Основные команды меню

Остановимся подробнее на ниспадающем меню команд программы MC7.Здесь и далее при описании пунктов ниспадающего меню в скобках указывается сочетание «горячих клавиш» и пиктограмма кнопки панели инструментов (3 и 4 строка экрана см. рис.1.1), нажатие которых производит аналогичные действия. Причем ниже дано описание не всех команд, а наиболее употребляемых. Если этого недостаточно см. встроенную подсказку и [1].

F I L E :

New(ctrlN,) — создать новый схемный файл (либо в форматеMC7 — в виде схемы, либо в виде текстового файла форматаSPICE, либо библиотечный).

Open(ctrlO,) — открыть для редактирования или анализа схемный файл.

Save(ctrlS,) —cохранение схемы из активного с именем и путем, указанным в строке заголовка

Save as— сохранение схемы из активного окна в новом файле, имя которого указывается в последующем открывающемся окне

Paths— указание путей расположения данных (DATA), библиотек (ModelLibrary) рисунков (picture)

Translate— преобразование форматов схемных файлов (текстовогоSPICEв графическийMicrocapи наоборот, схемногоMC7 в схемный более ранних версийMICROCAPи др.)

Load MC File— загрузка файлов результатов расчета по методу Монте-Карло (*.ANO, *.DNO, *.TNO)

Revert () — восстановление содержимого файла текущего окна с диска

Close(ctrlF4)— завершение работы со схемой, находящейся в активном окне

Print Preview()— предварительный просмотр изображения перед печатью

Print (ctrlP,) — вывод на печать изображения в активном окне в соответствии с параметрами, заданными в окнеPrintSetup

Print Setup— выбор принтера и параметров бумаги

1…8— полные имена (включая путь) 8 последних открытых схемных файлов

Exit (altF4)— завершение работы с программойMC7

E D I T :

Undo(ctrlZ, ) — отмена последней команды редактирования (откат назад)

Redo(ctrlY, ) — повтор последней отмененной команды (откат вперед)

Cut(ctrlX, ) — удаление выбранного () объекта и размещение его в буфере обмена

Copy(ctrlС, ) — копирование выбранного объекта в буфер обмена

Paste(ctrlV, ) — копирование содержимого буфера обмена в текущее окно в место на которое показывает курсор

Clear(Del, ) — удаление выбранного объекта без копирования в буфер

Select all(ctrlA, ) — выделение всех объектов в текущем окне

Copy to Clipboard— копирование текущего окна в виде различных графических файлов (открываются подменю) в буфер обмена

Add Page() — добавление к схеме новой страницы (большие схемы могут размещаться на нескольких страницах)

Delete Page() — удаление одной (нескольких) страниц схемы

Refresh Models() — размещение в текстовом окне (TextилиCtrl+G) описаний моделей компонентов, которые еще небыли помещены в него

Box— редактирование объектов, заключенных в прямоугольную рамку (устанавливается мышью в режиме). Открывающееся подменю или кнопки пиктограмм на панели инструментов— копирование указанного число раз, создание зеркально отраженного фрагмента, вращение против часовой стрелки на 90, зеркальное отражение относительно осей, расположенных посередине блока соответственно

Change— изменение ряда параметров отображения схемы (становится понятным из открывающихся подменю)

Bring to Front() — перемещает нижний перекрывающийся объект наверх

Send to Back() — перемещает верхний перекрывающийся объект вниз

Find () — поиск в текущем окне схем или текста разнообразных объектов, перечисленных в открывающемся диалоге.

C O M P O N E N T :

Меню COMPONENT содержит каталог библиотек аналоговых и цифровых компонентов. Он имеет систему разворачивающихся иерархических меню, открывающихся при наведении на них курсора мышью. В основном названия компонентов понятны из наименования на английском языке, однако ниже приведен список основных компонентов на русском для лучшей ориентации в программном пакете:

Analog Primitives (рис. 1.2)

Passive Components — резисторы (Resistor), конденсаторы (Caparator), катушки индуктивности (Inductor), диоды (Diode), длинные линии (TLine), диод повернутый на 45(D45), трансформатор(Transformer), магнитный сердечник (K), стабилитрон (Zener).

Рис. 1.2. Основные компоненты Analog Primitives

Active Devices — npn и pnp биполярные транзисторы (NPN, PNP), МДП-транзисторы с каналом n - и p типов (NMOS, PMOS), МДП-транзисторы с индуцированным каналом n- и p типов (DNMOS, DPMOS), полевые транзисторы с управляющим p-n переходом с каналом n- и p типов (NJFET, PJFET), операционные усилители (OPAMP), арсенид-галлиевые полевые транзисторы с каналом n-типа (GaAsFET).

Следует отметить, что основные пассивные и активные примитивы (земля , резистор, конденсатор, катушка индуктивности, диод, npn-транзистор,NMOS-транзистор, операционный усилитель, источник напряжения, источник импульсного сигнала, источник синусоидального сигнала) могут быть выбраны с помощью группы кнопок на верхней панели инструментов:

Waveform Sources (Источники сигналов) — источник постоянного напряжения (battery), источник импульсного сигнала (pulse source), источник постоянного тока (isource), источник напряжения зависящий от времени формы программируемой пользователем в виде таблицы (user source), источник синусоидального напряжения (sin source), независимые источники переменного напряжения и тока сложной формы, зависящие от времени (V, I), точка фиксированного потенциала в аналоговой схеме –подключение источника постоянного напряжения (fixed analog). См. схемный файлы WAVEFORM_SOURCES.CIR, WAVEFORM_V и их анализ.

Function Sources (Функциональные источники сигналов) — функциональный источник напряжения (NFV), функциональный источник тока (NFI); таблично задаваемые зависимые источники напряжения от тока (NTVofI) (управляемый током), тока от тока (NTIofI), тока от напряжения (NTIofV), напряжения от напряжения (NTVofV).

Источники NFV и NFI описываются произвольной функциональной зависимостью от напряжений и токов схемы.

Таблично задаваемые зависимые источники напряжения от тока (NTVofI), тока от тока (NTIofI), тока от напряжения (NTIofV), напряжения от напряжения (NTVofV) задаются таблицей значений выходного сигнала (напряжения или тока) от входного сигнала (напряжения или тока). Для расчета выходного сигнала в промежутке между табличными точками используется линейная интерполяция. Значения выходного сигнала за пределом заданного диапазона принимаются равным значениям в крайних точках.

См. схемныe файлы FUNCTION_SOURCES.CIR, FUNCTION (TABLE).CIR и их анализ.

Laplace Sources— линейные управляемые источники, задаваемые в операторном виде по Лапласу в виде передаточных функций вs-области. Источники: напряжения, управляемые током (LFVofI), тока от тока (LFIofI), тока от напряжения (LFIofV), напряжения от напряжения (LFVofV); задаваемые в виде табличных комплексных передаточных функций от частоты зависимые источники: напряжения от тока (LТVofI), тока от тока (LТIofI), тока от напряжения (LТIofV), напряжения от напряжения (LТVofV).

При расчете частотных характеристик для функциональных зависимых операторных источников переменная Sзаменяется на2fj. При расчете режима по постоянному току для них полагаетсяS=0.

Для таблично задаваемых операторных зависимых источников задается таблица передаточной функции. Частота задается в Герцах, модуль передаточной функции в децибелах или абсолютных единицах, фаза — в градусах или радианах. Для расчета передаточной функции между опорными точками применяется линейная интерполяция в логарифмическом масштабе. Значения передаточной функции вне заданного диапазона полагаются равными значениям в крайних точках. См. схемный файл LAPLACE_SOURCES.CIRи его анализ.

Z transform sources- линейные управляемые источники, задаваемые в виде передаточных функций вz-области зависимые источники: напряжения от тока (ZVofI), тока от тока (ZIofI), тока от напряжения (ZIofV), напряжения от напряжения (ZVofV).

Установка подобного источника в схему соответствует установке цифрового фильтра с соответствующей характеристикой в Z-области. О том, что представляют собой цифровые фильтры, дискретные системы и математический аппарат для их описания, анализа и синтеза на основе дискретного преобразования Лапласа (z-преобразования) рассказывается в курсе «Математические основы цифровой обработки сигналов» (Пеньков А.А.). Частота дискретизации для таких источников задается в открывающемся диалоге какClockFrequency, выражение для передаточной функции —zexp. См. схемные файлыZ-TRANSFORM_SOURCES.CIR,Z-TRANSFORM_SOURCES-ФВЧ.CIR,Z-TRANSFORM_SOURCES-ФНЧ.CIRи их анализ.

Dependent sources — задаваемые коэффициентом передачи линейные зависимые источники: напряжения от тока (VofI), тока от тока (IofI), тока от напряжения (IofV), напряжения от напряжения (VofV); задаваемые математическим выражением в виде полинома нелинейные зависимые источники напряжения от нескольких напряжений (EVofV), тока от нескольких токов (FIofI), тока от нескольких напряжений (GIofV), напряжения от нескольких токов (HVofI). См. схемные файлы DEPENDENT SOURCES.CIR, DEPENDENT SOURCES_Poly.CIR и их анализ.

Macros — макроопределения (макромодели) в виде схем в формате MC7, поставляемые вместе с программным пакетом, а также некоторые макромодели, определенные автором. Смысл и назначение их легко определяются при вызове в схему и снятию характеристик (есть примеры в каталоге DATA), упоминаются в дальнейшем изложении при приведении примеров моделирования.

Subckts — подсхемы (макромодели) в виде текстового описания в формате SPICE, поставляемые вместе с программным пакетом. Смысл и назначение их легко определяются при вызове в схему и снятию характеристик (есть примеры в каталоге DATA- операционный усилитель с 5 выходами, с 7 выходами, компаратор напряжения, усилитель)

Connectors — аналоговая земля (Ground); точка, заданная на схеме буквенной меткой (Tie), проводники без электрического соединения в точке пересечения (Jumper), диагональная перемычка Jumpdiad 1.

Следует отметить, что использование Tie позволяет не загромождать принципиальную схему цепями питания микросхем.

SMPS — макромодели в виде схем и подсхемы в виде текстового описания для сложных устройств (например ШИМ-модуляторов для управления ключевым источником электропитания и пр.), используемые в примерах моделирования, поставляемых в каталоге DATA. Следует отметить, что в этой же группе находятся макромодели диода Шоттки и оптопары.

Miscellaneous (Смесь) — устройство выборки-хранения (Sample and Hold); ключ, управляемый напряжением (S-V-Switch); универсальный ключ, управляемый напряжением, током, временем (SWITCH); ключ управляемый током (W); стрелка для обозначения информации о сигнале (Arrow), точки для обозначения контактов (bubble 1, 2).

Analog Library (рис. 1.3)

BJT — модели биполярных транзисторов и транзисторных сборок различного типа проводимости, реализованные в виде модели MC7 или подсхемы на языке SPICE.

Рис. 1.3. Основные компоненты Analog Library

BJT PWR — модели мощных биполярных транзисторов (в том числе и составных) различного типа проводимости, реализованные в виде модели MC7 или подсхемы на языке SPICE.

Comparator— модели компараторов, реализованных в виде подсхем на языкеSPICE.

Crystal— модели кварцевых резонаторов, реализованные в виде макромодели (схемы)MC7.

Diode— модели диодов и диодных мостов и сборок, реализованные в виде модели МС7 или подсхемыSPICE.

Ferrite— модели магнитных сердечников.

IGBT— модели транзисторовIGBT, реализованные в виде подсхемSPICE

JFET — модели полевых транзисторов с управляющимp-n-переходом.

MISC— модели буферных усилителей, преобразователей постоянного напряжения, оптоэлектронных микросхем.

MOSFET— модели МОП-транзисторов с индуцированным каналом.

OPAMP— модели операционных усилителей

Passive — модели пассивных компонентов: резисторов с различной точностью, катушек индуктивности, трансформаторов, термисторов.

Reference— модели источников опорного напряжения различного вида.

Regulator— модели регуляторов

RF— модели биполярных и МОП-транзисторов, реализованные в виде подсхемSPICE/

Sensor— модели датчиков

Switch/Mux — модели аналоговых коммутаторов сигналов

Thyristor — модели тиристоров, реализованные в виде макромодели (схемы) МС7 и подсхемы на языкеSPICE.

Trans Line— модели длинных линий.

Tube— модели электронных ламп (триодов и пентодов).

Varistor — модели варисторов

Vendor— модели изделий электронных компонентов, классифицированные по фирме-изготовителю.

DigitalPrimitives(рис. 1.4)

Standard Gates — модели стандартных логических вентилей (2, 3, 4, 5, 9 – входовых): И (AndGates), И-НЕ (NanGates), ИЛИ (OrGates), ИЛИ-НЕ (NORGates), ИСКЛ-ИЛИ (XorGates), НЕ-ИСКЛ-ИЛИ, инвертора (НЕ) (Inverters), и буфера (повторителя) (Buttes).

Tri state Gates — модели логических вентилей (2, 3, 4, 5, 9 – входовых) И, И-НЕ (Nand-TriGates), ИЛИ(Or-TriGates), ИЛИ-НЕ (NORTriGates), ИСКЛ-ИЛИ (XnorTriGates), НЕ-ИСКЛ-ИЛИ (XnorTriGates), инвертора (НЕ) (Inv-TriGates), и буфера (повторителя) с 3-мя состояниями, 3-е состояние — высокоимпедансное(But-TriGates).

Edge-Triggered Flip-Flops— триггеры с динамическим управлением (срабатывающие по фронту (срезу)) импульса на синхровходеCLKB.

Gated Flip-Flops/ Latches— триггеры с потенциальным управлением (статическийRS) и триггер защелка (D), устанавливается в соответствии с информационным сигналом наD-входе при наличии на разрешающем входе активного (высокого) уровня.

Pullups/Pulldowns— источники постоянных логических сигналов 0/1.

Stimulus Generators- генераторы цифровых сигналов:

Stim 1,2,4,8,16– 1, 2, 4, 8,16- разрядный цифровой сигнал

FStim 1,2,4,8,16– источник 1, 2, 4, 8,16- разрядного цифрового сигнала

Fixed Digital- источник постоянного напряжения.

Animation-Анимация цифровых устройств

Didital Switch-ключ, управляемый щелчком курсора.

LEG- индикатор состояния узла (лог. 0- черный цвет, лог. 1- красный цвет)

Seven Segment-семисегментный индикатор.

Рис. 1.4. Digital Primitives и Animation

Delay line — цифровая линия задержки.

Programmable Logic Arrays— программируемые логические матрицы.

Logic Expressions— логические выражения от двух входных логических переменных с одной или двумя выходными функциями.

Pin Delay— назначение задержки распространения сигналов устройствам, рассмотренным в предыдущем пункте

Contstraints— контроль соблюдения временных соотношений.

AtoD converters— 1, 4, 8, 12, 16 – разрядные аналого-цифровые преобразователи.

DtoA converters— 1, 4, 8, 12, 16 – разрядные цифро-аналоговые преобразователи

Stimulus Generators— генераторы цифровых сигналов с 1, 2, 4, 8, 16 выходами.

DigitalLibrary

Содержит библиотеки моделей цифровых компонентов разных фирм-изготовителей. Следует отметить, что здесь значительно больше типов цифровых микросхем, чем в группе Digitalprimitives(дешифраторы, мультиплексоры, счетчики, триггера различных типов). Просмотреть эти библиотеки и найти нужный компонент по его достаточно наглядному условному графическому отображению можно запустив редактор компонентов (Windows/ComponentEditor). После этого в правом открывшемся окне показывается иерархическая структура всей библиотеки. Можно, заходя в нужную группу просматривать УГО библиотечных компонентов, по которым нетрудно составить представление о типе и законах функционирования самого компонента.

Animation(рис. 1.4)

Здесь расположены элементы, осуществляющие индикацию логических состояний в точках цифровой схемы.

Find Component (Ctrl Shift F)

Поиск во всех библиотеках компонента по имени и размещение его на схему.

После выбора компонента с помощью команд меню Component MC7 переходит в режим Component Mode. Размещение выбранного компонента в заданном месте на схемной странице производится щелчком мыши. Перемещение мыши с нажатой левой кнопкой приводит к перемещению компонента по окну, одновременное нажатие правой кнопки ведет поворачивает компонент на 90против часовой стрелки. Отпускание левой кнопки приводит к фиксации элемента на схеме и открытию окна задания параметров компонента (позиционного обозначения, численных значений или имени модели и др.). При выборе в окне компонента одного из параметров в строке подсказки (HelpBar) приводится формат его ввода.

W I N D O W S :

Содержит команды работы с окнами.

Cascade(ShiftF5, ) — расположение открытых окон каскадом

The Vertical (ShiftF4, ) — последовательное расположение открытых окон по вертикали

The Horizontal( ) — последовательное расположение открытых окон по горизонтали.

Overlap( ) — наложение окна результатов анализа поверх окна схем (подсвечивается и может быть активизирован только после запуска одного из видов анализа из менюAnalysis)/

Maximize— развернуть активное окно на весь экран.

Zoom in(Ctrl<+ДК> ) — увеличить масштаб изображения.

Zoom out(Ctrl<–ДК> ) — уменьшить масштаб изображения.

Toggle Drawing/Text(CtrlG) — переключения между окном схем и соответствующим ему окном текста

Splite Horizontal— разделение рабочего окна на окно схем и окно текста, расположенных по горизонтали

Splite Vertical— разделение рабочего окна на окно схем и окно текста, расположенных по вертикали

Remove Splits— распахивание окна схемы на весь экран с полным перекрытием окна текста.

Component Editor— запуск программы редактора компонентов (Навигация по всей библиотеке, создание новых компонентов на основе заранее подготовленной макромоделиMC7 или подсхемы в форматеSPICE).

Shape Editor— запуск редактора изображений (УГО) компонентов (редактирование существующих УГО и создание своих новых УГО).

Package Editor— вызов редактора упаковки выводов компонента (типа корпуса и расположения обозначенных сигнальных выводов компонента). Информация необходима для составления списка соединений, передаваемых во внешние программы подготовки печатных плат.

Model Program— запуск программы подготовки моделей компонентовModel.

Calculator( )— вызов встроенного калькулятора

Check Model Library Parameters— вывод перечня библиотек, перечисленных в файлеNOM.lib, с указанием синтаксических ошибок.

1...9— активизация и размещение на переднем плане одного из открытых схемных файлов.

O P T I O N S :

Содержит команды работы с окнами.

Main tool Bar(Ctrl0) — включение/выключение нижней строки панели инструментов (см. рис. 1.1)

Default Main Tool Bar— размещение кнопок на панели инструментов как принято по умолчанию

Status Bar— включение/выключение строки описания текущей команды (см. рис.1.1)

Mode — выбор режима работы графического редактора схем или результатов анализа

Select(CtrlE, ) – выбор объекта для последующего редактирования.

Component(CtrlD, ) – добавление компонента в схему

Text (CtrlT, ) – добавление текста в схему или на результаты анализа

Wire(CtrlW, ) – добавление ортогональных проводников в схему

WireD( ) — добавление проводников произвольной ориентации в схему

Line, Rectangle, Diamond, Ellipse, Arc, Pie, Polygon, Picture( ) – добавление линии, прямоугольника, ромба, эллипса, дуги, сектора, полилинии, изображения из файла.

Flag () – ввод флагов для быстрой навигации по схеме

Следующие 5 режимов доступны только при выводе окна результатов анализа:

Scale(F7) – режим вывода на экран части графика, заключенного в рамку

Cursor(F8 ) – режим двух электронных курсоров, активизируемых левой и правой клавишей мыши.

Point Tag () – нанесение на график значений координат выбранной курсором точки.

Horizontal Tag( ) – нанесение расстояния вдоль оси абсцисс между двумя точками графика (как правило измерение частотного диапазона вAC, времени вTRAN).

Vertical Tag() – нанесение расстояния вдоль оси ординат между двумя точками графика.

Help(CtrlH ) – вызов текстовой информации (помощи) о модели выбранного щелчком курсора компонента.

Info(CtrlI ) – вызов информации о параметрах модели выбранного щелчком курсора компонента.

Point to End Paths–расчет задержек сигналов во всех путях, подходящих к выбранному цифровому компоненту.

Point to Point Paths– расчет задержек сигнала пути, соединяющего два выбранных цифровых компонента.

View — выбор дополнительной информации выводимой на схему.

Attribute Text () – позиционные обозначения компонентов.

Grid Text() – текстовые надписи в схемном окне.

Node numbers () – номера узлов схемы.

Следующие 4 команды подсвечиваются лишь после проведения одного из видов анализа:

Node voltage states () – узловые потенциалы аналоговых узлов и логические состояния цифровых узлов в режиме по постоянному току (подсвечивается после проведения одного из видов анализа).

Current ( ) – токи ветвей.

Power( ) – рассеиваемая на компонентах мощность.

Condition( ) –состояния транзисторов иp-n-переходов (Lin– линейный активный режим,Sat– режим насыщения,On– переход открыт,Off– переход закрыт (или транзистор в режиме отсечки)).

Pin connections ( ) — обозначить красной точкой концы выводов компонентов

Grid ( ) — изображение разметочной сетки

Crosshair Cursor ( ) – курсор в виде перекрестья во весь экран.

Border ( ) – нанесение рамки на чертеж схемы.

Title ( ) – нанесение углового штампа на чертеж.

Show All Paths — составление списка всех возможных путей распространения цифровых сигналов с указанием задержек. Выбранный в списке путь высвечивается на схеме.

Preferenсes(CtrlShiftP ) — открытие диалогового окна для изменения назначения цвета разным объектам, типа и атрибутов шрифтов и других параметров, значения которых сохраняются в файле текущей схемы. Отметим лишь, что закладкаMainToolBarпозволяет изменить кнопки, выводимые на панели инструментов для всех заголовков основного меню:File,Edit,Component,Windows,Options,Analysis. Также отметим, что установка режима резиновой линииRuberbandingиз закладкиCommonOptionsвыведена на панель инструментов в виде кнопки. Параметры закладкиCommonOptions, которые могут понадобиться при проведении моделирования приведены в ниже [1] (Обычно их не требуется изменять).

Таблица 1.1. Параметры закладки Common Options

Default properties for New Circuits— задание перечня параметров новой схемы, принимаемого по умолчанию. Смысл параметров в основном ясен из открывающейся закладки на английском языке. Если возникает необходимость изменить цветовые параметры загруженной схемы, то используется командаProperties (F10)

Global Settings— установка параметров моделирования, перевод которых приводится в табл. 1.2. Иногда, особенно при выполнении моделирования цифровых схем или смешанного моделирование может потребоваться изменение этих параметров.

Таблица 1.2. Глобальные параметры (GlobalSettings)

User Definitions— открытие и просмотр глобальных определений пользователя, сделанных с помощью директивы .Define/

Model Parameters Limits Editor — открытие окна редактирования ограничений на параметры моделей.

Components Palettes— включение различных наборов компонентов. Удобно для рисования схем различного назначения. Самые употребительные наборы —AnalogиDigital.

A N A L Y S I S :

Содержит команды запуска различных режимов моделирования:

Transient...(Alt+1) — анализ переходных процессов.

AC...(Alt+2) — анализ частотных характеристик

DC ...(Alt+3) — Анализ передаточных функций по постоянному току

Dynamic DC(Alt+4) — Расчет режима по постоянному току и его динамическое отображение на схеме

Transfer Function...(Alt+5) — Расчет передаточных функций по постоянному току, а также входного и выходного сопротивления

Sensitivity...(Alt+6) — Расчет чувствительностей по постоянному току одного или нескольких выражений по отношению к одному или нескольким параметрам

Probe Transient...(Ctrl+Alt+1) — анализ переходных процессов и отображение их результатов в режиме Probe.

Probe AC...(Ctrl+Alt+2) — анализ частотных характеристик и отображение их результатов в режиме Probe.

Probe DC...(Ctrl+Alt+3) — анализ передаточных функций по постоянному току и отображение их результатов в режиме Probe.

Следует отметить, что при запуске любого режима Probe(Transient,AC,DC) в верхней части экрана появляются новые пункты меню:Probe,Vertical,Horizontal, которые содержат команды управления этим режимом (они будут рассмотрены ниже).