Архангелский Справочное пособие по ПСпице и Десигн Центер 1996
.pdfE |
Источник напряжения, управляемый напряжением |
E - ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ, УПРАВЛЯЕМЫЙ НАПРЯЖЕНИЕМ
Формы оператора
1)E<имя> <узел(+)> <узел(-)>
+<управляющий узел(+)> <управляющий узел(-)>
+<коэффициент передачи>
2)E<имя> <узел(+)> <узел(-)> POLY (<число управлений>)
+<(<управляющий узел(+)>,<управляющий узел(-)>)...>
+<<коэффициент полинома>...>
3)E<имя> <узел(+)> <узел(-)> VALUE={<выражение>}
4)E<имя> <узел(+)> <узел(-)> TABLE {<выражение>}=
+<(<входная величина>,<выходная величина>)...>
5)E<имя> <узел(+)> <узел(-)> LAPLACE {<выражение>}=
+{<операторное выражение>}
6)E<имя> <узел(+)> <узел(-)> FREQ {<выражение>}=
+<(<частота>,<амплитуда>,<фаза>)...>
7)E<имя> <узел(+)> <узел(-)> CHEBYSHEV {<выражение>}=
+<тип фильтра>,<частоты отсечки>,<коэффициенты ослабления>,
где тип фильтра - LP, или HP, или BP, или BR ( эта форма оператора введена только начиная с PSpice 3.5).
Примеры
1) EAMP 3 0 1 0 500
2)ESUM 100 101 POLY(2) (3,0) (4,0) 0.0 1 1.0
3)EMULT 100 101 POLY(2) (3,0) (4,0) 0 0 0 1
4)ESQR 100 101 POLY(1) (1,0) 0. 0. 1.
5) EV 5 |
0 VALUE={5V*SQRT(V(3,2))+4*SQRT(I(V1))+V(4)*TIME} |
|
6) |
ETAB |
7 0 TABLE {V(8)}=(0,0) (1,3.5) (2,4.6) |
7) |
ELAPL |
5 0 LAPLACE {V(10)}={exp(-0.01*S)/(1+0.1*S)} |
8) |
EFREQ |
8 4 FREQ {V(7,4)}=(0,0,0) (5kHz,0,-5760) |
+(6kHz,-60,-6912)
9) ES 1 2 TABLE {I(VSENS)}=(0,0) (1,1) (2,0.1) (10,12)
6. Некоторые сообщения программы PSpice |
81 |
E |
Источник напряжения, управляемый напряжением (продолжение) |
Пояснения
Первые две формы оператора поддерживаются основной версией PSpice. Остальные формы поддерживаются всеми версиями PSpice 5 и версиями Pspice 4, включающими опцию аналогового поведенческого моделирования (Analog BehavIoral ModelIng).
Во всех формах оператора идеальный источник напряжения подключается между узлами <узел(+)> и <узел(-)>.
Первая форма оператора и первый пример описывают линейную зависимость этого напряжения от разности потенциалов между управляющими узлами. Вторая форма и примеры 2 и 4 описывают полиномиальную зависимость. POLY{<число управлений>} определяет число пар управляющих узлов, которых в этой форме может быть несколько. Если обозначить напряжения между этими парами узлов как V1,...,Vn, то выходное напряжение источника в общем случае описывается выражением
P0 + P1 V1+K +Pn Vn + Pn+1 V1 V1 + Pn+2 V1 V2 +K
+P2n V1 Vn + P2n+1 V2 V2 + P2n+2 V2 V3+K
+Pn!/[2 (n−2)!+2n+1] V1 V12 + Pn!/[2 (n−2)!+2n+2] V1 V22+K
Коэффициенты полинома Pi перечисляются в операторе в том порядке, в котором они входят в это выражение, вплоть до последнего ненулевого. Соответственно, пример 2 описывает суммирование потенциалов узлов 3 и 4, пример 3 - их умножение, пример 4 - квадратичную зависимость от потенциала узла 1.
В формах оператора 3-7 управляющей величиной является описанное в них <выражение>, которое должно занимать не более одной строчки. Оно может содержать любые допустимые в PSpice арифметические операторы, функции, константы, время (TIME), потенциалы (например, V(4)), разности потенциалов (например , V(3,2)), токи идеальных V-элементов (например, I(VSENS)). Таким образом, исчезает разница между источниками, управляемыми напряжением и током. Если требуется управление током какого-либо элемента, отличного от V, то последовательно с этим элементом можно включить V-элемент нулевой величины и использовать в выражении его ток.
82 |
6. Некоторые сообщения программы PSpice |
E |
Источник напряжения, управляемый напряжением (окончание) |
Пример 5 иллюстрирует форму 3 с ключевым словом VALUE. Пример 6 иллюстрирует форму 4 - описание табличной зависимости. В ней после слова TABLE обязателен пробел. После знака равенства перечисляются строки таблицы: пары значений вход-выход. Для значений входной величины, лежащих между заданными точками таблицы, при расчете выходной величины программа вводит линейную интерполяцию. Для значений входной величины, лежащих вне указанных в таблице пределов, выходная величина считается постоянной и равной соответствующему крайнему значению таблицы. Максимальное число точек в таблице - 2048. Точки должны перечисляться в порядке возрастания входной величины.
Пользуясь формами 3-4 можно реализовать требуемые нелинейные ВАХ, однозначные по току. Для этого в качестве управляющей переменной надо задать ток V-элемента нулевой величины, включенного последовательно с E-элементом. Это иллюстрируется примером 9. Если VSENS включен последовательно с ES, то такое последовательное соединение обладает в этом примере S-образной ВАХ.
Пример 7 иллюстрирует форму 5, позволяющую описывать передаточную функцию в форме операторного выражения. После ключевого слова LAPLACE должен следовать пробел. В операторном выражении оператор Лапласа обозначается символом S. Операторное выражение может использовать любые допустимые в PSpice арифметические операторы и функции и должно занимать не более одной строки.
Пример 8 иллюстрирует форму 6, при которой передаточная характеристика описывается частотной таблицей, каждая строка которой содержит частоту (в герцах), амплитуду (в децибеллах) и фазу (в градусах). В операторе по форме 6 строки таблицы должны перечисляться в порядке возрастания частоты. Между точками таблицы фаза интерполируется линейно, а амплитуда - логарифмически. При частотах вне пределов, указанных в таблице, используются значения, соответствующие минимальной или максимальной частоте таблицы.
В примере 8 до 5 кГц коэффициент равен нулю, а свыше 6 кГц равен -60 дБ. Фаза нарастает линейно с ростом частоты, что соответствует постоянной задержке.
Форма оператора 9 введена только начиная с версии моделирующей программы 5.3. Это оператор описывает фильтр Чебышева. Задается тип фильтра: LP - высших частот (пропускающий нижние частоты), HP - низших частот, BP - полосовой, BR - заграждающий. Для фильтров LP и HP задается по две частоты и коэффициенты передачи на них в децибеллах. Для фильтров BP и BR - по четыре частоты с соответствующими коэффициентами передачи.
6. Некоторые сообщения программы PSpice |
83 |
F |
Источник тока, управляемый током |
F - ИСТОЧНИК ТОКА, УПРАВЛЯЕМЫЙ ТОКОМ
Формы оператора
1)F<имя> <узел(+)> <узел(-)> <имя управляющего V-элемента>
+<коэффициент передачи>
2)F<имя> <узел(+)> <узел(-)> POLY (<число управлений>)
+<имя управляющего V-элемента>...
+<<коэффициент полинома>...>
Примеры |
|
|
|
1) FSENS |
1 |
2 VSENS 10.0 |
|
2) FAMP |
13 |
0 POLY(1) VIN |
0. 500 |
3) FSUM 100 101 POLY(2) V1 |
V2 0.0 1. 1. |
||
4) FMULT 100 101 POLY(2) V1 |
V2 0. 0. 0. 1. |
||
5) FSQR 100 |
101 POLY(1) V1 |
0. 0. 1. |
Пояснения
Идеальный источник тока подключается между узлами <узел(+)> и <узел(-)>. Положительным направлением тока считается направление от узла (+) через источник к узлу (-). Источник управляется током идеального независимого источника напряжения (V-элемента), имя которого указывается в операторе. В первой форме оператора помимо имени управляющего элемента указывается коэффициент передачи тока (пример 1). Во второй форме оператора управляющих токов может быть несколько. Их число указывается как <число управлений>. Ток источника определяется полиномом. Если обозначить управляющие токи как I1,...,In, то выходной ток источника в общем случае описывается выражением
P0 + P1 I1+K +Pn I n + Pn+1 I1 I1 + Pn+2 I1 I 2 +K
+ P2n I1 I n + P2n+1 I 2 I 2 + P2n+2 I 2 I 3 +K |
|
|
|
|
||||||||
+ P |
+1] |
I |
1 |
I |
1 |
2 + P |
+2] |
I |
1 |
I |
2 |
+K |
n!/[2 (n−2)!+2n |
|
|
n!/[2 (n−2)!+2n |
|
|
2 |
|
84 |
6. Некоторые сообщения программы PSpice |
F |
Источник тока, управляемый током (окончание) |
Коэффициенты полинома Pi перечисляются в операторе в том порядке, в котором они входят в это выражение, вплоть до последнего ненулевого. Таким образом, пример 2 - обычный усилитель тока, который можно описать и по форме 1. Пример 3 - суммирование токов источников V1 и V2, пример 4 - их умножение. Пример 5 - нелинейная квадратичная зависимость выходного тока от тока источника V1.
Если в качестве управления требуется ток не V-элемента, а какого-либо другого, то последовательно с интересующим элементом можно включить V-элемент нулевой величины и использовать его для управления.
6. Некоторые сообщения программы PSpice |
85 |
G |
Источник тока, управляемый напряжением |
G - ИСТОЧНИК ТОКА, УПРАВЛЯЕМЫЙ НАПРЯЖЕНИЕМ
Формы оператора
1)G<имя> <узел(+)> <узел(-)>
+<управляющий узел(+)> <управляющий узел(-)>
+<коэффициент передачи>
2)G<имя> <узел(+)> <узел(-)> POLY (<число управлений>)
+<(<управляющий узел(+)>,<управляющий узел(-)>)...>
+<<коэффициент полинома>...>
3)G<имя> <узел(+)> <узел(-)> VALUE={<выражение>}
4)G<имя> <узел(+)> <узел(-)> TABLE {<выражение>}=
+<(<входная величина>,<выходная величина>)...>
5)G<имя> <узел(+)> <узел(-)> LAPLACE {<выражение>}=
+{<операторное выражение>}
6)G<имя> <узел(+)> <узел(-)> FREQ {<выражение>}=
+<(<частота>,<амплитуда>,<фаза>)...>
Примеры
1) GAMP 3 0 1 0 500
2)GSUM 100 101 POLY(2) (3,0) (4,0) 0.0 1.0 1.0
3)GMULT 100 101 POLY(2) (3,0) (4,0) 0. 0. 0. 1.
4)GSQR 100 101 POLY(1) (1,0) 0. 0. 1.
5) GV 5 |
0 VALUE={5V*SQRT(V(3,2))+4*SQRT(I(V1))+V(4)*TIME} |
|
6) |
GTAB |
7 0 TABLE {V(8)}=(0,0) (1,3.5) (2,4.6) |
7) |
GLAPL |
5 0 LAPLACE {V(10)}={exp(-0.01*S)/(1+0.1*S)} |
8) |
GFREQ |
8 4 FREQ {V7,4)}=(0,0,0) (5kHz,0,-5760) |
+(6kHz,-60,-6912)
9)GRSQR 100 101 POLY(1) (100,101) 0. 0. 1.
10) GN 100 101 TABLE {V(100,101)} (0,0) (1,1) (2,0.1) (10,12)
86 |
6. Некоторые сообщения программы PSpice |
G |
Источник тока, управляемый напряжением (продолжение) |
Пояснения
Первые две формы оператора поддерживаются основной версией PSpice. Остальные формы поддерживаются всеми версиями PSpice 5 и версиями PSpice 4, включающими опцию аналогового поведенческого моделирования (Analog BehavIoral ModelIng).
Во всех формах оператора идеальный источник тока подключается между узлами
<узел(+)> и <узел(-)>.
Первая форма оператора и первый пример описывают линейную зависимость этого тока от разности потенциалов между управляющими узлами. Вторая форма и примеры 2 и 4 описывают полиномиальную зависимость. POLY{<число управлений>} определяет число пар управляющих узлов, которых в этой форме может быть несколько. Если обозначить напряжения между этими парами узлов как V1,...,Vn, то выходной ток источника в общем случае описывается выражением
P0 + P1 V1+K +Pn Vn + Pn+1 V1 V1 + Pn+2 V1 V2 +K
+P2n V1 Vn + P2n+1 V2 V2 + P2n+2 V2 V3 +K
+Pn!/[2 (n−2)!+2n+1] V1 V12 + Pn!/[2 (n−2)!+2n+2] V1 V22 +K
Коэффициенты полинома Pi перечисляются в операторе в том порядке, в котором они входят в это выражение, вплоть до последнего ненулевого. Соответственно, пример 2 описывает суммирование потенциалов узлов 3 и 4, пример 3 - их умножение, пример 4 - квадратичную зависимость от потенциала узла 1.
В формах оператора 3-6 управляющей величиной является описанное в них <выражение>, которое должно занимать не более одной строчки. Оно может содержать любые допустимые в PSpice арифметические операторы, функции, константы, время (TIME), потенциалы (например, V(4)), разности потенциалов (например , V(3,2)), токи идеальных V-элементов (например, I(VSENS)). Таким образом, исчезает разница между источниками, управляемыми напряжением и током. Если требуется управление током какого-либо элемента, отличного от V, то последовательно с этим элементом можно включить V-элемент нулевой величины и использовать в выражении его ток.
6. Некоторые сообщения программы PSpice |
87 |
G |
Источник тока, управляемый напряжением (окончание) |
Пример 5 иллюстрирует форму 3 с ключевым словом VALUE. Пример 6 иллюстрирует форму 4 - табличное описание зависимости. В ней после слова TABLE обязателен пробел. После знака равенства перечисляются строки таблицы: пары значений вход-выход. Для значений входной величины, лежащих между заданными точками таблицы, при расчете выходной величины программа вводит линейную интерполяцию. Для значений входной величины, лежащих вне указанных в таблице пределов, выходная величина считается постоянной и равной соответствующему крайнему значению таблицы . Максимальное число точек в таблице - 2048. Точки должны перечисляться в порядке возрастания входной величины.
Задавая в качестве управляющих узлов узлы самого G-элемента, можно, пользуясь формами 3 и 4, описывать нелинейные элементы с заданной однозначной зависимостью тока от напряжения. В примере 9 описан резистор с квадратичной ВАХ, а в примере 10 - нелинейный элемент с N-образной ВАХ.
Пример 7 иллюстрирует форму 5, позволяющую описывать передаточную функцию в форме операторного выражения. После ключевого слова LAPLACE должен следовать пробел. В операторном выражении оператор Лапласа обозначается символом S. Операторное выражение может использовать любые допустимые в PSpice арифметические операторы и функции и должно занимать не более одной строки.
Пример 8 иллюстрирует форму 6, при которой передаточная характеристика описывается частотной таблицей, каждая строка которой содержит частоту (в герцах), амплитуду (в децибеллах) и фазу (в градусах). В операторе по форме 6 строки таблицы должны перечисляться в порядке возрастания частоты. Между точками таблицы фаза интерполируется линейно, а амплитуда - логарифмически. При частотах вне пределов, указанных в таблице, используются значения, соответствующие минимальной или максимальной частоте таблицы. В примере 8 до 5 кГц коэффициент равен нулю, а свыше 6 кГц равен -60 дБ. Фаза нарастает линейно с ростом частоты, что соответствует постоянной задержке.
88 |
6. Некоторые сообщения программы PSpice |
H |
Источник напряжения, управляемый током |
H - ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ, УПРАВЛЯЕМЫЙ ТОКОМ
Формы оператора
1)H<имя> <узел(+)> <узел(-)> <имя управляющего H-элемента>
+<коэффициент передачи>
2)H<имя> <узел(+)> <узел(-)> POLY (<число управлений>)
+<имя управляющего H-элемента>...
+<<коэффициент полинома>...>
Примеры |
|
|
|
1) HSENS |
1 |
2 VSENS 10.0 |
|
2) HAMP |
13 |
0 POLY(1) VIN |
0. 500 |
3) HSUM 100 101 POLY(2) V1 |
V2 0.0 1. 1. |
||
4) HMULT 100 101 POLY(2) V1 |
V2 0. 0. 0. 1. |
||
5) HSQR 100 |
101 POLY(1) V1 |
0. 0. 1. |
Пояснения
Идеальный источник напряжения подключается между узлами <узел(+)> и <узел(- )>. Источник управляется током идеального независимого источника напряжения ( V- элемента ), имя которого указывается в операторе. В первой форме оператора помимо имени управляющего элемента указывается передаточное сопротивление (пример 1). Во второй форме оператора управляющих токов может быть несколько. Их число указывается как <число управлений>. Напряжение источника определяется полиномом. Если обозначить управляющие токи как I1,...,In, то выходное напряжение источника в общем случае описывается выражением
P0 + P1 I1+K +Pn I n + Pn+1 I1 I1 + Pn+2 I1 I 2 +K
+ P2n I1 I n + P2n+1 I 2 I 2 + P2n+2 I 2 I 3 +K |
|
|
|
|
||||||||
+ P |
+1] |
I |
1 |
I |
1 |
2 + P |
+2] |
I |
1 |
I |
2 |
+K |
n!/[2 (n−2)!+2n |
|
|
n!/[2 (n−2)!+2n |
|
|
2 |
|
6. Некоторые сообщения программы PSpice |
89 |
H |
Источник напряжения, управляемый током (окончание) |
Коэффициенты полинома Pi перечисляются в операторе в том порядке, в котором они входят в это выражение, вплоть до последнего ненулевого. Таким образом, пример 2 - преобразователь тока в напряжение, который можно описать и по форме 1. Пример 3 - суммирование токов источников V1 и V2, пример 4 - их умножение. Пример 5 - нелинейная квадратичная зависимость выходного напряжения от тока источника V1.
Если в качестве управления требуется ток не V-элемента, а какого-либо другого, то последовательно с интересующим элементом можно включить V-элемент нулевой величины и использовать его ток в качестве управляющего: то можно реализовать нелинейное сопротивление. Так, если в примере 5 V1 включен последовательно с Н- элементом, то относительно внешних выводов этого последовательного включения реализуется ВАХ с квадратичной зависимостью напряжения от тока.
90 |
6. Некоторые сообщения программы PSpice |