Описание компонентов схемы

Описанием компонентасчитается любая строка, не начинающаяся с символа «.» (точка), кроме первой строки, строк комментариев и продолжений. Описание компонента имеет следующую структуру:

<имя компонента> <номера двух или более узлов> [<имя модели)]

+ <числовые данные>

Имя компонента состоит из последовательности символов латинского алфавита и цифр, общая длина имени не должна превосходить 131 символа (рекомендуется не более 8 символов). Первый символ - одна из букв латинского алфавита от А до Z, далее в любом порядке алфавитно-цифровые символы и знаки , -, *,/, %. Первый символ имени компонента определяет его тип. Номера узлов перечисляются в определенном порядке, установленном для каждого компонента. Имя модели компонента не является обязательным парамет­ром. Далее указываются численные значения параметров компонен­та. В программе PSpice осуществляется масштабирование чисел с помощью следующих суффиксов: F=10^-15, P=10^-12, N=10^-9, U=10^-6, MIL=25,4·10^-6, M=10^-3, K=10³, MEG=10⁶, G=10⁹ T=10¹². Допускается к масштабным суффиксам дописывать буквенные символы для улучшения наглядности обозначений. Так сопротивление 5,1 кОм может быть записано несколькими способами: 5100, 5.1К, 5.1КОМ, 5.1КОНМ, 5.1КЗ, 0.0051ЕЗК.

Сопротивления, емкости и индуктивности могут быть как положительными, так и отрицательными величинами. Исключение составляет анализ переходных процессов, где отрицательные значения емкостей и индуктивностей могут привести к ошибкам в расчете. В любом случае нулевые значения параметров компонентов не допускаются.

В программе PSpice имеются встроенные математические модели типовых компонентов аналоговых устройств.

Первый символ имени	Компонент	Графическое изобра­жение	Порядок следования выводов
C	Конденсатор		+ узел, - узел
D	Диод		Анод, катод
I	Независимый источник тока	+ _	+ узел, - узел
J	Полевой транзистор с управляющим p-n переходом и каналом n-типа		Сток, затвор, исток
J	Полевой транзистор с управляющим p-n переходом и каналом p-типа		Сток, затвор, исток
L	Индуктивность		+ узел, - узел
Q	Биполярный n-p-n транзистор		Коллектор, база, эмиттер
Q	Биполярный p-n-p транзистор		Коллектор, база, эмиттер
R	Резистор		+ узел, - узел
V	Независимый источник напряжения		+ узел, - узел

Параметры компонентов указываются двумя способами: непосредственно в предложении, описывающем включение компонента в схему, и с помощью директивы .MODEL, имеющей структуру

.MODEL <имя модели> <имя типа> ([<имя параметра>=<значение>

+ [<спецификация случайного разброса значения параметра>]])...

Здесь <имя модели> - имя модели компонента схемы, например RLOAD, KT315V, D104. Тип компонента определяется его <именем типа>:

В директиве .MODEL в круглых скобках указывается список значений параметров модели компонента (если этот список отсутствует, то значения параметров модели назначаются по умолчанию). Параметры, указанные в квадратных скобках являются необязательными. Пример использования директивы .MODEL:

.MODEL RLOAD RES (R=1.5 TC1=0.2 TC2=005)

.MODEL D104 D (IS=1E-10)

.MODEL KT315V NPN (IS=1E-11 BF=50 DEV=5% LOT=20%)

.MODEL CK CAP (C=1 DEV=0.1)

Резисторы описываются предложением

Rxxx <+ узел> <- узел> [имя модели] <сопротивление>

Здесь ххх - произвольная алфавитно-цифровая последовательность общей длиной не более 7 символов, которая пишется слитно с символом R и вместе с ним образует имя компонента. Например:

R1 15 0 2K

RGEN 1 2 2.4E4

R12 3 0 RTEMP 5K

.MODEL RTEMP RES (R=3 DEV=5% TC1=0.01)

Конденсатор описывается предложением

Cxxx <+ узел> <- узел> [имя модели] <емкость>

+ [IC=<начальное значение>]

Например:

С1 15 0 56PF

C2 3 9 .5PF IC=1.5V

C3 4 6 CMOD 10U

.MODEL CMOD CAP (C=2.5 TC1=0.01 VC1=0.2)

После ключевого слова IC указывается значение напряжения на конденсаторе при расчете режима по постоянному току, которое при расчете переходных процессов служит начальным значением этого напряжения.

Индуктивностьописывается предложением

Lxxx <+ узел> <- узел> [имя модели] <индуктивность>

+ [IC=<начальное значение тока>]

Например:

L1 15 0 20MH

L2 1 2 .2E-6

LOAD 5 12 LMOD 0.003

.MODEL LMOD IND (L=2 DEV=20% IL1=0.1)

После ключевого слова IC указывается значение тока через катушку при расчете режима по постоянному току, которое при расчете переходных процессов служит начальным значением этого тока.

Независимый источник напряжения (V) описывается предложением

Vxxx <+узел> <- узел> [[DC] <значение>] [AC <модуль> [<фаза>]]

+ [[PULSE] [SIN] [EXP] [PWL] [SFFM] (<параметр>...)]

Источники могут использоваться во всех видах анализа. По умолчанию все параметры принимают нулевые значения. Параметр DC определяет постоянную составляющую источника напряжения. Для режима AC задаются модуль и фаза (в градусах) источника гармонического сигнала. Примеры:

VACPHS 2 3 AC .001 90

V3 26 77 DC 0.002 AC 1 SIN (.002 1.5 MEG)

Импульсная функция (Рис. 4.1) задается следующим списком параметров:

PULSE (y₁ y₂ t_d t_r t_f T),

где в качестве параметров обозначены:

Обозначение	Параметр	Размерность
y1	Начальное значение	В или А
y2	Максимальное значение	В или А
td	Начало переднего фронта	с
tr	Длительность переднего фронта	с
tf	Длительность заднего фронта	c
	Длительность плоской части импульса	с
T	Период повторения	с

Рис. 4.1. Импульсная функция

Гармонический сигнал задается списком параметров:

SIN (у₀ у_а f t_d d_f j)

На рис. 4.2. приведен график функции при d₁=0.

Полупроводниковые приборы, математические модели которых встроены в программу PSpice, описываются много большим количеством параметров, определяемых с помощью оператора .MODEL. Список параметров здесь не приводится (при описании схемы, содержащей полупроводниковые приборы, используйте ссылку на библиотеку компонентов). Описание конкретного полупроводникового прибора содержит его имя, номера узлов подключения, имя модели и коэффициент кратности Area, с помощью которого имитируется параллельное включение нескольких одинаковых приборов.

Диодописывается предложением

Dxxx <узел анода> <узел катода> <имя модели> [<коэффициент

+ кратности Area>]

Пример. Включим между узлами 1 и 2 диод D9В, параметры которого вводятся с помощью оператора MODEL:

D1 1 2 D9B

.MODEL D9В D (IS=5UA RS=14 BV=2.81 IBV=5UA)

Биполярный транзистор описывается предложением

Qxxx <узел коллектора> <узел базы> <узел эмиттера> [<узел

+ подложки>] < имя модели > [< коэффициент кратности

+ Area >]

Полевой транзистор с управляющим p-n переходом описывается предложением

Jxxx <узел стока> <узел затвора> <узел истока> <имя модели>

+ [< коэффициент кратности Area >]