Система схематического моделирования Micro-Cap V. Структура системы. Графический ввод проектируемых схем, анализ характеристик устройств.

С помощью системы схемотехнического моделирования Micro-Cap выполняется графический ввод проектируемой схемы и анализ характеристик аналоговых, цифровых и аналого-цифровых устройств.

К основным характеристикам Micro-Cap относятся:

многостраничный редактор принципиальных схем, поддерживающий иерархические структуры;

поведенческое моделирование аналоговых и цифровых компонентов, возможность описания цифровых компонентов с помощью логических устройств. В сочетании с библиотекой графических символов типовых операций это позволяет моделировать динамические системы, заданные не только принципиальными, но и функциональными схемами;

большая библиотека компонентов, включающая в себя наиболее популярные цифровые и аналоговые компоненты;

макромодели компонентов могут быть представлены в виде принципиальных электрических схем или в текстовом виде;

2-D или 3-D графики результатов моделирования выводятся в процессе моделирования или после его окончания по выбору пользователя, имеются сервисные возможности обработки графиков;

многовариантный анализ при вариации параметров и статистический анализ по методу Монте-Карло;

наличие программы «Model» для расчета параметров аналоговых компонентов по справочным или экспериментальным данным.

27. Система сквозного проектирования DesignLab. Структура системы. Возможности, состав. chematics, Psice A\D, Probe.

Система DesignLab включает в себя модули:

MicroSim Schematics – графический редактор для создания или ввода существующих принципиальных и структурных схем. Одновременно является управляющей оболочкой, из которой активизируется большинство основных модулей DesignLab. Поддерживает иерархические и блочные структуры, выполняет редактирование символов компонентов со ссылками в них на технологические библиотеки корпусов компонентов. Библиотеки символов содержат более 32000 аналоговых и цифровых компонентов. Возможна трансляция схем, созданных в системе OrCAD. Поддерживается передача данных о схеме в пакеты проектирования печатных плат P-CAD, OrCAD, CADStar, PADS, Protel и ACCEL EDA.

MicroSim Pspice – программа моделирования аналоговых устройств. Обеспечивает выполнение проектных процедур одно- и многовариантного анализа: расчет режима по постоянному току, расширенный и малосигнальный анализы на постоянном токе, частотный и переходный анализы, статистический анализ по методу Монте-Карло, расчет чувствительности схемы к разбросу параметров компонентов и проверка работоспособности для наихудшей комбинации отклонений от номинала, Фурье-анализ сигналов, температурный анализ, анализ производительности по результатам моделирования и др.

MicroSim Parts – программа идентификации параметров pspice-моделей полупроводниковых устройств по справочным и/или экспериментальным данным. Библиотеки аналоговых моделей содержат более 8300 устройств (диоды, биполярные и полевые транзисторы, мощные МОП-транзисторы, операционные усилители, стабилизаторы, регуляторы и компараторы напряжения, нелинейные магнитные устройства, тиристоры, оптроны, кварцевые резонаторы и др.), производимых фирмами США, Европы и Японии.

MicroSim Probe – программный осциллоскоп, позволяющий наблюдать проектировщику на экране монитора компьютера результаты моделирования в виде графиков непосредственно тока в любом компоненте и напряжения на любом компоненте или в узле. Имеется возможность выполнения широкого спектра математических преобразований с сигналами, а также подготавливать файлы для изготовления “твердых копий” осциллограмм на принтере.

MicroSim Pspice A/D – моделирование аналоговых и смешанных аналогово-цифровых устройств. Алгоритмы аналогового и цифрового моделирования взаимоувязаны в рамках одной программы, которая автоматически распознает и обрабатывает аналого-цифровые и цифро-аналоговые интерфейсы. Результаты моделирования отображаются в программе Probe в одном окне с единым масштабом времени. Библиотеки цифровых ИС включают в себя ИС серии 7400, ТТЛ ИС с диодами Шотки, ИС на КМОП-структурах, программируемые логические матрицы и др.

MicroSim Optimizer – оптимизация параметров для достижения заданных характеристик смешанных устройств. Обеспечивает оптимизацию на основе градиентных методов поиска минимума целевой функции при наличии линейных и нелинейных ограничений. Оптимизация проводится автоматически или интерактивно до полного удовлетворения условий, заданных пользователем. Поддерживается оптимизация с нелинейными целевыми функциями.

Device Equation – исходный текст моделей полупроводниковых приборов.

MicroSim Polaris – средство анализа целостности сигналов – проведение моделирования с учетом паразитных эффектов, присущих топологии реальных печатных плат. По информации о топологии печатных плат, разработанных с помощью PCBoards или других систем типа P-CAD рассчитываются паразитные емкости и индуктивности, омические сопротивления, задержки сигналов и взаимные индуктивности параллельных печатных проводников. Проводится моделирование с учетом этих паразитных эффектов, что позволяет оценить влияние перекрестных искажений, отражений сигналов и задержек их распространения.

MicroSim PLSyn – синтез программируемых логических устройств. Объединяет аппаратно-независимое иерархически-многоуровневое задание проекта, оптимальный логический синтез и автоматический выбор элементной базы на основании задаваемых оператором требований и разбиение проекта по корпусам ИС. Поддерживается более 4000 устройств программируемой логики от 12 производителей с полной информацией о быстродействии, цене, корпусах, потребляемой мощности и логической архитектуре. Есть возможность работать с новейшими устройствами программируемой логики фирм AMD, Atmel, Cypress, Intel, Motorola, Texas Instruments и др. Это единственное средство проектирования и моделирования на IBM PC аналого-цифровых устройств, содержащих PLD.

MicroSim FPGA – проектирование и моделирование устройств, содержащих как FPGA фирмы Xilinx, так и дискретные аналоговые компоненты и цифровые ИС низкого и среднего уровня интеграции. Имеется полная библиотека символов FPGA серий XC2000, XC3000, XC4000, XC5200 и X-BLOX, их математических моделей и корпусов. MicroSim FPGA имеет интерфейс с программой XACT фирмы Xilinx для компоновки и трассировки. MicroSim FPGA поставляется только в составе DesignLab.

MicroSim Filter Synthesys – интерактивный синтез и анализ активных и пассивных фильтров. Поддерживаются активные RC-фильтры, фильтры на переключаемых конденсаторах и многозвенные LC-структуры. Синтезируются фильтры всех типов: НЧ, ВЧ, полосовые и режекторные. Аппроксимирующими функциями при синтезе могут быть функции Баттерворта, Чебышева, Кауэра и Бесселя. В рамках программы реализовано диалоговое управление из меню, вывод схем и графиков, объединение нескольких проектов в единый и составление заданий на моделирование для Pspice. Поставляется только для DOS.

MicroSim PCBoards – графический редактор и автотрассировщик печатных плат. Имеет библиотеку из 900 стандартных корпусов ИС.

Передача данных из P-CAD 4.5-8.6 в MicroSim PCBoards обеспечивается с помощью специального конвертора (автор Е. Кнышев, г.Обнинск) через трассировщик SPECCTRA. Конвертор имеет графический редактор для просмотра и редактирования переходных отверстий и контактных площадок, просмотра корпусов компонентов, подсоединения к слоям металлизации цепей «земли», питания и др., настройки стратегии трассировки.

Электронные справочники конструктора. Их содержание, возможности.

Электронные статьи Справочника конструктора содержат общетехнические сведения, сведения о конструктивных элементах деталей, стандартных изделиях, типовых узлах, деталях, и методики их расчета. Представлены также справочные данные о материалах, шероховатостях поверхностей, допусках и посадках; предельных отклонениях формы и расположения поверхностей.

Как инструмент автоматизированного расчета Справочник конструктора позволяет выполнить расчет подшипников, муфт, пружин, разъемных и неразъемных соединений, винтовых, зубчатых, червячных, цепных и ременных передач. Расчеты выполняются в соответствии со специальными проектами, каждый из которых включает в себя три составляющих:

1. форму исходных данных, предназначенную для ввода значений переменных, задействованных в расчете;

2. форму результатов расчета, предназначенную для визуального отображения результатов выполненного расчета;

3. код расчета, содержащий в себе набор процедур и функций, необходимых для выполнения расчета. Все коды доступны для редактирования, что позволяет учесть нюансы методики расчета любого предприятия.

Результаты расчета оформляются в диалоговом окне в виде отчета и экспортируются в приложения Microsoft Word или OpenOffice.org Writer. Экспортированный отчет отображается таблицей, содержащей наименования, обозначения и значения переменных (допускается создание отчета и по собственному шаблону пользователя).

Одним из главных преимуществ расчетно-информационной системы «Справочник конструктора» является широкий набор сервисных функций. Среди них:

1. Возможность управления взаимным расположением тематических областей Справочника.

2. Возможность перегруппировки разделов и страниц в содержании Справочника.

3. Навигация по просмотренным информационным страницам и проектам расчетов.

4. Настраиваемый механизм поиска. Поиск может быть организован:

— во всем информационном пространстве Справочника;

— только в названиях разделов и страниц;

— только в тексте открытой страницы.