Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Модели пассивных компонентов электронных устройств





 

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)

Rxxx_<+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 ТС1 и ТС2 не используются, то описание таково

R14_4_0_2k.

Если модель не используется, но приводятся соответствующие температурные коэффициенты: линейный коэффициент ТС1=.001°С –1 и квадратичный ТС2= 1Е-5° С -2 , то описание таково

R16_1_2_4.2Е4_ТС=.001, 1Е-5.

Наконец, если указывается имя модели, то

R9_6_1_ RТЕМР_5k.

 

 

Формат схем (при графическом вводе):

 

Атрибут PART: < имя компонента > например, R9

Атрибут VALUE: < значение > например, 5k

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

 

Обозначение   Параметр   Размерность   Значение по умолчанию
R Масштабный множитель сопротивления -
TC1 Линейный температурный коэффициент сопротивления 0С-1
TC2 Квадратичный температурный коэффициент сопротивления 0С-2
TCE Экспоненциальный температурный коэффициент сопротивления % / 0С
NM Масштабный коэффициент спектральной плотности шума -
T_MEASURED Температура измерения 0С -
T_ABS Абсолютная температура   -
T_REL_GLOB-AL Относительная температура 0С -
T_REL_LOCAL Разность между температурами устройства и модели-прототипа 0С -

 

 

Тогда для примера директиву, с помощью которой вводится модель

RТЕМР для резистора R9, можно записать таким образом:

 

. MODEL_RТЕМР_RES (R=3_DEV=5%_TC1=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 + TC1*(TTNOM) + TC2(TTNOM)2,

 

(если в директиве .MODEL отсутствует параметр TCE (TNOM = 27°С), как в нашем случае)

 

и TF = 1.01TCE(TTNOM) (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 = 4kT/<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)

 

Cxxx_<+узел>_<-узел>_ [имя модели] _<значение> _ [IC=<начальное значение напряжения >]

 

Например, если не используется модель и начальное значение напряжения отсутствует, то описание конденсатора таково:

 

C5_15_0_56 pF.

 

Если не используется модель, но приводится соответствующее начальное значение напряжения:

C6_3_9_0.5 n_ IC = 1.5V.

 

Если указывается модель, но не указывается начальное значение напряжения, то:

C7_4_6_CMOD_10U.

 

Формат схем (при графическом вводе):

 

Атрибут PART: <имя> например, С7

Атрибут VALUE: < значение > например, 10U

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

 

Обозначение   Параметр   Размерность   Значение по умолчанию
С Масштабный множитель емкости -
VC1 Линейный коэффициент напряжения B-1
VC2 Квадратичный коэффициент напряжения B-2
TC1 Линейный температурный коэффициент емкости 0С-1
TC2 Квадратичный температурный коэффициент емкости 0С-2
T_MEASURED Температура измерения 0С -
T_ABS Абсолютная температура   -
T_REL_GLOB-AL Относительная температура 0С -
T_REL_LOCAL Разность между температурами устройства и модели-прототипа 0С -

 

Тогда для примера директиву, с помощью которой вводится модель CMOD для конденсатора С7, можно записать таким образом:

 

.MODEL_CMOD_ CAP (C = 2.5 _ TC1 = 0.01 _ VC1 = 0.2),

 

где С – масштабный коэффициент емкости (в нашем случае 2,5; по умолчанию 1;); TC 1 – линейный температурный коэффициент емкости, ; 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.    

 







ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2023 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.