Модели аналоговых пассивных компонентов программного пакета MicroCAP-7

Содержание
Введение
1. Резистор (Resistor)
2. Конденсатор (Capacitor)
3. Индуктивность (Inductor)
4. Взаимная индуктивность и магнитный сердечник (К)
5. Трансформатор (Transformer)
6. Линияпередачи (Transmission line)
7. Диод (Diode) и стабилитрон (Zener)
Заключение
Список литературы
Введение
Все компоненты (аналоговые и цифровые), из которых составляется электрическая принципиальная схема, имеют математические модели двух типов:
1. Встроенные математические модели стандартных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, независимые и зависимые источники сигналов, вентили и др., которые не могут быть изменены пользователями; можно только изменять значения их параметров;
2. Макромодели произвольных компонентов, составляемые пользователями по своему усмотрению из стандартных компонентов.
В свою очередь встроенные модели подразделяются на две категории:
· простые модели, характеризуемые малым количеством параметров, которые можно указать непосредственно на схеме в виде атрибутов (например, модель резистора описывается одним – тремя параметрами, причем часть из них можно сделать на схеме невидимыми, чтобы не загромождать чертеж);
· сложные модели, характеризуемые большим количеством параметров, которые заносятся в библиотеки моделей (например, модель биполярного транзистора характеризуется 52 параметрами).
В программе МС7 используется двоякое описание моделируемого устройства: в виде чертежа его принципиальной электрической или функциональной схемы или в виде текстового описания в формате SPICE. Кроме того, при составлении принципиальной схемы часть параметров моделей компонентов задаются в виде их атрибутов и указываются непосредственно на схеме — такие модели будем называть моделями в формате схем. Остальные модели задаются в текстовом окне с помощью директив .MODEL и .SUBCKT по правилам SPICE — их так и будем называть моделями в формате SPICE. В программе МС7 модели всех полупроводниковых приборов, операционных усилителей, магнитных сердечников, линий передачи и компонентов цифровых устройств имеют формат SPICE.
В меню компонентов в раздел пассивные компоненты (Passive components) включены резисторы, конденсаторы, индуктивности, линии передачи, высокочастотные трансформаторы, взаимные индуктивности, диоды и стабилитроны.
Обратим внимание, что значения сопротивлений, емкостей и индуктивностей могут быть числом или выражением, зависящим от времени, узловых потенциалов, разности узловых потенциалов или токов ветвей, температуры и других параметров (причем непосредственная зависимость параметров от времени в программе PSpice не предусмотрена, здесь Micro-Cap явно лидирует).

1. Резистор ( Resistor)

Формат схем МIСROCAP-7:
Атрибут PART : ;позиционное обозначение
Атрибут VALUE : [ТС=[,]] ;величина сопротивления
Атрибут MODEL : [имя модели]
Атрибут FREQ : [] — например 10*f*v(10), при этом значение атрибута FREQ заменяет значение атрибута VALUE при расчете режима по постоянному току и проведении АС-анализа (здесь f — частота), при расчете переходных процессов сопротивление резистора равно значению атрибута VALUE;
SLIDER_MIN — минимальное относительное значение сопротивления, изменяемого в режиме Dynamic DC с помощью движкового регулятора;
SLIDER_MAX — максимальное относительное значение сопротивления, изменяемого в режиме Dynamic DC с помощью движкового регулятора;
Сопротивление резистора, определяемое параметром , может быть числом или выражением, включающим в себя изменяющиеся во времени переменные, например 100+V(10)*2. Эти выражения можно использовать только при анализе переходных процессов. В режиме АС эти выражения вычисляются для значений переменных в режиме по постоянному току.
Рис. 1. Окно задания параметров резистора
Параметры, описывающие модель резистора в MICROCAP-7, приведены в табл. 1.
Таблица 1. Параметры модели резистора
Обозначение Параметр Размерность Значение по умолчанию
R Масштабный множитель сопротивления — 1
ТС1 Линейный температурный коэффициент сопротивления °C-1 0
ТС2 Квадратичный температурный коэффициент сопротивления °C-2 0
ТСЕ Экспоненциальный температурный коэффициент сопротивления %/°C 0
NM Масштабный коэффициент спектральной плотности шума — 1
T_MEASURED Температура измерения °C —
T_ABS Абсолютная температура °C —
T_REL_GLOBAL Относительная температура °C —
T_REL_LOCAL Разность между температурой устройства и модели-прототипа °C —
Если в описании резистора опущено, то его сопротивление равно параметру в Омах. Если указано и в директиве .MODEL отсутствует параметр ТСЕ, то температурный фактор равен
TF = 1 + ТС1×(Т – TNOM)+TC2×(T – TNOM)2 ;
если параметр ТСЕ указан, то температурный фактор равен
TF =1,01TCE(T- TNOM) .
Здесь Т — текущее значение температуры (указывается по директиве .TEMP); TNOM = 27 °С — номинальная температура (указывается в окне Global Settings ).
Параметр может быть как положительным, так и отрицательным, но не равным нулю. Сопротивление резистора определяется выражением:
*R*ТF*МF,
где МF=1±/100.
Спектральная плотность теплового тока резистора рассчитывается по формуле Найквиста:
Si (f)=4kT/*NM.
Для резисторов с отрицательным сопротивлением в этой формуле берется абсолютное значение сопротивления.

2. Конденсатор (Capacitor)

Формат схем МIСROCAP:
Атрибут PART:
Атрибут VALUE: [IC=]
Атрибут MODEL: [имя модели]
Атрибут FREQ: [] — например 10*SQRT(f), при этом значение атрибута FREQ заменяет значение атрибута VALUE при проведении АС-анализа (здесь f — частота), при расчете переходных процессов емкость конденсатора равна значению атрибута VALUE.
Емкость конденсатора, определяемая параметром , может быть числом или выражением, включающее в себя изменяющиеся во времени переменные, например 100+V(10)*0.002*TIME. Эти выражения можно использовать только при анализе переходных процессов. В режиме АС это выражение вычисляется для значений переменных в режиме по постоянному току.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию