Основные характеристики системы
Корпорацией MicroSim разработаны варианты системы программ Design Center для различных операционных систем. Наиболее популярным является вариант для Windows. В него входят следующие программы (их конкретный перечень зависит от варианта поставки):
Schematics – графический редактор принципиальных схем, который одновременно является управляющей оболочкой для запуска основных модулей системы на всех стадиях работы с проектом;
PSpice, PSpice Basics – моделирование аналоговых устройств;
PSpice A/D, PSpice A/D Basics+
– моделирование смешанных аналого-цифровых устройств;
PLogic – моделирование цифровых устройств. Имеет такие же функциональные возможности, как и программа PSpice A/D;
PLSyn – синтез цифровых устройств на базе интегральных схем (ИС) с программируемой логикой;
StmEd – редактор входных сигналов (аналоговых и цифровых);
Probe – графическое отображение, обработка и документирование результатов моделирования;
Parts – идентификация параметров математических моделей диодов, биполярных, полевых, МОП- и арсенид-галлиевых транзисторов, операционных усилителей, компараторов напряжения, регуляторов напряжения и магнитных сердечников по паспортным данным;
PSpice Optimizer – параметрическая оптимизация аналого-цифровых устройств по заданному критерию при наличии нелинейных ограничений;
Polaris – проверка целостности сигнала, т. е. проведение моделирования с учетом паразитных емкостей и индуктивностей, присущих реальным печатным платам;
Device Equation – исходный текст встроенных математических моделей полупроводниковых приборов на языке Си. В них можно изменять имена параметров, вводить псевдонимы, добавлять параметры и модифицировать уравнения моделей. Модели новых компонентов можно вводить только под именем одной из существующих моделей. После компиляции отредактированных текстов они компонуются с объектным кодом программы PSpice, который входит в комплект поставки Device Equation, в результате чего получается загрузочный файл pspice.exe. В версии Design Center 6.2 модуль Device Equation поставляется только на платформе Windows;
PCBoard и Autorouter – графический редактор печатных плат с возможностями автотрассировки. Дополнительно поставляется автотрассировщик SPECCTRA фирмы Cooper&Chyan Technology;
Cadence и Mentor Integration – интерфейс к пакетам Cadence и Mentor Framework;
Filter Designer – синтез пассивных и активных аналоговых фильтров и фильтров на переключаемых конденсаторах (только на платформе DOS).
В ранних версиях Design Center имелось два варианта программы моделирования: относительно простая программа PSpice, предназначенная для моделирования только аналоговых устройств c жесткими ограничениями максимальных размеров схемы, и более сложная программа PSpice A/D, позволяющая моделировать аналого-цифровые устройства большого размера. В связи с тем что не всем пользователям нужны полные возможности PSpice и PSpice A/D, в версию Design Center 6.2 включены два упрощенных, так называемых базовых варианта PSpice Basics и PSpice A/D Basics+. В табл. 1.1 приведены характеристики всех вариантов программы моделирования PSpice.
Таблица 1.1
|
Характеристика |
PSpice |
PSpice Basics |
PSpice A/D |
PSpice A/D Basics+ |
|
Преимущества интеграции со Schematics |
||||
|
Графический ввод схем |
Да |
Да |
Да |
Да |
|
Моделирование в диалоговом режиме |
Да |
Да |
Да |
Да |
|
Передача данных в Probe |
Да |
Да |
Да |
Да |
|
Интерфейс с модулем разработки печатных плат |
Да |
Да |
Да |
Да |
|
Возможности моделирования |
||||
|
Расчет режимов DC, AC, Transient |
Да |
Да |
Да |
Да |
|
Расчет шумов, спектров, вариация температуры |
Да |
Да |
Да |
Да |
|
Статистический анализ по методу Монте-Карло и расчет наихудшего случая |
Да |
Нет |
Да |
Нет |
|
Применение функциональных зависимых источников |
Да |
Да |
Да |
Да |
|
Учет задержек распространения |
Не предусмотрено |
Да |
Нет |
|
|
Интерфейс с StmEd |
Да |
Нет |
Да |
Нет |
|
Наличие программы Parts |
Да |
Нет |
Да |
Нет |
|
Целевые функции в Probe |
Да |
Нет |
Да |
Нет |
|
Математические модели компонентов |
||||
|
Идеальные и неидеальные линии передачи |
Все |
Идеальные |
Все |
Идеальные |
|
Связанные линии передачи |
Да |
Нет |
Да |
Нет |
|
Нелинейные магнитные сердечники |
Да |
Нет |
Да |
Нет |
|
Библиотека аналоговых компонентов |
8300 |
5500 |
8300 |
5500 |
|
Модели цифровых примитивов |
Не предусмотрено |
Все |
Большинство |
|
|
Библиотека цифровых компонентов |
Не предусмотрено |
1600 |
1600 |
|
|
Дополнительные модули |
||||
|
PCBoards и Autorouter |
Да |
Да |
Да |
Да |
|
PSpice Optimizer |
Да |
Нет |
Да |
Нет |
|
Polaris |
Да |
Нет |
Да |
Нет |
|
PLSyn |
- |
- |
Да |
Нет |
|
Device Equations |
Да |
Нет |
Да |
Нет |
|
Лицензия для работы в сети |
Да |
Нет |
Да |
Нет |
|
Разное |
||||
|
Неограниченный размер схем |
Да |
Нет |
Да |
Да |
К пакету Design Center прилагаются библиотеки примерно 35 тыс. графических обозначений символов и около 8,3 тыс. математических моделей компонентов (диодов, стабилитронов, тиристоров, биполярных и полевых транзисторов, оптопар, операционных усилителей, компараторов напряжения, стабилизаторов напряжения, кварцевых резонаторов, магнитных сердечников, цифровых и аналого-цифровых ИС) производства фирм США, Западной Европы и Японии. В данной книге рассказано, как составлять такие библиотеки и для отечественной элементной базы.
Имеется два варианта демонстрационных версий пакета Design Center: один позволяет в режиме мультфильма ознакомиться с его возможностями, а другой, более интересный (Evaluation version), – промоделировать собственные простейшие схемы. В последнем случае ограничение на сложность анализируемой схемы составляют 64 узла и 10 транзисторов, 2 операционных усилителя или 65 цифровых компонентов для программы PSpice. В программе Probe нельзя использовать целевые функции. В программе Parts доступна только модель диода, в программе StmEd – источник синусоидального сигнала. С помощью графического редактора Schematics можно создать чертеж схемы формата А4, состоящей не более чем из 25 символов. В режиме оптимизации варьируется только один параметр при наличии одного ограничения, целевая функция может быть значением произвольной переменной в одной точке. Синтезируются фильтры не более чем третьего порядка.
Design Center поставляется на дискетах или на CD-ROM, к нему прикладывается документация [57–71].
При поставке на CD- ROM имеется электронная документация, копирующая упомянутые выше книги, кроме [57–58]. Эта документация просматривается с помощью программы FrameViewer. Печать отдельных страниц можно выполнить с помощью FrameViewer, при выводе большого объема целесообразнее воспользоваться Microsoft Word 6.0, обеспечивающим более компактную печать после незначительного редактирования.
Условные обозначения, принятые при описании Design Center, приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2
|
Обозначения |
Примеры |
Назначение |
|
Прописные буквы |
AC |
Ключевые слова, имена параметров и текстовые переменные, которые пользователь должен ввести так, как они указаны, без изменений |
|
Курсив |
имя модели |
Пользователь заменяет текст, указанный курсивом, на соответствующую информацию |
|
< > |
<имя модели> |
Угловые скобки выделяют один член предложения (сами скобки не вводятся) |
|
< >* |
<значение>* |
Один или более указанных объектов |
|
[ ] |
[AC] |
Необязательный член предложения (сами скобки не вводятся) |
|
[ ]* |
[значение]* |
Ни одного или несколько указанных объектов |
При работе с пакетом Design Center разнообразная информация о схеме и результатах моделирования записывается в отдельных файлах, расширения имени которых приведены в табл. 1.3 (расширения имен файлов, используемых при разработке печатных плат, приведены в гл. 8).
Таблица 1.3
|
Расширение имени файла |
Назначение файла |
Команда или программа, создающая файл |
|
.als |
Список соответствий номеров выводов компонентов именам подсоединенных к ним цепей |
Создается автоматически при выполнении команд Analysis/Simulate или Create Netlist |
|
.bst |
Стек контактных площадок |
Создается пользователем (с помощью текстового редактора) |
|
.cdf |
Файл отчета с описанием компонента |
Создается пользователем и используется при составлении перечня компонентов по команде File/Reports |
|
.cir |
Текстовые входные файлы задания на моделирование для программы PSpice |
Создается автоматически при выполнении команд Analysis/Simulate или Create Netlist или создается пользователем |
|
.cmd |
Командные файлы для программ Probe, StmEd и Parts (их имена указываются после ключа /C в командной строке) |
Создаются при наличии опции /L в командной строке (требуется их дополнительное редактирование) |
|
.dat |
Двоичные файлы результатов моделирования, передаваемых программе Probe |
Автоматически создаются в процессе моделирования режимов DC, AC и TRAN (если по команде Analysis/Probe Setup не выбрана опция CSDF) |
|
.eco |
Перенос изменений из печатной платы в принципиальную схему |
Создается редактором печатных плат |
|
.ind |
Индексные файлы библиотек |
Автоматически создается программой моделирования (составляется после внесения в библиотеку изменений) |
|
.lib |
Текстовые файлы библиотек моделей, представляющие собой объединение файлов с расширением .mod |
При установке системы подключается стандартная библиотека моделей; новые библиотеки создаются по команде Edit/Model или с помощью текстовых редакторов |
|
.log |
Файлы протоколов команд программ Probe, Parts и StmEd |
Автоматически создаются при наличии опции /L в командной строке |
|
.mdt |
Справочные данные на компоненты |
Копия данных, введенных в программу Parts |
|
.mod |
Файлы моделей компонентов |
Создаются программой Parts |
|
.net |
Список соединений схемы |
Создается автоматически при выполнении команд Analysis/Simulate или Create Netlist |
|
.opt |
Задание на оптимизацию |
Создается автоматически после нанесения на схему символа OPTPARAM и дополняется при настройке конфигурации программы оптимизации |
|
.out |
Текстовые файлы результатов моделирования |
Генерируются в процессе моделирования |
|
.par |
Перечень варьируемых параметров для программы оптимизации |
Создается автоматически после нанесения на схему символа OPTPARAM |
|
.pcr |
Текстовые входные файлы задания на моделирование для программы PSpice с информацией о паразитных элементах печатной платы, добавленные программой Polaris (аналог файла .cir) |
Создаются программой Polaris |
|
.pkg |
Информация об упаковке компонентов |
По команде Package/Export |
|
.plb |
Библиотека информации об упаковке конструктивов компонентов |
При установке системы подключается стандартная библиотека информации об упаковке; новые данные вводятся пользователем при редактировании символов компонентов |
|
.pdt |
Двоичные файлы результатов моделирования c учетом паразитных параметров печатных плат, передаваемые программе Probe (аналог файла .dat) |
Создаются программой PSpice при передаче на моделирование файла с расширением .pcr |
|
.pot |
Текстовые файлы результатов моделирования c учетом паразитных параметров печатных плат (аналог файла .out) |
Создаются программой PSpice |
|
.prb |
Файл, состоящий из трех секций: команд управления экраном, макрокоманд и целевых функций, используемых в программе Probe |
Макрокоманды и целевые функции создаются с помощью текстового редактора или по команде Trace/Macro |
|
.sch |
Файл принципиальной схемы |
Создается по команде File/Save |
|
.slb |
Библиотека графических символов компонентов |
При установке системы подключается стандартная библиотека символов; новые данные вводятся пользователем по команде File/Edit Library |
|
.stl |
Библиотека входных сигналов |
Создается программой StmEd при выполнении команды Edit/Stimulus, если на схеме имеются символы VSTIM, ISTIM или DIGSTIM |
|
.sub |
Описание макромоделей |
Создается по команде Tools/Create Subcircuit |
|
.sym |
Информация о символе компонента, используемая при передаче данных в другие системы |
Создается по команде Part/Export редактора символов |
|
.tln |
Описания линий передач, добавляемых в схему при анализе паразитных эффектов печатных плат |
Программа Polaris |
|
.txt |
Текстовые файлы результатов моделирования, передаваемых программе Probe |
Автоматически создаются в процессе моделирования режимов DC, AC и TRAN, если по команде Analysis/Probe Setup выбрана опция CSDF |
|
.vpt |
Список меток переменных, графики которых выводятся в программе Probe |
По команде Markers |
|
.xrf |
Файл перекрестных ссылок |
Составляется при упаковке схемы по команде Tools/Annotate и используется при обратной корректировке |
