Архангелский ПСпице и Десигн Центер Ч1 1996

1.3. Запуск программ на счет

21

файла для версий PSpice 5. Его расширение в обоих случаях .DAT. Таким образом, для PSpice 4 эквивалентны следующие команды:

PSPICE1 F1

PSPICE1 F1.CIR

PSPICE1 F1.CIR F1

PSPICE1 F1.CIR F1.OUT PROBE.DAT

Если же задать команду

PSPICE1 F1 F2 F1.DAT,

то выходной файл будет иметь имя F2.OUT, а файл для построцессора - F1.DAT.

Рассмотрим теперь работу с PSpice в MS DOS. Если <имя входного файла> не задано в командной строке, то можно указать имена файлов, отвечая на вопросы программы:

You may use <enter> alone to exit PSpice

	(Вы можете покинуть PSpice, нажав <enter>)
Input file name [.CIR]? ..	(Имя входного файла [.CIR]?)
Output file name [...OUT]?	(Имя выходного файла [....OUT]?)

Если во время этого диалога или в командной строке указан файл, который PSpice не может найти, появляется текст:

Unable to read from ... Either: (Невозможно читать из файла ... Или)
1)	The file name is misspelled, or (ошибочное имя файла, или)
2)	The file does not exist, or	(файл не существует, или)
3)	It exists in a different directory, or	(он	существует	в	другой
		директории, или)
4)	The file has nothing in it.	(файл пустой.)
Try again.		(Попытайтесь снова.)

После этого программа переходит к указанному ранее диалогу.

Из возможных опций имеет смысл отметить одну - /D0, подавляющую вывод информации PSpice на экран. Эта опция может быть полезна, если PSpice запускается из какой-то другой программы, и нежелательно, чтобы

22	1. Функциональные возможности и структура PSpice

PSpice изменял изображение на экране. Полезна эта опция может быть и при счете коротких задач, когда время активизации дисплея соизмеримо со временем счета.

После выполнения команды запуска программа загружается в память и начинается счет. Экран при этом имеет вид, представленный на рис.1.2. В средней части экрана высвечивается сообщение о том, что делает в данный момент программа, а в нижней - цифры, позволяющие оценить ход расчета и узнать, какая часть задачи выполнена. В PSpice 5 имеется также возможность наблюдать на экране в процессе счета до трех переменных (см. работу [3], оператор .WATCH). Это позволяет следить за ходом расчета.

PSpice Electrical Circuit Simulator	This program distributed by:
Version 4.03A, January 1990
(C) Copyright 1986 - 1990 by	Micro Central, Inc.
MicroSim Corporation	55 Reid Street
Unauthorized copying of this	South River NJ 08882
program is prohibited

Simulating circuit: EXAMPLE1 - An Illustration of PSpice Capabilities

In file EXAMPLE1.CIR	Writing results to EXAMPLE1.OUT
Temperature = 35.0	Monte Carlo NOMINAL

Transient Analysis

Time step = 20.00E-09 Time = 607.8E-09

End = 1.000E-06

Рис. 1.2. Экран при работе с PSpice

Возможности вмешательства в процессе счета зависят от версии программы. В PSpice 4 нажатие клавиш Esc или Ctrl-C прерывает вычисления. Затем можно просмотреть в выходных файлах результаты просчитанной к этому моменту части задачи. Но продолжить расчет

1.3. Запуск программ на счет

23

прерванной задачи невозможно. В PSpice 5 нажатие любой клавиши вызывает паузу и появление на экране текста:

* Analysis Paused * <C> Continue the analysis <E> Exit from Pspice

(Анализ приостановлен) (Продолжение расчета) (Выход из Pspice)

Вответ можно нажать “E” и закончить расчет, или нажать “C” и продолжить вычисления (если, например, нажатие клавиши, вызвавшее паузу, было случайным).

Внекоторых версиях PSpice при наличии расширенной памяти во время паузы предлагается также альтернатива

<P> Probe and resume(Запуск Probe и возврат в PSpice)

Выбрав эту альтернативу можно просмотреть в Probe полученные к этому моменту графики и затем вернуться в PSpice для продолжения расчета.

Рис. 1.3. Экран PSpice при работе с Design Center

Теперь остановимся на особенностях работы с PSpice пакетов Design Center в Windows. В этом случае экран при работе программы имеет вид, представленный на рис. 1.3. Основное отличие от описанного ранее заключается в постоянном присутствии на экране меню, содержащего разделы File, Font, Colors, Display, Help. Раздел File имеет подразделы

24	1. Функциональные возможности и структура PSpice
	Open	- открытие		нового файла	.CIR (это
			позволяет задать входной файл, если он
			не был задан в командной строке);
	Terminate Simulation	-	прерывание расчета;
	Save Window Configuration	-	сохранение	конфигурации	окна PSpice;
			при последующих вызовах PSpice окно
			будет того же размера и будет
			расположено так же, как в момент
			выполнения этой команды;
	Exit	-	завершение работы PSpice.

Раздел меню Fonts позволяет выбрать шрифт техста на экране. Раздел Colors дает возможность изменить цвет и фон текста и сообщений об ошибках. Для этого, войдя в раздел Colors и в один из его подразделов надо задать в пределах 0 - 255 относительную интенсивность каждого из основных цветов: красного (Red), зеленого (Green), синего (Blue).

Раздел меню Display позволяет выбрать частоту обновления надписей на экране в процессе счета. Раздел имеет подразделы:

Immediate	-	немедленный вывод каждого шага;
Fast	-	частый вывод;
Slow	-	редкий вывод.

Частый вывод на экран может приводить к мельканию цифр и, главное, частое обращение к экрану затягивает время расчета.

Раздел меню Help дает информацию об используемой версии PSpice. Запуск графического постпроцессора Probe осуществляется командой

PROBE [<опции>][<имя файла>[.DAT]]

Если файл не указан, по умолчанию предполагается файл PROBE.DAT. Опции могут быть следующие:

/C <имя файла>		- задает командный файл .CMD (см. п. 1.2);
/D <имя файла>		- задает имя и путь к файлу .DEV (см. п. 1.2),
		если он имеет нестандартное имя или
		расположен в директории, путь к которой не
		установлен;
/L <имя файла>	-	задает генерацию логического файла .LOG (см.
		п. 1.2);
/M [<имя файла>]	-	задает файл .MAC с макросами (см. работу [2],
		п. 3); по умолчанию его имя PROBE.MAC;
/S [<имя файла>]	-	задает имя файла .DSP, содержащего
		спасенные ранее параметры экрана (см. [2],

1.3. Запуск программ на счет

25

главу 3); по умолчанию имя этого файла - PROBE.DSP;

/G [<имя файла>] - задает имя файла .GF с описанием целевой функции для обработки графика (только начиная с PSpice 5).

Имя файла может отделяться от опции пробелом или записываться без пробела.

Примеры команд:

PROBE

PROBE F1.DAT

PROBE /D C:\PSPICE\PROBE.DEV /L F1.CMD F1.DAT

Поскольку работа с какой-либо проектируемой схемой обычно заключается в многократных поочередных запусках Pspice1 и Probe, можно упростить работу, создав, например, следующий командный файл:

IF EXIST %1.DAT DEL %1.DAT

PSPICE1 %1.CIR %1.OUT %1.DAT

IF EXIST %1.DAT PROBE,

назвав его, например, PSP.BAT и запускать командой

PSР <имя без расширения>.

Можно включить в этот файл еще строки, обращающиеся к какому-либо текстовому редактору для редактирования входного файла и для просмотра файла .OUT.

Алгоритм работы командного файла может быть следующим.

Шаг 1. Если существует файл .DAT, то стереть его (это гарантирует в дальнейшем от ошибочного просмотра старого файла).

Шаг 2. Запустить программу Pspice1.EXE, передав в нее имя исходного файла .CIR.

Шаг 3. Если образовался файл .DAT (т.е. программа просчитала задачу), то запуск Probe и затем уход на шаг 5.

Шаг 4. Запуск текстового редактора с передачей в него файла с расширением .OUT (этот шаг выполняется, если Pspice1 обнаружил ошибки в исходном файле и не провел расчета, что и вызвало отсутствие файла .DAT; в этом случае надо смотреть выходной файл .OUT).

26	1. Функциональные возможности и структура PSpice

Шаг 5. Запуск текстового редактора с передачей в него файла задания для внесения каких-то изменений в этот файл. Уход на шаг 1.

В командном файле полезно также предусмотреть возможность в любой момент прервать его выполнение при необходимости сделать какие-то нестандартные действия. Подобный файл может иметь, например, такой вид (условно считается, что используется некоторый текстовый редактор

EDITOR.EXE):

@ECHO OFF :BEGIN

IF EXIST %1.DAT DEL %1.DAT PSPICE1 %1.CIR %1.OUT %1.DAT IF NOT EXIST %1.DAT GOTO OUT

CLS
ECHO	ЗАДАЧА ПОСЧИТАНА
ECHO	---------------------
ECHO	ПРОСМОТР ГРАФИКОВ

ECHO _______________________________________________

ECHO ЕСЛИ ХОТИТЕ ПРЕРВАТЬ ВЫПОЛНЕНИЕ, НАЖМИТЕ Ctrl-C PAUSE

PROBE.EXE %1.DAT GOTO CIR

:OUT CLS

ECHO ОБНАРУЖЕНЫ ОШИБКИ В ЗАДАНИИ !!!!

ECHO ------------------------------------

ECHO ПРОСМОТР ФАЙЛА "%1.OUT"

ECHO _______________________________________________

ECHO ЕСЛИ ХОТИТЕ ПРЕРВАТЬ ВЫПОЛНЕНИЕ, НАЖМИТЕ Ctrl-C PAUSE

EDITOR.EXE %1.OUT :CIR

CLS

ECHO ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ В ФАЙЛ ЗАДАНИЯ "%1.CIR" ECHO _______________________________________________

ECHO ЕСЛИ ХОТИТЕ ПРЕРВАТЬ ВЫПОЛНЕНИЕ, НАЖМИТЕ Ctrl-C PAUSE

1.3. Запуск программ на счет

27

EDITOR.EXE %1.CIR CLS

ECHO НОВЫЙ ПРОСЧЕТ СХЕМЫ

ECHO _______________________________________________

ECHO ЕСЛИ ХОТИТЕ ПРЕРВАТЬ ВЫПОЛНЕНИЕ, НАЖМИТЕ Ctrl-C PAUSE

GOTO BEGIN

Конечно, содержание файла, т.е программу работы, можно менять по своему усмотрению. Например, если вся работа идет с одним и тем же файлом задания, можно прямо указать соответствующее имя вместо символов %1, которые означают, что имя берется из командной строки. Тогда запуск программы сведется просто к команде PSP.BAT.

Запуск программы идентификации параметров моделей Parts осуществляется командой

PARTS [<опции>],

где допускаются описанные выше опции /C, /D, /L.

Запуск программы графического редактора входных сигналов StmEd осуществляется командой

STMED [<опции>][<имя файла>[.CIR]],

где допускаются рассмотренные выше опции /C, /D, /L, а также опция /M - указывающая на монохромный дисплей.

2. О П И С А Н И Е С Х Е М Ы Н А В Х О Д Н О М Я З Ы К Е

ПР О Г Р А М М Ы P S P I C E

2.1.СИНТАКСИС ВХОДНОГО ЯЗЫКА

Входной файл, имеющий обычно расширение .CIR, создается с помощью текстового редактора или трансляцией изображения схемы, сделанного графическим редактором. При написании файла заглавные и строчные буквы считаются эквивалентными (в версиях ниже 4. должны использоваться только заглавные буквы). Русские буквы программой не воспринимаются. Впрочем, можно писать комментарии и на русском языке, но надо иметь в виду, что эти тексты в выходном файле .OUT исчезнут.

Каждый оператор входного языка пишется с новой строки и может занимать несколько строк. Признак продолжения оператора - символ "+" в начале очередной строки. Операнды внутри оператора могут разделяться любым количеством пробелов, символом табуляции, запятыми или круглыми скобками. Таким образом, приведенные ниже формы записи одного и того же оператора эквивалентны:

R1 5 7 1K или R1,5,7,1K или R1 (5 7) 1K или R1 (5,7) 1K .

Воспринимаемая программой длина строки - 80 символов. С помощью оператора .WIDTH (см. работу [3]) она может быть увеличена до 132 символов.

В файл могут вводиться строки комментариев - они должны начинаться с символа "*" (как комментарии воспринимаются и строки, начинающиеся с символов "; ", "!" и некоторых других). Комментарий, помимо улучшения читаемости файла, можно использовать для того, чтобы временно исключить из файла какой-то оператор: в первую позицию соответствующей строки вставляется символ "*", а затем, когда этот оператор опять понадобится, этот символ можно стереть.

Комментарии могут также размещаться в строке после оператора - в этом случае они отделяются от оператора символом ";" , и все, что расположено в строке после "; ", воспринимается как комментарий:

<оператор>; <комментарий> .

2.1. Синтаксис входного языка

29

Для улучшения читаемости файла в него можно вводить пустые строки (но не в начале файла).

Файл начинается с информационной строки, содержащей любой текст - название схемы, пояснения и т.п. Заканчивается - оператором .END. Между этими строками в любом порядке могут размещаться операторы входного языка. В один файл можно включить несколько заданий на расчет нескольких схем. В этом случае после оператора .END может идти новая информационная строка и новое задание (не во всех версиях):

<информационная строка >

<любые операторы >

.END

<информационная строка >

------------------------

.END.

Все численные значения параметров в файле записываются в стандартной системе размерностей: вольты, апмеры, омы, генри, секунды, герцы и т.д. При записи чисел могут использоваться суффиксы (табл. 2.1).

		Таблица 2.1
Суффикс	Масштаб	Коэффициент
F	10-15	фемто
P	10-12	пико
N	10-9	нано
U	10-6	микро
MIL	25.4 10-6
M	10-3	мили
K	103	кило
MEG	106	мега
G	109	гига
T	1012	тера

После этих суффиксов могут для наглядности ставиться буквы, обозначающие единицы измерения, а могут и не ставиться - просто символы после суффикса программой не анализируются. Таким образом, например, напряжение величиной 2 мB можно записать любым из следующих вариантов:

0.002, 2Е-3, 2Е-3V, 2M, 2MV.

2.2. ПОДГОТОВКА СХЕМЫ К РАСЧЕТУ

30 2. Описание схемы на входном языке программы PSpice

Подготовка схемы к расчету состоит из следующих шагов:

♦подготовка эскиза принципиальной схемы;

♦обозначение узлов (цепей);

♦обозначение элементов;

♦выбор модели элементов и задание их параметров.

Ниже рассматриваются эти этапы подготовки сначала для сравнительно простых схем, не использующих понятие подсхемы. Далее рассматриваются особенности использования многоуровневых подсхем.

2.2.1. ПОДГОТОВКА ЭСКИЗА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

Исходной информацией для расчета является эскиз принципиальной схемы моделируемого устройства. Схему обычно необходимо дополнить, указав на ней нагрузки, источники питания, источники сигналов, их внутренние сопротивления, если необходимо - различные паразитные элементы (емкости, сопротивления, индуктивности).

При подготовке принципиальной схемы необходимо учитывать некоторые ограничения PSpice. Первое из них: PSpice не допускает "висящих" узлов, т.е. узлов, к которым подключено менее двух полюсов каких-нибудь компонентов (узлы 1 и 2 на рис.2.1а). В подобных случаях выдается сообщение об ошибке :

ERROR: Less than 2 connections at node ...

Естественный способ обойти это ограничение - добавить в схему фиктивные сопротивления (R1, R2 на рис. 2.1а), выбрав их номиналы настолько большими, чтобы они не оказывали влияния на работу схемы.

Другое ограничение: PSpice не допускает "плавающих" узлов или фрагментов схемы. Под "плавающими" понимаются узлы или фрагменты схемы, от которых нет пути с конечным сопротивлением по постоянному току к земле. Такую изоляцию в схеме могут создать емкости С, зависимые и независимые источники тока I, G, F, зависимые ис-точники напряжения E, H, линии задержки T (узлы 1 и 2 на рис. 2.1б-д). В этих случаях выдается сообщение об ошибке:

ERROR: Node ... is floating