СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2010-5

Т РАНСЛЯЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ В PS PICE Типовая задачаразработчиковPSpice моделей – это аппроксимация ВАХ электронных приборов и создание сиг налов. Maple в этой задаче хороший по мощник, а MSpice имеет средства кон вертированиявыраженияMapleнаязык PSpice.Приэтомгенерируетсяфайлмак ромодели, готовыйкиспользованию. Ра зумеется, возможноконвертированиеиз PSpice в Maple, что позволяет исследо вать чужие модели. Возможна также ге нерация функциональных и файловых сигналов произвольной сложности, ко торые потом можно использовать в PSpice симуляторе. Г ЕНЕРАЦИЯ PS PICE МАКРОМОДЕЛИ ТУННЕЛЬНОГО ДИОДА Туннельныйдиод (ТД) имеетN образ ную вольтамперную характеристику ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 62 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2010 MathSpice – аналитический PSpice движок для OrCAD и MicroCAP Часть 10. Трансляция результатов из MSpice в другие САПР Олег Петраков (Москва) Характерной особенностью использования САПР является существенное сокращение времени и трудоёмкости проектирования, если у вас есть готовый работающий шаблон под новый проект. В таком случае всё может свестись к небольшой коррекции исходных данных. Однако даже для выполнения одних и тех же задач существует множество САПР, и шаблон может быть в любой из них. Этим шаблоном можно воспользоваться, если, получив результаты в MSpice, вы передаёте их в MatLAB, Mathematica, PSpice. С MatLAB Maple хорошо стыкуется, и специальных средств не требуется. Для трансляции в Mathematica и PSpice имеются специальные директивы. (рис. 1) с участкомотрицательногодиф ференциального сопротивления, что позволяетиспользоватьТДдляусиления и генерации сигналов. PSpice решает задачи численными ме тодами, для успешного завершения кото рых важно обеспечить сходимость чис ленныхалгоритмов.Однаизпричиннару шения сходимости и замедления счёта – использованиеломаныхлинийприпост роениимоделейэлектронныхприборов. Такое огрубление модели порождает в точках излома разрывы производных, обработка которых приводит к резкому уменьшениюшагаинтегрированияиза медлению расчёта. В случае неудачной обработкитакихособыхточекPSpiceли боостанавливается, либовыдаётложное решение. Причёмложноерешениемож но иногда принять за истинное. Чтобы избежатьэтого,намнадоаппроксимиро вать заданнуютаблицейвольтамперную характеристику ТД подходящей непре рывной аналитической функцией и за писать её в виде PSpice макромодели. Загрузим пактыMSpice и CurveFitting. CurveFitting – пакет приближения кри вых, который содержит аппроксими рующие функции: > restart:read(`F:/PMAPLE/ES olver.m`);with(MSpice):with(Curve Fitting):Digits:= 3: Воспользуемся функцией Polynomi alInterpolation() для полиномиальной аппроксимации таблично заданной ВАХ: > p1:=PolynomialInterpola tion([[0,0],[1,3e 3],[2,1e 3], [3,3e 3]],Vd); p 1:= 0,00150 Vd 3 – – 0,00700 Vd 2 + 0,00850 Vd . Построим кривые табличной и по линоминальной ВАХ на одном графи ке (рис. 1). Видно, что аппроксимация полиномом третьего порядка весьма удачна: >IMG([[[0,0], [1,3e 3], [2,1e 3], [3,3e 3]], p1],Vd = 0..3,"1) Ап роксимация ВАХ туннельного диода del[P, VALUE]"); Заменим переменную Vd на V (1, 2), где 1 и 2 – номера выводов диода: >p2:=subs(Vd = V(1,2), p1); p 2:= 0,00150 V (1, 2) 3 – – 0,00700 V (1, 2) 2 + 0,00850 V (1, 2). Воспользуемся директивой conv NET() из пакета MSpice и сгенерируем PSpice макромодель: > convNET(p2,model_DTUNEL); .SUBCKT 1 2 DTUNEL G_GDTUNEL 1 2 .150e 2*V(1,2)^3 .700e 2*V(1,2)^2+.850e 2*V(1,2) .ENDS МыполучилитекстPSpice макромоде ли туннельного диода. По умолчанию MSpiceсоздаётфайлmodel.lib, вкоторый записывается этот текст. Дляиспользованиямодели, например, вOrCADнеобходимопроделать следую щее: ● переименоватьфайлmodel.lib, напри мер, в TD.lib; ● запустить PSpiceModelEditor и пере сохранить файл, включив опцию генерации фала *.olb, в который запишется условное графическое изображение диода в виде прямо 0 0 1 2 3 Переменная, Vd 0,001 0,002 0,003 P VALUE Рис. 1. Аппроксимация ВАХ туннельного диода © СТА-ПРЕСС