Модели аналоговых пассивных компонентов программного пакета MicroCAP-7 (50042)

Посмотреть архив целиком

Содержание


Введение

  1. Резистор (Resistor)

  2. Конденсатор (Capacitor)

  3. Индуктивность (Inductor)

  4. Взаимная индуктивность и магнитный сердечник (К)

  5. Трансформатор (Transformer)

  6. Линия передачи (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: <имя> ;позиционное обозначение

Атрибут VALUE: <значение> [ТС=<ТС1>[,<ТС2>]] ;величина сопротивления

Атрибут MODEL: [имя модели]

Атрибут FREQ: [<выражение>] — 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 <значение>, 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 <имя модели> опущено, то его сопротивление равно параметру <сопротивление> в Омах. Если <имя модели> 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 <значение> может быть как положительным, так и отрицательным, но не равным нулю. Сопротивление резистора определяется выражением:

<значение>*RFF,

где МF=1±<разброс в процентах, DEV или LOT>/100.

Спектральная плотность теплового тока резистора рассчитывается по формуле Найквиста:

Si(f)=4kT/<сопротивление>*NM.

Для резисторов с отрицательным сопротивлением в этой формуле берется абсолютное значение сопротивления.





  1. Конденсатор (Capacitor)


Формат схем МIСROCAP:

Атрибут PART: <имя>

Атрибут VALUE: <значение> [IC=< начальное значение напряжения>]

Атрибут MODEL: [имя модели]

Атрибут FREQ: [<выражение>] — 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 <значение>, 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.


Рис. 2. Окно задания параметров конденсатора





Параметры модели конденсатора приведены в табл. 2.


Таблица 2. Параметры модели конденсатора

Обозначение

Параметр

Размерность

Значение по умолчанию

С

Масштабный множитель емкости

1

VC1

Линейный коэффициент напряжения

В–1

0

VC2

Квадратичный коэффициент напряжения

В–2

0

ТС1

Линейный температурный коэффициент емкости

С–1

0

ТС2

Квадратичный температурный коэффициент емкости

С–2

0

T_MEASURED

Температура измерения

С

T_ABS

Абсолютная температура

С

T_REL_GLOBAL

Относительная температура

С

T_REL_LOCAL

Разность между температурой устройства и модели-прототипа

С


Если в описании конденсатора <имя модели> опущено, то его емкость равна параметру <значение> в фарадах, в противном случае она определяется выражением


<значение>С(1 +VCV+VC2V2)[1 +TC1(T-TNOM)+TC2(T-TNOM)2].


Здесь V — напряжение на конденсаторе при расчете переходных процессов. При расчете частотных характеристик (режим АС) емкость считается постоянной величиной, определяемой в рабочей точке по постоянному току.


  1. Индуктивность (Inductor)


Формат схем МIСROCAP-7:

Атрибут PART: <имя>

Атрибут VALUE: <значение> [IС=<начальный ток>]

Атрибут MODEL: [имя модели]

Атрибут FREQ: [<выражение>] — например 10u*(F/100), при этом значение атрибута FREQ заменяет значение атрибута VALUE при проведении АС-анализа (здесь F — частота), при расчете переходных процессов индуктивность равна значению атрибута VALUE.

Индуктивность, определяемая параметром <значение>, может быть числом или выражением, включающее в себя изменяющиеся во времени переменные, например 100+I(L2)*2. Эти выражения можно использовать только при анализе переходных процессов. В режиме АС эти выражения вычисляется для значений переменных в режиме по постоянному току.


Случайные файлы

Файл
23589-1.rtf
3034.rtf
73720.rtf
176572.rtf
183451.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.