МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ В ORCAD 9.2

Черных И.В.
каф. ТВН УГТУ-УПИ
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ
СХЕМ В ORCAD 9.2
Методика создания и
расчета модели
Запуск программы:
Основные этапы :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Установить элементы на схеме
Задать параметры элементов
Выполнить соединение элементов
Установить маркеры для наблюдения
переменных
Задать вид расчета и его параметры
Выполнить расчет
Провести анализ результатов
Сохранение схемы выполнять на каждом этапе
Главное окно программы
Установка элементов
Выбор элемента из библиотеки
Выбор библиотеки
Основные библиотеки








analog.slb - библиотека аналоговых элементов (R,
L,С и т.д.)
sourse.slb - библиотека источников сигналов
port.slb - библиотека элементов типа «земля»,
«порты связи» и т.д.
diode.slb - библиотека диодов
opamp.slb - библиотека операционных усилителей
bipolar.slb - библиотека биполярных транзисторов
pwrmos.slb - библиотека полевых транзисторов
thyristr.slb - библиотека тиристоров
Основные операции с элементами
1.
2.
3.
“DEL” – удаление
Ctrl + R – вращение
Ctrl + F – зеркальное отображение
Предварительно
необходимо выделить
элемент или группу
элементов
Параметры элементов
•
•
•
Для доступа к окну параметров необходимо дважды
щелкнуть левой клавишей мыши на изображении элемента
После ввода каждого параметра необходимо нажать “Enter”
Разделитель целой и дробной части числа - точка
Масштабные суффиксы
F
10-15
Фемто
K
103
Кило
P
10-12
Пико
MEG 106
Мега
N
10-9
Нано
G
109
Гига
U
10-6
Микро
T
1012
Тера
Соединение элементов
1. Щелкнуть левой клавишей мыши на выводе элемента
2. Провести провод до вывода следующего элемента или точки
поворота
3. Щелкнуть левой клавишей мыши
4. Для выхода из режима рисования нажать “Esc” или правую клавишу
мыши
Соединение элементов
Точка соединения элементов (элемента
и провода) всегда является узлом
При пересечении провода вне узла
соединение проводов не образуется
Для создания узла при пересечении
проводов необходимо выполнить
рисование провода в два этапа
Типичные ошибки при
соединении элементов
Лишний узел – провод протянут до
корпуса элемента, а не до его вывода
Отходящий провод подведен к корпусу
элемента, а не к его выводу
Отсутствие соединения между
элементами (установлена слишком
мелкая сетка в параметрах экрана )
Установка маркеров для
наблюдения переменных
Напряжение
(относительно Земли)
Разность потенциалов
Ток втекающий в узел
(не рекомендуется ставить элементы вплотную)
Выбор вида расчета
Виды расчета
Расчет переходных процессов
Выполнение расчета
Результаты расчета
Типичные ошибки
•Имя файла и пути к нему начинается с цифры,
содержит символы кириллицы или спецсимволы
•В качестве разделителя между целой и дробной
частью использована запятая, а не точка
•Электрическая цепь имеет разрывы или на схеме
отсутствует “Земля”
•Отсутствует потенциальная связь между контурами в
схемах содержащих трансформаторы
•Не задан вид расчета и его параметры
Основные элементы схем
и их параметры
XFRM_LINEAR – линейный трансформатор (библиотека
analog.slb)
Параметры:
L1_VALUE –
индуктивность первичной
обмотки трансформатора;
L2_VALUE –
индуктивность вторичной
обмотки трансформатора;
COUPLING – коэффициент связи обмоток
трансформатора.
XFRM_NONLINEAR – трансформатор с ферромагнитным
сердечником (библиотека breakout.slb)
Параметры:
L1_TURNS – число витков первичной
обмотки трансформатора;
L2_TURNS – число витков вторичной
обмотки трансформатора;
COUPLING – коэффициент связи обмоток
трансформатора.
VDC – источник постоянного напряжения (библиотека
source.slb)
Параметр:
DC – величина постоянного напряжения
источника.
IDC – источник постоянного тока (библиотека source.slb)
Параметр:
DC - величина постоянного тока источника.
VSIN – источник переменного напряжения (библиотека
source.slb)
Параметры:
DC – постоянное напряжение (используется при
расчете режима по постоянному току);
AC – амплитуда переменного напряжения
(используется при частотном анализе);
voff – постоянная составляющая напряжения;
vampl – амплитуда напряжения;
freq – частота (Гц);
td – время задержки включения источника;
df – коэффициент затухания;
phase – начальная фаза (град).
ISIN – источник переменного тока (библиотека source.slb)
Параметры:
DC – постоянное напряжение (используется при
расчете режима по постоянному току);
AC – амплитуда переменного напряжения
(используется при частотном анализе);
ioff – постоянная составляющая тока;
iampl – амплитуда тока;
freq – частота (Гц);
td – время задержки включения источника;
df – коэффициент затухания;
phase – начальная фаза (град).
VPULSE – импульсный источник напряжения (библиотека
source.slb)
Параметры:
v1 – начальное значение напряжения;
v2 – конечное значение напряжения;
td – начало переднего фронта;
tr – длительность переднего фронта;
tf – длительность заднего фронта;
pw – длительность импульса;
per – период следования импульсов.
IPULSE – Импульсный источник тока (библиотека source.slb)
Параметры:
i1 – начальное значение тока;
i2 – конечное значение тока;
td – начало переднего фронта;
tr – длительность переднего фронта;
tf – длительность заднего фронта;
pw – длительность импульса;
per – период следования импульсов.
Использование блоков
•Упрощение схемы
•Возможность отладки
отдельных фрагментов
схемы
•Создание библиотек
•Быстрое изменение схемы
Разработка схемы с
блоками
1. Создать принципиальную
электрическую схему блока
2. Подключить к его внешним
выводам интерфейсные порты
(библиотека port.slb):
•
•
•
IF_IN – для входных выводов;
IF_OUT – для выходных
выводов;
INTERFACE – для остальных
выводов (например, для
подвода заземления, питания и
т.п.).
3. Сохранить схему блока в
4. На принципиальной электрической схеме всего устройства создать
блок и установить его в требуемом месте схемы.
5. Подвести к блоку проводники.
•
•
•
Узел в точке соединения
образуется автоматически
Нумерация портов
производится в порядке
подсоединения их к блоку
В случае несовпадения
номеров портов в схеме и в
блоке их можно изменить
вручную
6. Связать блок с файлом, в котором хранится его схема
Пример схемы с блоками
Графопостроитель Probe
Основные особенности
1. Запускается автоматически по окончании расчета
2. Возможность измерения локальных значений
3. Математические операции над графиками
4. Добавление дополнительных осей
5. Добавление дополнительных систем координат
6. Копирование числовых данных из графика в “текст”
7. Выполнение гармонического анализа
Автоматический запуск
Завершение работы
1. Сохранить схему
2. Закрыть программу Schematics
3. Закрыть программу PSpice Design Manager