Иллюстрированный самоучитель по OrCAD

Программы моделирования и построения их результатов PSpice и Probe

Построение графиков

После выбора команды Trace › Add Trace открывается окно выбора переменных (рис. 5.6). Типы переменных, перечень которых приведен в окне, определяются положением выключателей:

• Analog – аналоговые переменные;
• Digital – цифровые переменные;
• Voltages – напряжения;
• Currents – токи;
• Noise (V² /Hz) – спектральная плотность напряжения выходного шума;
• Alias Names – псевдонимы;
• Subcircuit Nodes – внутренние узлы макромоделей (только напряжения). Переменные помечаются курсором, и их имена переносятся в командную строку Trace Expression. В расположенном справа окне Functions or Macros можно выбрать математические функции и макросы. Так можно выбрать несколько переменных и отредактировать образованную строку для записи математических выражений. Графики строятся после нажатия кнопки ОК.

На экран выводится координатная сетка графика, по горизонтальной оси которого откладывается независимая переменная, соответствующая выбранному режиму, например Time (эта переменная изменяется в последующем по желанию пользователя). На экране может располагаться несколько окон, в каждом из которых строится несколько графиков. Активное окно (в котором в данный момент строятся графики) помечается слева символами "SEL". В каждом окне может быть от 1 до 3 осей У с разными масштабами. Укажем на особенности построения графиков аналоговых и цифровых переменных.

Аналоговые переменные

На одном графике можно поместить несколько кривых, которые на цветном мониторе выделяются цветом, а при выводе на черно-белый монитор, принтер или графопостроитель – различными значками. Формат переменных такой же, как в программе PSpice, за небольшими исключениями:

1. не допускается выводить падение напряжения на компонентах в форме V(<имя>) или Vxy(<uмя>), необходимо указывать имена (номера) узлов, например V(5) или V(21.3). Однако по-прежнему допустима форма Ух(<имя>), например VE(Q1) – потенциал эмиттера транзистора Q1; V1 (R5) – потенциал вывода 1 резистора R5; V(C5:2) – потенциал вывода 2 конденсатора С5;
2. по формату Е(Кххх) выводится магнитная индукция сердечника трансформатора (в гауссах) и по формату Н(Кххх) – напряженность магнитного поля (в эрстедах), где Кххх – имя магнитного сердечника;
3. при выводе спектральной плотности напряжения выходного шума вместо имени переменной ONOISE следует указать V (ONOISE), аналогично при выводе cпектральной плотности напряжения входного шума вместо INOISE указывается V (INOISE), а при выводе спектральной плотности тока входного шума I (INOISE);
4. в дополнение к напряжениям и токам доступны варьируемые переменные. В режиме DC это имя варьируемого источника напряжения или тока. В режиме АС – частота, имеющая имя "Frequency". В режиме Transient – время "Time".

В строке Trace Expression можно указать имя одной или нескольких переменных или выражений. При вводе имени только одной переменной на оси Y автоматически проставляются единицы измерений в соответствии с типом переменной. Например, в режиме АС при построении графика модуля напряжения V(l) ось Y получит размерность в вольтах, фазы этого напряжения VP(1) – в градусах, а группового времени запаздывания VG(l) – в секундах.

На график можно вывести не только значения отдельных переменных,,но и математические выражения, в которых допускаются следующие операции:

• +, – , *, / – арифметические операции;
• ABS(x) – | х|, абсолютное значение х;
• SGN(x) – знак числа х (+1 при х > 0, 0 при х = 0 и -1 при х < 0);
• SQRT(x) – V*, корень квадратный из х;
• EXPU) – ехр(x), экспонента числа х;
• LOG(x) – ln(x), натуральный логарифм х;
• LOG10(x) – log(x), десятичный логарифм х;
• M(x) – модуль комплексной переменной х;
• Р(х) – фаза комплексной переменной х (в градусах);
• R(x) – действительная часть комплексной переменной х;
• IMG(x) – мнимая часть комплексной переменной х;
• G(x) – групповое время запаздывания комплексной переменной х (в секундах);
• PWR(x,y) – | x|^y степенная функция;
• SIN(x) – sin(x), синус х (х в радианах);
• COS(x) – cos(x), косинус х (х в радианах);
• TAN(x) – tg(x), тангенс х (х в радианах);
• ATAN(x), ARCTAN(x) – acrtg(x), арктангенс х (х в радианах);
• d(y) – производная от переменной у по переменной, откладываемой по оси Х;
• s(y) – интеграл от переменной у по переменной, откладываемой по оси X;
• AVG(y) – текущее среднее значение переменной у;
• AVGX(y,d) – текущее среднее значение переменной у на отрезке оси X длины d;
• RMS(y) – текущее среднеквадратическое отклонение переменной у;
• DE(x) – значение переменной х в децибелах;
• MIN(x) – минимальное значение вещественной части переменной х;
• МАХ(х) – максимальное значение вещественной части переменной х.

Например, можно вывести графики переменных V(5), V(INOISE) или выражений SIN(V(5))/7.536, V(3.5)*I(D2), RMS(V(R1)*I(R1)).