжения на резисторе R2, который входит в состав макромодели ХЗ, которая, в свою очередь, является составной частью макромодели операционного усилителя ХОР1.

В программе PSpice имеются встроенные макромодели операционного усилителя, компаратора напряжения, регулятора напряжения и стабилизатора напряжения, параметры которых рассчитываются специальной программой Model Editor по их паспортным данным (разд. 5.3). Кроме того, имеются макромодели оптоэлектронных приборов, тиристоров, кварцевых резонаторов и т.п., составляемые фирмами-производителями и отдельными пользователями.

Заметим, чтолспользование встроенной модели ОУ при расчете схем, состоящих даже из небольшого количества ОУ, приводит к большим затратам машинного времени. Поэтому в тех случаях, когда не требуется высокая точность воспроизведения динамических характеристик ОУ, целесообразно применять упрощенные модели ОУ.

Описание макромодели можно поместить непосредственно в файл задания на моделирование или в библиотечный файл макромоделей ОУ, например с именем op.lib. Тогда для включения этого ОУ в схему необходимо сначала по директиве .LIB обеспечить доступ к этому файлу и затем указать номера узлов подключения макромодели

.LIB D:\ORCAD\PSPICE\LIB\OP

.LIB Х1 1718022925K140UD8A

При работе со схемным редактором PSpice Schematics библиотеки математических моделей компонентов подключаются по команде Analysis>Library and Include Files. Обратим внимание на механизм передачи параметров из описания основной схемы в описание макромодели и проиллюстрируем его на следующем примере. Рассмотрим фрагмент описания схемы:

Test

.param С=1р LK=8m

.step param С Itet 5p Юр

X1 5 20 DL params: C={C} L={LK}

.subckt DL 1 2 params: C=0 LK=5m R=1k

R1 1 2 {R}

C1 2 О {С}

L1 1 2 {LK}

.ends DL

.end

Здесь по директиве .SUBCKT определены параметры макромодели С и R и заданы их значения по умолчанию. При вызове макромодели X1 указаны значения параметра С, принимающего значения 5 и 10 пФ, и параметра LK = 8 мГн. Сопротивление резистора R1 по умолчанию принимает значение 1 кОм. Здесь специально подчеркнуто, что локальные и глобальные параметры могут принимать как совпадающие (С={С}), так и различные (L={LR}) обозначения.

Теги OrCad САПР


    Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.

    При использовании материалов данного сайта прямая и явная ссылка на сайт radiomaster.ru обязательна. 0.1790 s