|
|
Модели пассивных компонентов электронных устройств ⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5
Ранее уже отмечалось, что модели, впервые использованные в пакете P- SPICE, широко применялись и применяются в современных пакетах схемотехнического проектирования, в частности Design Center, Design Lab, Or CAD 9.2 и наконец, семейства Micro-Cap. В перечень пассивных компонентов обычно включают резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, линии передачи, высокочастотные трансформаторы, взаимные индуктивности, полупроводниковые диоды с р-n переходом, диоды с барьером Шоттки, стабилитроны и другие компоненты. Рассмотрим модели некоторых из них.
РЕЗИСТОР Приведем примеры полного описания резистора в формате SPICE и формате схем.
Формат SPICE (текстовый ввод) R xxx_<+ узел >_<- узел >_[ имя модели ] _< значение >_ [ ТС=<ТС1> [ ,<ТС2 >]],
где TC - температурный коэффициент.
Здесь xxx – произвольная алфавитно-цифровая последовательность общей длиной не более 7 символов, которая пишется слитно с символом R и вместе с ним образует имя компонента. Например, если модель и температурные коэффициенты ТС 1 и ТС 2 не используются, то описание таково R 14_4_0_2 k. Если модель не используется, но приводятся соответствующие температурные коэффициенты: линейный коэффициент ТС 1=.001° С –1 и квадратичный ТС 2= 1Е-5° С -2, то описание таково R 16_1_2_4.2 Е 4_ ТС =.001, 1Е-5. Наконец, если указывается имя модели, то R 9_6_1_ RТЕМР _5 k.
Формат схем (при графическом вводе):
Атрибут PART: < имя компонента > например, R 9 Атрибут VALUE: < значение > например, 5 k Атрибут MODEL: [ имя модели ] например, RТЕМР - 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.
Отметим, что параметр < значение > может быть как положительным, так и отрицательным, но не равным 0. Полная модель резистора в системе схемотехнического моделирования (проектирования) Micro-Cap7 содержит 9 параметров. Перечень этих параметров приведен в таблице 1.
Таблица 1 Параметры модели резистора
Тогда для примера директиву, с помощью которой вводится модель RТЕМР для резистора R 9, можно записать таким образом:
. MODEL _ RТЕМР _ RES (R =3_ DEV =5%_ TC 1=0.01),
где DEV – коррелированный технологический разброс номинала (допуск). Заметим, что число параметров, которые нужно указать в модели, определяет разработчик, исходя из поставленной перед ним задачи. При такой записи модели результирующее сопротивление резистора определяется выражением < значение >* R * TF * MF, где R – масштабный множитель сопротивления резистора (по умолчанию 1), в нашем случае 3; TF =1 + TC 1*(T – TNOM) + TC 2(T – TNOM) 2,
(если в директиве .MODEL отсутствует параметр TCE (TNOM = 27°С), как в нашем случае)
и TF = 1.01 TCE(T – TNOM ) (если в этой директиве параметр ТСЕ указан);
MF = 1± <разброс номинала сопротивления в %, DEV или LOT >/100. Здесь LOT - некоррелированный технологический разброс номинала (допуск).
Спектральная плотность теплового тока резистора как шумящего компонента рассчитывается по формуле Найквиста:
Si = 4 kT /<сопротивление> * NM,
где k – постоянная Больцмана, T – абсолютная температура, NM – параметр модели. Для резисторов с отрицательным сопротивлением в этой формуле берется абсолютное значение сопротивления.
КОНДЕНСАТОР Приведем примеры полного описания конденсатора в формате SPICE и формате схем.
Формат SPICE (при текстовом вводе)
C xxx_<+ узел >_<- узел >_ [ имя модели ] _< значение > _ [ IC =<начальное значение напряжения >]
Например, если не используется модель и начальное значение напряжения отсутствует, то описание конденсатора таково:
C 5_15_0_56 pF.
Если не используется модель, но приводится соответствующее начальное значение напряжения: C 6_3_9_0.5 n _ IC = 1.5 V.
Если указывается модель, но не указывается начальное значение напряжения, то: C 7_4_6_ CMOD _10 U.
Формат схем (при графическом вводе):
Атрибут PART: < имя > например, С 7 Атрибут VALUE: < значение > например, 10 U Атрибут MODEL: [ имя модели ] например, CMOD.
Полная модель конденсатора в системе схемотехнического моделирования (проектирования) Micro-Cap 7 содержит также 9 параметров. Перечень этих параметров приведен в таблице 2.
Таблица 2 Параметры модели конденсатора
Тогда для примера директиву, с помощью которой вводится модель CMOD для конденсатора С 7, можно записать таким образом:
. MODEL _ CMOD_ CAP (C = 2.5 _ TC 1 = 0.01 _ VC 1 = 0.2),
  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
;
VC 1 – линейный коэффициент напряжения, 
.
При такой записи модели полное, результирующее значение емкости конденсатора С 7 определяется выражением:
Здесь V – напряжение на конденсаторе при расчете переходных процессов.
При расчете частотных характеристик в частотной области (режим AC) емкость считается постоянной величиной, определяемой в рабочей точке по постоянному току.
Подчеркнем, что поскольку модель конденсатора не учитывает его потери на переменном токе, то она является нешумящей.
Аналогичным образом с учетом специфики описываются модели других пассивных компонентов: индуктивностей, линий передачи, трансформаторов, взаимных индуктивностей и др. [1].
Лектор потока БОГАТЫРЕВ Е.А.
