Навчально-науковий комплекс
Інститут прикладного системного аналізу
при Національному технічному університеті України «КПІ»
Кафедра системного проектування
Лабораторна робота №3
по курсу:”Моделювання складних об’єктів та систем”
на тему: Методика моделювання принципових
електричних схем з активними компонентами
Студента групи ДА-71
Ткачова Павла
Київ 2010
Мета: Надбання навичок моделювання схем, що містять активні компоненти - напівпровідникові діоди, стабілітрони, біполярні та польові транзистори, операційні підсилювачі.
Методика виконання роботи:
Моделювання здійснюється у знайомих студентам режимах аналізу за постійним струмом, частотного та часового аналізу (директиви DC, AC і TR відповідно). Для дослідження впливу окремих елементів електронної схеми на вигляд розрахованих характеристик у пакеті ALLTED застосовують багатоваріантний аналіз. Методику багатоваріантного аналізу у проектуванні призначено для отримання найбільш повної інформації з поведінки електронної схеми, але характеризується великою обчислювальною складністю. Для організації багатоваріантного аналізу можна використовувати комбінацію з директив TR, CONST, SAVE та MODIFY.
Розглянемо такий приклад. Нехай необхідно провести багатоваріантний часовий аналіз електронного пристрою та побудувати графіки струму через опір Rk при кількох фіксованих його значеннях. Отримана сім`я кривих I(t, Rk) буде називатися операційною характеристикою електронного пристрою. Для виконання зазначених дій необхідно застосувати таку послідовність директив:
TASK;
DC;
TR;
CONST TMAX=10; #час моделювання;
CONST NVAR=3; #число варіантів аналізу;
PLOT IRk=output; #надати графіку символічне ім`я;
SAVE; #зберегти результати розрахунку;
#попереднього варіанту;
&
TASK;
MODIFY Rk=1; #модифікувати параметр схеми;
SAVE;
&
TASK;
MODIFY Rk=5; #знову модифікувати параметр;
SAVE;
&
END.
У результаті на одне креслення з ім`ям output буде виведено два графіки для струму через опір Rk: при значеннях Rk=1кОм та Rk=5кОм відповідно. Для побудови більш повних операційних характеристик схеми необхідно виконати значно більшу кількість варіантів аналізу.
Активні компоненти електронної схеми (напівпровідникові діоди, стабілітрони, біполярні та польові транзистори, операційні підсилювачі) представляють у СЗ еквівалентними линійними або нелинійними моделями. Способи формування моделей активних компонентів та виклику їх із завдань на вхідній мові пакету ALLTED наведено у частині 1 зазначених методичних вказівок.
Варіант завдання
Варіант/ схема Вхідні впливи, діапазон часу або частот, передавальні функції або вихідні сигнали
11 DC; AC; KU=URL/UEs; LPLOT IM.KU, RE.KU, MA.KU, PH.KU; Lfreq=10Гц, Ufreq=100MГц
Scheme1.ats
circuit lab3;
ES(0,1)=1;
RS(1,2)=4 K;
CC1(2,3)=1 M;
R2(3,0)=100 K;
RE1(4,0)= 4.3 K;
RE2(5,0)=3.6 K;
CE(5,0)=47 M;
RL(8,0)=4 K;
EDD(0,6)=20;
R1(3,6)=100 K;
RC(7,6)=4 K;
CC2(7,8)=1 M;
Q1(3,4,6)=KT342A.NPNEM;
Q2(4,5,7)=KT342A.NPNEM;
Task1.atd
&
task;
ac;
dc;
const NVAR=5;
const lfreq=10,ufreq=100 M;
TF KU=URL/UEs;
plot IM.KU;
plot RE.KU;
plot MA.KU;
plot PH.KU;
save;
&
task;
modify RL=2 K;
save;
&
task;
modify RL=1 K;
save;
&
task;
modify RL=100;
save;
&
task;
modify RL=1;
save;
Висновок
На даній лабораторній роботі було змодельовано роботу роботу схеми з активними елементами методами Allted.
