Система схемотехнического моделирования и проектирования Design Center

         

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

<


 

В базовые варианты включены все библиотеки моделей, за исключением библиотек европейских и японских фирм, библиотек мощных МОП-транзисторов, тиристоров, магнитных сердечников и линий передачи.

Неограниченность размера схемы означает, что максимальный размер схемы определяется исключительно объемом памяти ПК (примерно 1 Мб на каждые 100 транзисторов или 4000 вентилей). В программе PSpice Basics допускается не более 100 транзисторов и/или функциональных управляемых источника и 500 других компонентов.

 

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

 


Содержание раздела







Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий