чивал синтез устройств программируемой логики только типа PLD фирм Altera, AMD, Atmel, Cypress, ICT, Lattice, Motorola, PLX, Philips, Texas Instruments, Toshiba и TriQuint, то в DesignLab включен интерфейс со средствами проектирования перепрограммируемых логических устройств FPGA фирмы Xilinx (в качестве средства проектирования используется программа ХАСТ Step 6.0). В результате получена система, позволяющая разрабатывать PLD и FPGA, моделировать их на ПК совместно с другими аналоговыми и цифровыми компонентами, проектировать печатные платы и затем повторять моделирование с учетом паразитных эффектов, присущим реальным конструкциям.

Electronics Workbench 5 {http: www.interactiv.com) - в отличие от других программ схемотехнического моделирования на экране изображаются измерительные приборы с органами управления, максимально приближенными к реальности [2, 11]. Пользователь освобождается от изучения довольно абстрактных (хотя и не очень сложных) правил составления заданий на моделирование. Достаточно на схему поместить двухканальный осциллограф и генератор сигналов - и программа сама сообразит, что нужно анализировать переходные процессы. Если же на схеме разместить анализатор частотных характеристик, то будет рассчитан режим по постоянному току, выполнена линеаризация нелинейных компонентов и затем проведен расчет характеристик схемы в частотной области. Диапазон анализируемых частот, коэффициент усиления и характер оцифровки данных (в линейном или логарифмическом масштабе) устанавливается на лицевой панели, манипулируя мышкой. Чтобы начать моделирование, достаточно щелкнуть выключателем. После этого на устройствах индикации цифровых вольтметров и амперметров будет зафиксирован режим по постоянному току, на экране измерителя нарисованы частотные характеристики (ампли-тудно- или фазочастотные), а на экране осциллографа будут непрерывно изображаться эпюры напряжений до тех пор, пока не заполнится буферная память, а затем можно прекратить моделирование или обнулить память и продолжить наблюдения. В конце 1998 г. программа Electronics Workbench 5.3 дополнена простейшей программой разработки печатных плат EWB Layout (Multiboard) (причем в отличие от Micro-Cap 7 интерфейс с другими известными САПР печатных плат не предусмотрен), и затем серий программ multisim 2001, ultiboard 2001, ultiroute и commsim 2001.

Protel DXP {http: www.protel.com) - интенсивно развивающаяся система сквозного проектирования аналоговых и цифровых электронных устройств фирмы Protel.

System View 5.0 {http: www.elanix.com) - профамма System View представляет собой конструктор, с помощью которого из стандарт-

ных "кубиков" строится функциональная схема исследуемой электронной системы [9]. Из каталога библиотек выбирается нужный функциональный модуль, который переносится на схему, и затем производится синтез его параметров или задание их значений вручную. После соединения всех функциональных модулей и подключения измерительных устройств задаются системные параметры (длительность интервала наблюдения, частота дискретизации, параметры быстрого преобразования Фурье) и выполняется моделирование. В отдельном окне просматриваются и обрабатываются результаты анализа. Рассчитываются преобразования Фурье графиков, корреляционные и взаимно корреляционные функции, выполняются арифметические и тригонометрические операции, статистическая обработка данных и многое другое.

IVIicrowave Office 2002. (http: www.mwoffice.com) - программы Microwave Office (МСО) и VSS (Visual System Simulator) фирмы Applied Wave Research (AWR) позволяют моделировать принципиальные СВЧ-устройства, заданные как в виде принципиальных, так и функциональных [10] схем.

При написании данной книги использовано описание предыдущей версии Micro-Cap 6 [5].

Рекомендуется следующая последовательность чтения книги, которое должно сопровождаться практической работой на компьютере с демонстрационной или профессиональной версией программы Micro-Cap 7. Сначала рекомендуется ознакомиться с основными возможностями программы в разд. 1.3. Далее следует просмотреть в Приложении 1 описания стандартных компонентов, имеющихся в программе. После этого целесообразно промоделировать поставляемые вместе с программой типовые схемы, перечень которых приведен в Приложении 2. Далее можно приступить к моделированию собственных схем, начиная, быть может, с выполнения простейших упражнений из Приложения 3, обращаясь к основному содержанию книги по мере надобности. Для уверенного овладения средствами моделирования программы PSpice и описания задания на моделирование с помощью графических средств полезно ознакомиться со средствами текстового ввода.

К автору книги можно обратиться по электронной почте: razevia@rodnili.ru и razevia@Dcweek.ru.

Глава 1

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ MICRO-CAP 7

1.1. Установка системы

Система Micro-Cap 7 состоит из двух программ: Micro-Cap 7 - основная программа;

MODEL - программа расчета параметров математических моделей компонентов по паспортным данным.

При запуске программы Micro-Cap 7 на IBM PC должны быть выполнены следующие требования:

процессор Pentium II и старше;

операционная система Windows старше, чем 3.11, т. е. Windows Э5/98/МЕ или Windows NT 4/2000/ХР; системная память не менее 64 Мб; монитор SVGA и выше.

После установки дистрибутива Micro-Cap 7 (в дальнейшем МС7) программа располагаются в четырех каталогах, в которых размещаются следующие файлы.

Корневой каталог МС7:

MCAP.DAT - файл конфигурации программы МС7 (создается автоматически после первого запуска программы, в частности, в нем указываются полные имена подкаталогов, аналогичных подкаталогам \DATA и \LIBRARY);

MODEL.DAT - файл конфигурации программы MODEL (отсутствует в студенческой версии);

МС7.ЕХЕ (или MC7DEM0.EXE для студенческой версии) - программа МС7;

MC7.HLP - встроенная помощь для программы МС7;

MODEL.EXE - программа MODEL (отсутствует в студенческой версии, может быть загружена с сайта http: www.spectrum-soft.com, но без библиотек компонентов);

MODEL.HLP - встроенная помощь для программы MODEL (отсутствует в студенческой версии);

STANDARD.СМР - простейшая библиотека компонентов (поставляется вместе с демонстрационной версией);

STANDARD.SHP - простейшая библиотека условных графических обозначений (символов) компонентов, УГО (поставляется вместе с демонстрационной версией);

STANDARD.PKG - простейшая библиотека упаковки компонентов (необходима для создания списков соединений схем, передаваемых в программы разработки печатных плат; поставляется вместе с демонстрационной версией);

FILTER.BIN - бинарный файл, необходимый для синтеза фильтров (этот файл можно взять из версии МС6).

В подкаталог MC7\DATA заносятся файлы схем и результатов моделирования. По умолчанию принято следующее соглашение о расширениях имен файлов:

.АМС - текстовые файлы статистической обработки расчетов частотных характеристик при разбросе параметров по методу Монте-Карло;

.ANO - текстовый файл результатов расчета частотных характеристик, в который занесена информация о параметрах компонентов, режиме по постоянному току и таблице выходных переменных, отмеченных в меню АС Analysis Limits;

.ASA - бинарный файл результатов расчетов частотных характеристик;

.САР - значения емкостей конденсаторов, назначенных при проведении расчетов по методу Монте-Карло с учетом заданной величины разброса tolertance (формируется программой);

.CIR - файлы описания схем в формате Micro-Cap 7;

.СКТ - файлы описания схем и заданий на моделирование на языке SPICE;

.DMC - текстовые файлы статистической обработки расчетов передаточных функций по постоянному току при разбросе параметров по методу Монте-Карло;

.DNO - текстовый файл результатов расчета передаточных характеристик, в который занесена информация о параметрах компонентов, режиме по постоянному току и таблице выходных переменных, отмеченных в меню DC Analysis Limits;

.DSA - бинарный файл результатов расчетов передаточных характеристик;

.ERR - перечень ошибок упаковки компонентов;

.JED - файл программирования логических матриц в формате JEDEC;

.NET - текстовые файлы списков соединений для переноса схем на печатные платы;

RES -значения сопротивлений резисторов, назначенных при проведении расчетов по методу Монте-Карло с учетом заданной величины разброса tolertance (формируется программой);

.SEN - текстовый файл результатов расчета чувствительностей по постоянному току;

.STM - текстовые файлы цифровых сигналов;

.SVV - текстовые файлы значений переменных состояния, создаваемые редактором State Variables Editor;

.S2P - текстовые файлы S-параметров линейных четырехполюсников;

.TNO - текстовые файлы результатов расчета переходных процессов, в который занесена информация о параметрах компонентов, режиме по постоянному току и таблице выходных переменных, отмеченных в меню Transient Analysis Limits;

ТМС - текстовые файлы статистической обработки расчетов переходных процессов при разбросе параметров по методу Монте-Карло;

.TSA - бинарные файлы результатов расчетов переходных процессов;

.USR - текстовые файлы дискретных отсчетов выборок сигналов.

В подкаталог MC7\LIBRARY заносятся файлы библиотек математических моделей компонентов. По умолчанию принято следующее соглашение о расширениях имен файлов:

.INX - индексный файл библиотек математических моделей компонентов;

.LBR - сокращенные бинарные файлы библиотек математических моделей компонентов, созданных программой MODEL, без сохранения экспериментальных данных; просматриваются и редактируются с помощью программы МС7:

.LIB - текстовые файлы библиотек математических моделей компонентов в формате SPICE; просматриваются и редактируются программой МС7 и любым текстовым редактором;

.MAC - описание макромоделей;

.MDL - полные бинарные файлы библиотек математических моделей компонентов, созданных программой MODEL, с сохранением экспериментальных данных;

.MOD - текстовые файлы математических моделей отдельных компонентов в формате SPICE;

.INC - содержание этого текстового файла включается в задание на моделирование;

NOM.LIB - перечень загружаемых библиотек математических моделей компонентов (текстовый файл, по умолчанию создается при инсталляции программы и редактируется пользователем);

NOM LIB.iNX - индексный файл библиотек математических моделей компонентов (создается программой);

.USR - текстовые файлы дискретных отсчетов выборок сигналов.

В подкаталог MC7\PICTURE помещаются рисунки *.bmp, *wmf и *.emf, создаваемые в МС7 или вставляемые на схему. Этот подкаталог обычно совмещается с подкаталогом \DATA.

Путь к каталогу данных и библиотекам можно изменить в программе МС7, указывая его в явном виде по команде Flle>Paths или редактируя следующие строки в файле mcap.dat:

MCAPData=C:\MC7\DATA\

ModelLibPath=C:\MC7\LIBRARY\

PicturePath=C:\MC7\DATA\

Запуск программы MC7.exe производится щелчком мыши на

пиктограмме 53, программы Model.exe - на пиктограмме или обычным образом из командной строки Windows.

Хотя программа Micro-Cap 7 обычно выполняется в интерактивном режиме, возможен ее запуск в пакетном режиме из командной строки в двух вариантах.

По первому варианту указываются имена одного или нескольких за-фужаемых файлов схем, и профамма ожидает дальнейших команд. Если расширение имени файла не указано, по умолчанию принимается расширение имени .CIR - файл схемы в формате Micro-Cap 7:

1имя файла схемы 11.<расширение>]]...1имя файла схемы М[.< расширение>]]

МС7 [[/S I /R][[/P][/PC/PA]]] 1@имя командного файла.ВАТ]

Здесь в квадратных скобках [] заключены необязательные параметры, символ I означает "ИЛИ".

По второму варианту загружаются файлы схем и в пакетном режиме выполняется моделирование, указывая тип анализа после имени файла схемы:

1имя файла схемы] [[/A/D][/S/R] [/Р] [/РС/РА]]]

Здесь приняты обозначения:

/Т - анализ переходных процессов,

/А - анализ частотных характеристик,

/D - расчет режима по постоянному току,

/3 - сохранение результатов выполнения анализа на диске для загрузки впоследствии;

/R - восстановление с диска процесса моделирования и печать его результатов, заданных в диалоговом окне Analysis Limits;

/PC - печать схемы,

/РА - печать графиков результатов моделирования, /Р - печать схемы и графиков результатов моделирования. Добавление /S в конце командной строки вызывает выполнение всех трех видов анализа и сохранение полученных результатов на диске для дальнейшей обработки; /R означает запрет на выполне-