Модели на аналогови пасивни компоненти на програмния пакет MicroCAP-7
1. Резистор
2. Кондензатор
3. Индуктивност (индуктор)
4. Взаимна индуктивност и магнитна сърцевина (K)
5. Трансформатор
6. Преносна линия
7. Диод (диод) и ценеров диод (ценер)
Всички компоненти (аналогови и цифрови), които изграждат електрическа схема, имат два вида математически модели:
1. Вградени математически модели на стандартни компоненти като резистори, кондензатори, диоди, транзистори, независими и зависими източници на сигнал, вентили и др., които не могат да се променят от потребителите; можете да променяте само стойностите на техните параметри;
2. Макро модели на произволни компоненти, съставени от потребителите по тяхно усмотрение от стандартни компоненти.
- прости модели, характеризиращи се с малък брой параметри, които могат да бъдат посочени директно върху диаграмата под формата на атрибути (например модел на резистор се описва с един или три параметъра и някои от тях могат да бъдат направени невидими на диаграмата, за да не се претрупва чертежа);
- сложни модели, характеризиращи се с голям брой параметри, които се въвеждат в библиотеки с модели (например модел на биполярен транзистор се характеризира с 52 параметъра).
Програмата MC7 използва двойно описание на симулираното устройство: под формата на чертеж на неговата електрическа или функционална верига или под формата на текстово описание във формат SPICE. Освен това, когато съставяте електрическа схема, някои от параметрите на компонентните модели се задават под формата на техните атрибути и се посочват директно на диаграмата - ние ще наричаме такива моделимодели във формат на диаграма. Останалите модели се специфицират в текстовия прозорец с помощта на директивите .MODEL и .SUBCKT съгласно правилата на SPICE - ще ги наричаме модели във формат SPICE. В програмата MC7 моделите на всички полупроводникови устройства, операционни усилватели, магнитни ядра, предавателни линии и компоненти на цифрови устройства са във формат SPICE.
В менюто за компоненти разделът за пасивни компоненти включва резистори, кондензатори, индуктори, предавателни линии, високочестотни трансформатори, взаимни индуктори, диоди и ценерови диоди.
Моля, имайте предвид, че стойностите на съпротивлението, капацитета и индуктивността могат да бъдат число или израз в зависимост от времето, възловите потенциали, разликата в възловите потенциали или токовете на клоните, температурата и други параметри (освен това, пряката зависимост на параметрите от времето в програмата PSpice не е предоставена, тук Micro-Cap е ясно водеща).
Формат на диаграмите MICROCAP-7:
АтрибутЧАСТ:;реф
АтрибутVALUE: [TC= [, ]];стойност на съпротивлението
АтрибутMODEL: [име на модел]
АтрибутFREQ: [ ] — например 10*f*v(10), докато стойността на атрибута FREQ замества стойността на атрибута VALUE при изчисляване на режима за постоянен ток и провеждане на AC анализ (тук f е честота), при изчисляване на преходни процеси съпротивлението на резистора е равно на стойността на атрибута VALUE;
SLIDER_MIN— минималната относителна стойност на съпротивлението, която се променя в режим Dynamic DC с плъзгач;
SLIDER_MAX— максималната относителна стойност на съпротивлението, която се променя в режим Dynamic DC с плъзгач;
Съпротивлението на резистора, определено от параметъра, може да бъде число илиизраз, който включва променящи се във времето променливи, като 100+V(10)*2. Тези изрази могат да се използват само при анализ на преходни процеси. В режим AC тези изрази се оценяват за стойностите на променливите в режим DC.
Ориз. 1. Прозорец за настройка на параметрите на резистора
Параметрите, описващи модела резистор в MICROCAP-7 са дадени в табл. 1.
Таблица 1. Параметри на модела на резистора
| Обозначаване | Параметър | Измерение | Стойност по подразбиране |
| R | Мащабен коефициент на съпротивление | — | 1 |
| TC1 | Линеен температурен коефициент на съпротивление | °C -1 | 0 |
| TC2 | Квадратичен температурен коефициент на съпротивление | °C -2 | 0 |
| TSE | Експоненциален температурен коефициент на съпротивление | %/°C | 0 |
| NM | Мащабен фактор на спектралната плътност на шума | — | 1 |
| T_ИЗМЕРЕН | Измерване на температурата | °C | — |
| T_ABS | Абсолютна температура | °C | — |
| T_REL_GLOBAL | Относителна температура | °C | — |
| T_REL_LOCAL | Температурна разлика между устройството и прототипа | °C | — |
Ако описанието на резистора е пропуснато, тогава неговото съпротивление е равно на параметъра в ома. Ако е посочен и параметърът TCE не присъства в директивата .MODEL, тогава температурният фактор е равен на
TF \u003d 1 + TC1 × (T - TNOM) + TC2 × (T - TNOM) 2;
if параметърПосочен е TCE, след което е температурният фактор
TF=1,01 TCE(T-TNOM) .
Тук T е текущата стойност на температурата (определена от директивата .TEMP); TNOM = 27 °С — номинална температура (посочена в прозорецГлобални настройки).
Параметърът може да бъде както положителен, така и отрицателен, но не равен на нула. Съпротивлението на резистора се дава от:
Спектралната плътност на топлинния ток на резистор се изчислява по формулата на Найкуист:
За резистори с отрицателно съпротивление тази формула взема абсолютната стойност на съпротивлението.
Формат на диаграмите на MICROCAP:
Атрибут VALUE: [IC= ]
Атрибут MODEL: [име на модел]
Атрибут FREQ: [] - например 10*SQRT(f), докато стойността на атрибута FREQ замества стойността на атрибута VALUE при извършване на AC анализ (тук f е честота), при изчисляване на преходни процеси, капацитетът на кондензатора е равен на стойността на атрибута VALUE.
Стойността на капацитета, определена от параметъра, може да бъде число или израз, който включва променящи се във времето променливи, като например 100+V(10)*0,002*TIME. Тези изрази могат да се използват само при анализ на преходни процеси. В режим AC този израз се оценява за стойностите на променливите в режим DC.
Ориз. 2. Прозорец за настройка на параметрите на кондензатора
Параметрите на модела на кондензатора са дадени в таблица. 2.
Таблица 2. Параметри на модела на кондензатора
| Обозначаване | Параметър | Измерение | Стойност по подразбиране |
| S | Коефициент на мащабиране на капацитета | — | 1 |
| VC1 | Линейно съотношение на напрежението | В 1 | 0 |
| VC2 | Квадратичен коефициентволтаж | НА 2 | 0 |
| TC1 | Линеен температурен коефициент на капацитет | °C -1 | 0 |
| TC2 | Квадратичен температурен коефициент на капацитет | °C -2 | 0 |
| T_ИЗМЕРЕН | Измерване на температурата | °C | — |
| T_ABS | Абсолютна температура | °C | — |
| T_REL_GLOBAL | Относителна температура | °C | — |
| T_REL_LOCAL | Температурна разлика между устройството и прототипа | °C | — |
Ако е пропуснато в описанието на кондензатора, неговият капацитет е равен на параметъра във фаради, в противен случай се определя от израза
×C×(1 +VC×V+VC2×V 2 )[1 +TC1×(T-TNOM)+TC2×(T-TNOM) 2 ].
Тук V е напрежението на кондензатора при изчисляване на преходни процеси. При изчисляване на честотната характеристика (режим AC), капацитетът се приема за постоянна стойност, определена при работната точка на DC.
Атрибут VALUE: [IC= ]
Атрибут MODEL: [име на модел]
Атрибут FREQ: [ ] - например 10u*(F/100), докато стойността на атрибута FREQ замества стойността на атрибута VALUE при извършване на AC анализ (тук F е честотата), при изчисляване на преходни процеси, индуктивността е равна на стойността на атрибута VALUE.
Индуктивността, определена от параметъра, може да бъде число или израз, който включва променящи се във времето променливи, като например 100+I(L2)*2. Тези изрази могат да се използват само при анализ на преходни процеси. В режим AC тези изрази се оценяват за стойностите на променливите в режим DC.
Параметрите на индуктивния модел са дадени в табл. 3.