Журнал Радио 8 номер 2000 год. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА

Журнал Радио 8 номер 2000 год. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА PSPICE-МОДЕЛИ ДЛЯ ПРОГРАММ МОДЕЛИРОВАНИЯ О. ПЕТРАКОВ, г. Москва  Окончание. Начало см. в "Радио", 2О00, ╧ 5 — 7

Следует заметить, что со справочными параметрами, особенно на интегральные компоненты, всегда возникают проблемы. Что же касается точного описания микросхем, то оно вообще публикуется редко, в основном встретишь простейшие, и то — с ошибками. К сожалению, до последнего времени это редко кого волнует.

Однако, как ни странно на первый взгляд, описанный выше подход при создании макромодели еще не дает никаких гарантий построения хорошо работающей модели.

КАК СОЗДАТЬ УПРОЩЕННУЮ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩУЮ МАКРОМОДЕЛЬ?

Далеко не всегда решение этой задачи в лоб — истинный путь к созданию хорошей макромодели. Построенные таким "способом" модели потребуют много вычислительных ресурсов и будут обладать малым быстродействием, т. е. расчет схемы будет весьма медленным. Вспомним, сколько транзисторов на кристалле могут иметь современные микросхемы! Поэтому очень важно уметь строить упрощенные макромодели, заменяя отдельные подсистемы микросхем эквивалентными узлами. При этом качество модели может даже улучшиться, особенно если моделируется микросхема высокой степени интеграции.


Создадим собственную упрощенную PSpice-макромодель компаратора К521САЗ.

Здесь тоже могут быть крайние случаи. Можно, например, реализовать функцию компаратора с помощью зависимого источника. Модель при этом получится простой и сравнительно быстродействующей, но она не будет отражать физику работы реального прибора. Следовательно, нужно искать компромиссное решение между точностью модели и ее быстродействием.

Рассмотрим, что собой представляет компаратор К521САЗ. Он реализует функцию сравнения двух аналоговых сигналов. Если разность сигналов на входах положительна, на выходе компаратора будет высокий уровень, если отрицательна — низкий. Сравнение сигналов выполняет дифференциальный усилитель на входе. Выходная ступень реализована на транзисторе с открытыми коллектором и эмиттером. Этой информации уже достаточно, чтобы синтезировать простейшую, но вполне рабочую модель этой микросхемы (рис. 11).

Для того чтобы полноценно смоделировать входные и выходные свойства компаратора, на входе и выходе установлены транзисторы. Однако дифференциальный усилитель сильно упрощен. В эмиттерах дифференциальной пары использован идеальный источник тока, на самом деле он реализован на нескольких транзисторах. Сопряжение с выходной ступенью выполнено с помощью источника тока, управляемого напряжением. В реальной микросхеме тоже использовано несколько транзисторов.

Таким образом, при построении этой компромиссной модели многотранзисторные узлы заменены на упрощенные и идеализированные, но с сохранением внешних свойств прибора. PSpice имеет совершенный инструментарий, чтобы и в более сложных случаях с его помощью выразить любые свойства реальных приборов с достаточной для практических целей точностью.

Присвоим позиционные обозначения всем элементам схемы, пронумеруем узлы и опишем на входном языке PSpice макромодель компаратора (табл. 15).

Теперь проверим, как полученная макромодель выполняет функции компаратора. Для этого нарисуем испытательную схему (рис. 12), составим задание на моделирование (табл. 16) и рассчитаем передаточную характеристику этой модели (рис. 13). Передаточная характеристика компаратора — зависимость напряжения на выходе от разности напряжений на входах. По рассчитанной характеристике видно, что. несмотря на простоту модели, компаратор получился вполне работоспособным.


Увеличить
Увеличить
Увеличить

В этом примере мы впервые использовали макромодель компонента, описав его подключение в схеме строкой Х1 (0 1 2043) К521САЗ. Заметьте, что имена элементов в макромодели локальные, и на них можно не обращать внимание при присвоении имен компонентам во внешней цепи.

Настало время промоделировать какой-нибудь электронный узел, выполненный на компараторе К521САЗ. например, прецизионный амплитудный детектор (рис. 14, табл. 17). Результаты моделирования показаны на рис. 15 и 16.

Макромодель компаратора будем вызывать из библиотечного файла C:\USERLlB\kompar.lib.

Для указания библиотек, в которых хранятся модели, используют директиву .LIB, которая должна быть описана в задании на моделирование. Тогда в текст уже не надо включать описание макромодели. Форма оператора: .LIB [






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2018 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.