SPICE devre simülatörü, devre simülasyonu sırasında diyot simülasyonu da sağlar. Diyot modelleri, bireysel cihaz spesifikasyonlarına ve spesifikasyonlarına dayanmaktadır. teknolojik süreçler Cihaz açıklamalarında listelenmeyen 1N4004 için veri sayfasından alınan bazı bilgiler aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.
Bir diyot tanımı, "d" artı isteğe bağlı karakterlerle başlaması gereken diyot elemanı adıyla başlar. Diyot eleman adlarına örnekler: d1, d2, dtest, da, db, d101. İki düğüm numarası, anot ve katodun sırasıyla diğer bileşenlere nasıl bağlandığını belirler. Düğüm numaralarını, sonraki ".model" ifadesine atıfta bulunularak modelin adı takip eder.
Model açıklama satırı ".model" ile başlar ve ardından bir veya daha fazla diyot tanımına karşılık gelen model adı gelir. Ardından "d" diyotun simüle edileceğini gösterir. Model bildiriminin geri kalanı bir listedir ek parametreler diyot ParameterName = ParameterValue biçiminde. Örnek 1, bu tür parametreleri kullanmaz. Örnek 2, birkaç parametreyi tanımlar. Diyot parametrelerinin listesi aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.
Temel form: d [ad] [anot] [katot] [model_adı] .model ([model_adı] d...) Örnek1: d1 1 2 mod1 .model mod1 d Örnek2: D2 1 2 Da1N4004 .model Da1N4004 D (IS = 18.8n RS = 0 BV = 400 IBV = 5.00u CJO = 30 M = 0.333 N = 2)
Bir SPICE modeli edinmenin en kolay yolu, bir veri sayfası edinmeyle aynıdır: üreticinin web sitesine bir göz atın. Aşağıdaki tablo bazı diyotlar için model parametrelerini göstermektedir. İkinci durumda, teknik açıklamada belirtilen parametrelere göre bir SPICE modeli oluşturabilirsiniz. Burada ele alınmayan üçüncü durum, gerçek bir cihazın parametrelerinin ölçülmesidir. Ardından SPICE modelinin parametrelerini hesaplayın, karşılaştırın ve ölçüm sonuçlarına uydurun.
Diyot parametreleri yukarıdaki ilk örnekte olduğu gibi belirtilmezse, yukarıdaki ve aşağıdaki tablolardan alınan varsayılan parametreler uygulanır. Bunlar, varsayılan diyot modelleridir. Entegre devreler... Ayrık cihazlarla ön çalışma için kesinlikle uygundurlar. Daha fazlası için önemli işüretici, SPICE yazılım satıcıları ve diğer kaynaklar tarafından sağlanan SPICE modellerini kullanın.
| eleman | NS | Rs | n | TT | CJO | m | VJ | ÖRNEĞİN | XTI | BV | IBV |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Varsayılan | 1Ç-14 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0.5 | 1 | 1.11 | 3 | ∞ | 1m |
| 1N5711 sk | 315n | 2.8 | 2.03 | 1.44n | 2.00p | 0.333 | - | 0.69 | 2 | 70 | 10u |
| 1N5712 sk | 680p | 12 | 1.003 | 50p | 1.0p | 0.5 | 0.6 | 0.69 | 2 | 20 | - |
| 1N34 Ge | 200p | 84m | 2.19 | 144n | 4.82p | 0.333 | 0.75 | 0.67 | - | 60 | 15u |
| 1N4148 | 35p | 64m | 1.24 | 5.0n | 4.0p | 0.285 | 0.6 | - | - | 75 | - |
| 1N3891 | 63n | 9.6m | 2 | 110n | 114p | 0.255 | 0.6 | - | - | 250 | - |
| 10A04 10A | 844n | 2.06m | 2.06 | 4.32u | 277p | 0.333 | - | - | - | 400 | 10u |
| 1N4004 1A | 76.9n | 42,2 m | 1.45 | 4.32u | 39.8p | 0.333 | - | - | - | 400 | 5u |
| 1N4004 veri sayfası | 18.8n | - | 2 | - | 30p | 0.333 | - | - | - | 400 | 5u |
Aksi takdirde, veri sayfasında verilen bazı parametreleri girin. Önce SPICE parametresi N için 1 ile 2 arasında bir değer seçin. Bu, diyot denklemi (n) için gereklidir. Massobrio, "SPICE ile Yarı İletken Cihaz Modelleme" adlı kitabında tavsiye eder "... n, emisyon genellikle yaklaşık 2'dir". Yukarıdaki tabloda 1N3891 (12 A) ve 10A04 (10 A) güç doğrultucu diyotlarının yaklaşık 2 kullandığını görüyoruz. küçük sinyaller için sırasıyla germanyum diyot ve bir silikon diyot. Doyma akımı IS, diyot denkleminden, yukarıdaki grafikteki (V D, I D) değerinden ve N = 2'den (diyot denkleminde n) türetilir.
Ben D = I S (e V D / nV T - 1)
VT = 26 mV (25 °C'de)
VD = 0,925 V (grafikte 1 A'da)
1 A = IS (e (0,925 V) / (2) (26 mV) - 1)
Sayısal değerler IS = 18.8n ve N = 2, önemli ölçüde farklı olan üreticinin 1N4004 modeli ile karşılaştırma için yukarıdaki tablonun son satırında verilmiştir. Varsayılan olarak, RS 0'a ayarlanmıştır. Bu daha sonra takdir edilecektir. N, IS ve RS önemli DC statik parametrelerdir.
Rashid, SPICE for Power Electronics and Electric Power adlı kitabında, TT, t D, geçiş süresinin, bir veri sayfası parametresi (bizim durumumuzda mevcut değildir) ve IF, ileri akım olan geri kazanılabilir yük Q RR'den yaklaşık alınabileceğini öne sürer.
I D = I S (e V D / nV T - 1) t D = Q RR / I F
Q RR eksikliği için TT = 0 kabul ediyoruz. Her ne kadar benzer bir doğrultucu diyot 10A04, 4.32u gibi TT almak akıllıca olsa da. TT diyot 1N3891 uygun değildir, çünkü doğrultucu hızlı iyileşme... CJO, sıfır yanlı bağlantı kapasitansı, yukarıdaki CJ'ye karşı VR grafiğinden tahmin edilir. Grafikte sıfıra en yakın voltajdaki kapasitans 1 V'ta 30 pF'dir. Yüksek hızlı geçişlere verilen yanıt aşağıdaki gibi simüle edilirse dürtü kaynakları TT ve CJO parametreleri modelde dikkate alınmalıdır.
Geçiş düzgünlüğü faktörü M, geçişin doping profili ile ilgilidir. Cihazların teknik açıklamasına dahil değildir. Geçişin doğrusal düzgünlüğüne karşılık gelen M = 0.333'ü seçiyoruz. Yukarıdaki tablodaki yüksek güçlü doğrultucu diyotlar daha düşük M değerleri kullanır.
VJ ve EG için varsayılan değerleri alıyoruz. Diğer birçok diyot, yukarıdaki tabloda gösterildiği gibi VJ = 0.6 kullanır. Ancak 10A04 doğrultucu diyot 1N4004 modelimiz için kullanacağımız varsayılan değeri kullanır (yukarıdaki tabloda 1N4001 veri sayfası). Silikon için varsayılan EG = 1.11'i kullanın ve doğrultucu diyotlar... Yukarıdaki tablo Schottky ve germanyum diyotların değerlerini göstermektedir. Silikon cihazlar için IS standart sıcaklık katsayısı olan XTI = 3'ü alın. XTI Schottky diyotları için yukarıdaki tabloya bakın.
Yukarıdaki şekilde gösterilen veri sayfasından alıntı, sırasıyla IBV = 5u ve BV = 400'e karşılık gelen I R = 5 μA ve VR = 400 V verir. Veri sayfasından türetilen Model 1n4004 SPICE parametreleri, yukarıdaki üreticinin modeliyle karşılaştırma için yukarıdaki tablonun son satırında listelenmiştir. BV, yalnızca simülasyon, zener diyotlarda olduğu gibi, diyotun ters arıza voltajından daha yüksek bir ters voltaj ile gerçekleştirilirse gereklidir. IBV, ters akım döküm genellikle atlanır, ancak BV de verilirse girilebilir.
Aşağıdaki şekil, bir üreticinin modelini, bir veri sayfasından türetilen bir modeli ve varsayılan parametreleri kullanan bir varsayılan modeli karşılaştırmak için bir diyagramı göstermektedir. Diyotlardan geçen akımları ölçmek için üç adet sahte 0 V kaynağı gereklidir.1 V kaynağı değerini değiştirir. çıkış voltajı 0,2 mV'lik adımlarla 0 ila 1,4 V arasında. Aşağıdaki tablodaki ağ listesindeki DC talimatına bakın. DI1N4004 üreticinin modeli ve Da1N4004 bizim yaptığımız modeldir.
SPICE netlist parametreleri: (D1) DI1N4004 üretici modeli, (D2) veri sayfasından türetilen Da1N40004 modeli, (D3) varsayılan model:
* BAHARAT devresi<03468.eps>XCircuit'ten v3.20 D1 1 5 DI1N4004 V1 5 0 0 D2 1 3 Da1N4004 V2 3 0 0 D3 1 4 Varsayılan V3 4 0 0 V4 1 0 1 .DC V4 0 1400mV 0.2m .model Da1N4004 D (IS = 18.8n RS = 0 BV = 400 IBV = 5.00u CJO = 30 + M = 0.333 N = 2.0 TT = 0) .MODEL DI1N4004 D (IS = 76.9n RS = 42.0m BV = 400 IBV = 5.00u CJO = 39.8p + M = 0.333 N = 1.45 TT = 4.32u) .MODEL Varsayılan D .end
Aşağıdaki şekildeki üç deseni ve aşağıdaki tablodaki grafiklerdeki verileri karşılaştırıyoruz. VD, üreticinin modelinin, hesaplanan modelimizin ve varsayılan diyot modelinin akımlarını karşılaştırmak için diyota uygulanan voltajdır. Son sütun "1N4004 grafiği", yukarıdaki şekilde gösterilen ve sonuçlarımızın eşleşmesi gereken veri sayfasındaki akım-voltaj özelliğinden gelen verilerdir. Üç modelin akımlarını son sütunla karşılaştırmak, varsayılan modelin şu anda iyi olduğunu gösterir. düşük akımlar; üreticinin modeli yüksek akımlarda iyidir; ve bizim hesapladığımız Teknik Açıklama model 1 A'ya kadar olan akımlar için en iyisidir. IS hesaplaması 1 A'daki diyot voltajına dayandığından 1 A noktası neredeyse idealdir. Modelimiz 1 A'nın üzerindeki akım değerlerini büyük ölçüde abartmaktadır.
| dizin | VD | Üretici modeli | Bunlar için model. tanım | Varsayılan model | 1N4004 grafiği |
|---|---|---|---|---|---|
| 3500 | 7000000e-01 | 1.612924e + 00 | 1.416211e-02 | 5.674683e-03 | 0.01 |
| 4001 | 8.002000e-01 | 3.346832e + 00 | 9.825960e-02 | 2.731709e-01 | 0.13 |
| 4500 | 9.000000e-01 | 5.310740e + 00 | 6.764928e-01 | 1.294824e + 01 | 0.7 |
| 4625 | 9.250000e-01 | 5.823654e + 00 | 1.096870e + 00 | 3.404037e + 01 | 1.0 |
| 5000 | 1.000000e-00 | 7.395953e + 00 | 4.675526e + 00 | 6.185078e + 02 | 2.0 |
| 5500 | 1.10000e + 00 | 9.548779e + 00 | 3.231452e + 01 | 2.954471e + 04 | 3.3 |
| 6000 | 1200000e + 00 | 1.174489e + 01 | 2.233392e + 02 | 1.411283e + 06 | 5.3 |
| 6500 | 1.30000e + 00 | 1.397087e + 01 | 1.543591e + 03 | 6.741379e + 07 | 8.0 |
| 7000 | 1.40000e + 00 | 1.621861e + 01 | 1.066840e + 04 | 3.220203e + 09 | 12. |
Çözüm, RS = 0 olan varsayılandan RS'yi artırmaktır. Veri sayfası modelinde RS'yi 0'dan 8m'ye değiştirmek, eğrinin üreticinin modeliyle aynı voltajda 10 A'yı (burada gösterilmemiştir) geçmesine neden olur. RS'yi 28,6m'ye yükseltmek, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi eğriyi daha da sağa kaydırır. Bu, modelimizin veri sayfasındaki grafikle daha doğru eşleşmesine yol açar (yukarıdaki resim). Aşağıdaki tablo, 1.224470e + 01 A'daki akımın 12 A'daki grafikle eşleştiğini göstermektedir. Ancak, 0.925 V'taki akım 1.096870e + 00'dan 7.318536e-01'e bozulmuştur.
Üreticinin ve varsayılan model Da1N4004 D (IS = 18.8n RS = 28.6m BV = 400 IBV = 5.00u CJO = 30 + M = 0.333 N = 2.0 TT = 0) ile karşılaştırıldığında veri sayfasından hesaplanan modeli geliştirmek için ikinci test | dizin | VD | Üretici modeli | Bunlar için model. tanım | 1N4004 grafiği |
|---|---|---|---|---|
| 3505 | 7.010000e-01 | 1.628276e + 00 | 1.432463e-02 | 0.01 |
| 4000 | 8.000000e-01 | 3.343072e + 00 | 9.297594e-02 | 0.13 |
| 4500 | 9.000000e-01 | 5.310740e + 00 | 5.102139e-01 | 0.7 |
| 4625 | 9.250000e-01 | 5.823654e + 00 | 7.318536e-01 | 1.0 |
| 5000 | 1.000000e-00 | 7.395953e + 00 | 1.763520e + 00 | 2.0 |
| 5500 | 1.10000e + 00 | 9.548779e + 00 | 3.848553e + 00 | 3.3 |
| 6000 | 1200000e + 00 | 1.174489e + 01 | 6.419621e + 00 | 5.3 |
| 6500 | 1.30000e + 00 | 1.397087e + 01 | 9.254581e + 00 | 8.0 |
| 7000 | 1.40000e + 00 | 1.621861e + 01 | 1.224470e + 01 | 12. |
Okuyucu için önerilen alıştırma: VD = 0,925 V'daki akımın 1 A'ya geri yüklenmesi için N'yi azaltın. Bu, VD = 1,4 V'ta akımı (12,2 A) artırabilir, akımı 12 A'ya düşürmek için RS'de bir artış gerektirebilir .
Zener diyot. Bir zener diyotu simüle etmek için iki yaklaşım vardır: model talimatındaki BV parametresini zener voltajına ayarlamak veya zener voltajına ayarlanmış bir kelepçe diyotu içeren bir alt devre ile bir zener diyotunu simüle etmek. İlk yaklaşımın bir örneği, 15V zener diyot modeli 1n4469 için arıza gerilimi BV'yi 15'e ayarlar (IBV isteğe bağlıdır):
Model D1N4469 D (BV = 15 IBV = 17m)
İkinci yaklaşım, bir alt devre ile bir zener diyotu simüle eder. Aşağıdaki şekildeki Kelepçe D1 ve VZ, 15 V zener diyot 1N4477A'nın ters arıza voltajını simüle eder. DR diyotu, alt devredeki zener diyotunun ileri önyargı iletkenliğini hesaba katar.
Tünel diyotu. Tünel diyotu, bir SPICE alt devresi ve bir çift alan etkili (JFET) transistör kullanılarak modellenebilir.
Gunn diyot. Bir Gunn diyotu ayrıca bir çift alan etkili transistör olarak modellenebilir.
özetleyelim
- Diyotlar, SPICE'da .model ifadesine atıfta bulunulan diyot bileşen talimatı kullanılarak açıklanmıştır. Model talimatı, diyotu tanımlayan parametreleri içerir. Herhangi bir parametre belirtilmemişse, model varsayılan değerleri kullanır.
- DC statik parametreleri N, IS ve RS'yi içerir. Ters arıza parametreleri: BV, IBV.
- doğru için dinamik modelleme TT ve CJO gereklidir.
- Üretici tarafından sağlanan modelleri kullanmanızı öneririz.
Şekil 3: Derece cinsinden bir sitenin AC analizi
Aktarma doğru akım grafik tipik olarak 0V ile 5V arasında başlayan çıkıştaki voltajı soldan sağa doğru gösterir ve giriş voltajını yukarıdan aşağıya, -0,15 ila 0,15 V arasında gösterir. Ne zaman böyle bir hikaye izlesem nostaljik oluyorum PDP-8'in ön tarafındaki düğmeleri çevirmek ve kağıt banttan programları yüklemek istediğim günleri hatırlıyorum. Ama bu başka bir hikaye. Bu arsa elbette günümüz standartlarına göre bir fantezi değil, ancak gerekli bilgileri iletmiyor.
Şekil 4: AC Analizi arsa radyanlara
# 10 satırında görüntülenecek bir değişken seçmek yerine, görüntülenecek tüm değişkenleri seçtim. Bu, çıkış empedansının yaklaşık olduğunu gösterir.
Ve giriş empedansı yaklaşık
20. satırda, bozulmuş sinüs dalgasının harmonik içeriğini bulmak için zaman alanındaki voltajın Fourier analizini yaptım. 5 MHz'lik ana frekansı, aşağıda verildiği gibi belirtmem gerekiyordu. Kaynak dosyası ve düğüm gerilimi Fourier analizi kontrol edilmelidir. beklediğin gibi yoğun form sinüs dalgası çıkışı, toplam harmonik bozulma (THD) oldukça yüksektir.
Şekil 5: Büyüklüğün bir fonksiyonu olarak bir sitenin AC analizi
SPICE ile ilgili sorunlarınız varsa, büyük olasılıkla analiz edemediğiniz bir devre ile olacaktır.İyi haber şu ki SPICE3 bu konuda gelişiyor ve sayısal çözümlerin nasıl belirleneceği üzerinde biraz kontrolünüz var. SPICE, düğüm voltajlarını ve dal akımlarını hesaplarken, simülasyonun yanıtına ne zaman ulaştığını, yani sayısal yakınsamaya ne zaman ulaştığını belirlemek için hata eşiklerini kullanır. Üç parametre kontrol eşiği ayarlanabilir üzerinde. Beyan seçenekler ve ABSTOL, VNTOL ve RELTOL olarak adlandırılır. ABSTOL, SPICE almak istediğiniz en küçük akımdır. ABSTOL'ü varsayılan 12pA'dan artırmak simülasyonların yakınsamasına yardımcı olabilir. VNTOL, SPICE'ın kabul etmesini istediğiniz en küçük voltajdır. VNTOL'yi varsayılan 10B'den artırmak simülasyonların yakınsamasına yardımcı olabilir.RELTOL, geçerli yineleme sırasında bulunan sayısal yanıtın son yineleme sırasında bulunan sayısal yanıta oranıdır. RELTOL'ü artırmak, sürekli analiz yakınsamasına yardımcı olabilir, ancak RELTOL'ü artırmak, geçici analiz sorunlarına da yol açabilir. SPICE'tan "zaman adımı çok küçük" diye bir uyarı alırsanız, RELTOL muhtemelen çok uzundur.
ITL1'den ITL6'ya kadar olan parametreler, SPICE teslim olmadan önce yürütülecek yinelemelerin sayısını kontrol eder ve yakınsamayı sağlamak için kontrol yöntemleri kullanılır.
Açıkçası, simülasyon sonuçlarının doğruluğu, analiz sırasında kullanılan eşiklerin yakınsamasından daha iyi olabilir.Eşikleri gevşetmeniz gerekmiyorsa, bileşenlerin değerleri üzerindeki toleranslar nedeniyle bu bir sorun teşkil etmeyecektir. ve performans bileşenindeki değişiklikler, nominal performans simülasyonu ile gerçek performans ölçümü arasında çok daha fazla farklılık göstermeye değer.
Şekil 6: Giriş ve Çıkış Gerilimi Sinüs Dalgası
Özet
Bu makale ayrıntılı olmaktan uzaktır. SPICE sizin için yapabilir ve onu en iyi şekilde nasıl kullanabilirsiniz. SPICE, mühendisler için hem her yerde hem de kullanışlıdır ve yaklaşık 30 yıldır kullanılmaktadır. SPICE kullanmıyorsanız, umarım en azından Engineer's Bread and Butter'a bir göz atmışsınızdır.
LTspice'in geliştirilmesi ve simüle edilmiş devrelerin karmaşıklığı ile birlikte, önceden çalışılmış düğümleri yeni bir bileşen biçiminde sunmak genellikle gereklidir. LTspice, bunun için bir bileşen sembolü ve bir Spice dosyası oluşturarak bunu mümkün kılar. Bununla birlikte, Yardım'da ve Rusça çevirilerinde şematik bir modeli bir sembole dönüştürme süreci çok zayıf ve hatta anlaşılmaz bir şekilde açıklanmıştır. Yeni başlayanların bir sorusu olması şaşırtıcı değil - "at nereye koşulacak?" Umarım bu yazı, LTspice'deki ikinci video eğitimine iyi bir katkı olur ve bu simülatörü kendi başına inceleyenler için faydalı olur.1.1 İdeal transformatör modeli hakkında
Öyleyse ideal üç sargılı transformatörün sembolünü oluşturma örneğini kullanarak yeni bir bileşenin nasıl oluşturulduğunu görelim. Örnek olarak neden ideal üç sargılı transformatörün seçildiğini hemen açıklamak istiyorum. Mesele şu ki, içinde normal klasör Simüle edilmiş devreye dahil edilmek üzere bileşenlerin çağrıldığı sym, bu ilkel (sembol) yoktur. Yardım LTspice, böyle bir ihtiyaç durumunda, doğrusal (ideal olmayan) bir transformatör modelini, bir bağlantı katsayısına sahip bir dizi birbirine bağlı endüktans şeklinde kullanmanızı önerir. Adalet adına, "Örnekler" dizinindeki "Eğitim" klasöründe, 4 voltaj kontrollü akım kaynağı kullanan iki sargılı ideal bir transformatör modelini sunan IdealTransformer.asc dosyasını bulabileceğiniz belirtilmelidir ( Spice terminolojisinde ITUN veya G) ... Ancak bu model oldukça hantal görünüyor ve ayrıca bir sembol seviyesine getirilmedi.Aynı zamanda, biri L.G.'nin makalesinde açıklanan ideal transformatörlerin daha kompakt Spice modelleri bilinmektedir. Meares ve Charles E. Hymowitz "Güç Elektroniği için SPICE Modelleri"
www.intusoft.com/articles/satcore.pdf
Bu modelin, makalenin yazarlarıyla aynı ad altında, ancak ilkesiz küçük değişikliklerle, bir sembol düzeyine getirilen yeniden korosu, bsvi videosunda belirtilen devasa LTspiceIV.zip arşivinde bulunabilir. öğretici (XFMR1.asy ve XFMR2.asy dosyaları, Sborka.lib dosyasında ona SUBCKT) Bu modeli daha fazla zevkimiz için bir prototip olarak alacağız. Ancak aynı zamanda Help LtspiceIV'ten ilginç bir açıklamayı da dikkate alalım:
“Bir E kaynağı kullanmaktansa, bir E kaynağına yaklaşmaya dirençli şantlı bir G kaynağı kullanmak daha iyidir. Bir dirençle şöntlenen voltaj kontrollü bir akım kaynağı, voltaj kontrollü bir voltaj kaynağından daha hızlı hesaplar ve daha az yakınsama sorununa neden olur. Ayrıca, sonuçta ortaya çıkan sıfır olmayan çıkış empedansı, pratik bir devreyi daha iyi temsil eder."
Tercüme edilmiş, kulağa şöyle geliyor:
“Bir E-kaynağı (VCO voltaj kontrollü bir voltaj kaynağıdır) olarak tahmin etmek için empedans şöntlü bir G-kaynağı (VCO) kullanmak, sadece bir E-kaynağı kullanmaktan daha iyidir. Bir direnç tarafından yönlendirilen voltaj kontrollü bir akım kaynağı, voltaj kontrollü bir voltaj kaynağından daha hızlı kabul edilir ve daha az yakınsama sorununa neden olur. Ek olarak, elde edilen sonuçlar sıfır olmayan empedans nedeniyle gerçek devreleri daha iyi temsil ediyor. "
Şimdi L.G.'den ideal bir iki sargılı transformatörün temel modeline dönelim. Meares ve Charles E. Hymowitz,
Şekil 1 Christopher Basso tarafından önerilen ideal bir transformatör modeli
Birincil sargının giriş voltajının (port 1 ve 2) bir kontrol olarak voltaj kaynağı E'ye gittiğini görüyoruz. Sıfır çıkışlı VM voltaj kaynağı üzerinden çıkış voltajı, port 3, 4'e gidiyor ve voltaj olarak kullanılıyor ikincil sargı... VM kaynağı, akım kontrollü akım kaynağı F için bir akım sensörü olarak kullanılır. F kaynağından akan akımdan RP direnci boyunca elde edilen voltaj, birincil sargının kendi kendine endüksiyon EMF'sini yeniden üretir. Direnç RS, ikincil devrede sıfır olmayan bir çıkış empedansı oluşturur. Bu dirençlerin her ikisi de RP ve RS devre matrisinin tekilliğini ortadan kaldırmaya yarar. Dönüşüm oranı, ikincil sargının sarım sayısının birincil sarım sayısına oranına eşit olan Oran parametresi tarafından belirlenir. Modelin listesi (LTspice terimleriyle Netlist) şeklin sol tarafında gösterilmektedir. Giriş voltajının aynı sargıya ait herhangi bir çift bağlantı noktasına uygulanabileceğini unutmayın. Bu nedenle, birincil sargı olarak kabul edilen ve ikincil sargının ne olduğu gerçekten önemli değildir. Sadece Oran parametresini doğru ayarlamak önemlidir. Çok sargılı trafo modelleri tarafından oluşturulur paralel bağlantı birkaç çift sargılı transformatörün birincil sargıları. Üç sargılı bir transformatör oluşturma örneği aşağıdaki şekilde gösterilmiştir: 
Pirinç. 2 K. Basso'nun modeline göre üç sargılı ideal transformatör
1.2 Yeni bileşenin sembolünün uygulanması için seçenekler
LTspice, işlevsel olarak eksiksiz bir düğümü bir sembol biçiminde temsil etme yeteneğine sahiptir. genel şemaüç biçimde karmaşık bir elektronik cihaz:1) Hiyerarşik şemanın alt seviye kısmı daha fazla olduğundan yüksek seviye.
Sıradan mühendislik uygulamalarında, karmaşık bir cihazın bloklara, alt bloklara, modüllere vb. böyle hiyerarşik bir şekilde parçalanması her zaman gerçekleşir.
2) Önceden tanımlanmış ve değişmez özelliklere sahip bir ilkel olarak.
Bu anlamda, oluşturulan sembol gibidir yarı iletken cihaz veya mikro devre.
Böyle bir ilkel (sembol) üzerinde hiçbir değişiklik doğrudan simüle edilmiş üst düzey devreden yapılamaz. Bu temsil, çoklu tekrarlar durumunda anlamlıdır. bu düğüm genel şemada ve herhangi bir ayarlamaya gerek olmadığı konusunda tam güven.
3) İlkel (sembol) olarak olası değişiklik bireysel parametreler doğrudan simüle edilmiş devreden.
İlk önce, daha yüksek seviyeli bir devrenin bir elemanı olarak kullanılıyorsa, ideal üç sargılı transformatörümüzün bir modelinin nasıl oluşturulduğuna bakalım, yani hiyerarşik yapı simüle edilmiş devre. Modelimizi standart LTspice ilkellerinden oluşturacağız.
1.3 Yeni bir bileşenin bağlantı şeması
Model geliştirme ile başlar elektrik devresi fonksiyonel birim. Öncelikle geliştirmelerimizin LTspice programındaki yerleşimine karar verelim. LTspiceIV kataloğunda oluşturalım yeni dosya... Projelerim diyelim. Bir bilgisayar monitöründe şöyle görünür:
Çalışma dosyalarımızı bu klasörde saklayacağız.
Yeni Şematik penceresini açın ( yeni şema) LTspice'de ve modelimizin bir diyagramını çizin
Pirinç. 3 İdeal bir üç sargılı transformatör modelinin bağlantı şeması
İdeal_Trans3.asc adı altında Projelerim klasörüne kaydedelim.
1.4 Devre bileşenlerini düzenleme
Yukarıdaki diyagram biraz açıklama gerektirir ve ek iş... İlk olarak, bileşenlerin niteliklerini düzenlemeniz gerekir. Bunu yapmak için imleci düzenlenecek bileşenin üzerine getirin. Ardından, Bileşen Nitelik Düzenleyicisi iletişim kutusunu açmak için sağ tıklayın. Bizim durumumuzda, F1, G1, V1, F2, G2, V2 bileşenlerinin özniteliklerini düzenlemeniz gerekiyor. Ek olarak, dirençler R1, R2, R3 kullanılarak yapılan direnç değerleri belirtilmelidir. uzman editör dirençler. Spice yönergesi, devre bileşenlerinin özniteliklerinin değerlerini ayarlama aracı olarak da kullanılır..Params Oran1 = *** Oran2 = ***.
Herhangi bir pozitif Oran değeri belirtilebilir. Dizin 1, "c" ve "d" bağlantı noktalarına sahip üst çıkışa, dizin 2 - "e" ve "f" bağlantı noktalarına sahip alt çıkışa atıfta bulunur.
İkinci olarak, LTspice programının bazı özelliklerini dikkate almalısınız. Bu nedenle, ITUT F için Value özelliği şunları içermelidir: anahtar kelime Kazanmak. Çift yönlü bağlantı noktası sembolünü kullanırken, bu altıgen sembolün yalnızca bir aktif köşesi olduğunu unutmayın. elektriksel bağlantı... Kondüktör ona göre harici bileşen, örneğin, işlevsel olarak tamamlanmış bir ünitenin devresini test ederken kullanılır. Aynısı, işlevsel birimin kendisinden gelen iletkenler için de yapılmalıdır. Bir sembole dönüştürülmesi amaçlanan devrenin pinleri, onları atadığınızda daha belirgindir. harf atamaları... Oluşturulan sembolün niteliklerini düzenlemenin sonuçlarının aşağıdaki şekillerde nasıl göründüğünü görebilirsiniz:
Pirinç. 4 İdeal üç sargılı trafo modelinin bileşenlerinin parametreleri
G1 ve G2 kaynaklarının Değer özniteliğinin değerlerinde, 1e6 katsayısının göründüğünü unutmayın. Bu, 1 μΩ şönt dirençleri R1 ve R2'yi hesaba katmak için girilen bir ölçek faktörüdür.
1.5 Yeni bir bileşenin elektrik devresinin test edilmesi
Gelecekteki sembolün bir diyagramını oluşturduktan sonra test edelim. Bunu yapmak için, çalışma çizimi alanında test sinyalinin kaynağını, yükü simüle eden elemanları çizin, gerekli bağlantılar ve analizi çalıştırın geçici süreçlerçev. Üç sargılı bir transformatörün oluşturulan modelinin doğruluğu, geçici analiz penceresinde giriş ve çıkış sinyallerinin görüntülenmesiyle değerlendirilir. Bir model test şeması örneği ve elde edilen test sonuçları aşağıdaki şekilde gösterilmektedir:
Pirinç. 5 İdeal bir üç sargılı trafo modelinin test devresi ve test sonuçları
1.6 Yeni bir bileşen modeli kitaplığı dosyası oluşturun
Modelin çalıştığından emin olduktan sonra kütüphane dosyasını oluşturuyoruz. Bunu yapmak için, Ideal_Trans3.asc dosyasından tümünü silin ek elemanlar test için tanıtıldı. Ardından, netlistin içeriğini açmak için View-> SPICE Netlist komut satırını kullanın, yani. Ağ listesi. üzerine tıklayarak sağ düğme ve tüm metni seçmek için imleci hareket ettirin. Tekrar sağ tuşa basarak seçimi bağımsız listeleme (Bağımsız Net Liste) olarak düzenleme veya bir Harcanan Listeleme oluşturma (Harcanan Liste Oluşturma) teklifi alıyoruz.
Pirinç. 6 İdeal_Trans3.cir Dosyasına Dönüştürme için Netlist'i Vurgulama
İlkini seçiyoruz ve farenin sağ tuşuna bastıktan sonra, metni .cir uzantılı bir dosya olarak “Projelerim” klasörümüze kaydetme önerisiyle “Farklı kaydet” penceresi açılıyor. "Kaydet"e tıklayın ve Ideal_Trans3.cir dosyasını alın. Ancak, bu dosya henüz doğrudan kullanım için kullanılamaz ve ek düzenleme... Bunu yapmak için LTspice programında açın, bir seçim yapın ve Notepad'e kopyalayın. İlk satırı silin ve yerine şunu ekleyin:
.subckt İdeal_Trans3 a b c d e f
Sondan bir önceki satırı siliyoruz. son satırşöyle yazıyoruz:
.İdeal_Trans3'ü bitirir
Ardından dosyayı Projelerim klasörüne Ideal_Trans3.lib adı altında bir kitaplık dosyası olarak kaydedin. Bu, listeleme ile çalışmayı tamamlar.
1.7 Koşullu oluşturma grafik görüntü sembol
Ardından, ideal bir üç sargılı transformatörün sembolünün grafik görüntüsünü oluşturmaya devam ediyoruz. Eylem için iki seçenek vardır:1) Sembolü oluşturmak için LTspice programının kendisini kullanın. Komut satırı çalışıyor
"Hiyerarşi -> Bu Sayfayı Aç" s Sembolü "(yani," Hiyerarşi -> Bu sayfanın sembolünü aç ") ve henüz bir sembol olmadığı için, onu otomatik olarak oluşturmak için bir teklif gelecektir. daha fazlasını getirmek için ayarlanmış uygun görünüm.
2) Her zamanki görüntüsüne karşılık gelen yeni bir bileşenin anımsatıcı olarak daha anlamlı bir görüntüsünü bağımsız olarak çizmek.
İkinci seçeneğe göre gidelim. "Dosya -> Yeni Sembol" komut satırını kullanarak yeni bir sembol oluşturmak için pencereyi açın. Ardından "Çiz" menüsünü kullanarak bize uygun bir sembol çizin. Aşağıda ideal bir üç sargılı transformatör sembolü oluşturmak için bir boşluk örneği verilmiştir: 
Pirinç. 7 İdeal bir üç sargılı transformatör için boş sembol
Şekilde, transformatör için bir tür sembol, onu çerçeveleyen bir dikdörtgen, çıkış kontaklarının simgeleri ve birçok kırmızı daire görüyoruz. Bunlar, sarımları temsil eden dairesel yaylar oluşturmak ve mevcut alfabeden düz çizgileri ve geleneksel sembolleri sabitlemek için sözde bağlantı noktalarıdır. En çok zaman alan yay çizmektir. Yukarı veya aşağı dışbükey bakan yaylar için ankraj noktaları yerleştirme sırası aşağıda gösterilmiştir: 
Pirinç. 8 Yay çizerken bağlantı noktalarını ayarlama sırası
Yay çizerken, yüksek kaliteli bir çizim elde etmek için çizim alanının sol alt köşesinde görüntülenen bağlantı noktalarının koordinatlarını takip etmek gerekir. Tüm koordinatlar 8'in katı olan bir değere sahip olmalıdır. oluşturulan klasör LTspice programının "sym" dizinine yerleştirilmesi gereken "Trans". Bu, aramamızı sağlayacak oluşturulan model Diğer bileşenlerde olduğu gibi "Bileşen" düğmesine basarak geliştirilen devreye girin.
Multisim, endüstri standardı SPICE 3F5'e dayanmaktadır. Desteklenen modelleri standart SPICE sözdizimi kullanılarak oluşturulmuştur. Model Makers'ı kullanarak ve ilkel modelin parametrelerine değerler atayarak veya bir alt devre modeli oluşturarak bir model oluşturabilirsiniz.
6.6.2.1 Model oluşturucuları kullanarak bir model oluşturma
Oluşturulan modeli kullanmak için Model Üreticileri:
1. Bir Model Seç iletişim kutusunda Model Kimliği'ni seçin.
2. düğmesine tıklayın Model Maker'ı başlatın. Model Oluşturucu Seç iletişim kutusu görünür.
3. Modeli oluşturmak için kullanmak istediğiniz Model Oluşturucu'yu seçin.
4. Model oluşturma sürecine devam etmek için Kabul Et'e tıklayın. Bileşen Özellikleri iletişim kutusunun Model sekmesine dönmek için İptal'e tıklayın.
5. Analog Model Yapıcılar, ayrı Model Yapıcılar için prosedürler için “Model Yapıcılar Kullanarak Bileşen Modelleri Oluşturma” bölümünde açıklanmıştır. RF modelleri, RF Model Oluşturucularında açıklanmıştır.
6. İletişim kutusuna gerekli tüm bilgileri girdiğinizde Model Oluşturucu, Tamam'a tıklayın. Yeni oluşturduğunuz model verileri Model Verileri alanında görünür.
6.6.2.2 İlkel bir model oluşturma
Bazı cihazların SPICE ilkel modelleri vardır. Bu cihazlar aşağıdaki tabloda listelenmiştir. İlkel bir model, bir dizi parametre tarafından tanımlanan bir modeldir. Şemalar ve alt devrelerde temel yapı taşları olarak kullanılırlar.
Multisim Kullanım Kılavuzu |
2n2222a NPN BJT Transistör (NPN) için örnek ilkel model bipolar transistör) sıradaki. İlkel bir modelin ilk satırı, bir .MODEL ifadesi ile başlar, ardından model adı ve ilkel tür gelir. Aşağıdaki örnekte, model "2N2222A" olarak adlandırılmıştır ve ilkel tür "NPN"dir. Modelin sonraki satırları NPN BJT parametrelerini tanımlar. Hepsinin "+" ile başladığını unutmayın. Parametrelerle ilgili ayrıntılar Multisim Bileşen Başvuru Kılavuzunda bulunabilir. Tüm parametreleri tanımlamanız gerekmez, burada atlanan her şey varsayılan değerlerle eklenir.
MODEL 2N2222A NPN
IS = 2.04566e-13 BF = 296.463 NF = 1.09697 VAF = 10 + IKF = 0.0772534 ISE = 1.45081e-13 NE = 1.39296 BR = 0.481975 + NR = 1.16782 VAR = 100 IKR = 0.100004 ISC = 1.00231e-13 + NC = 1.98587 RB = 3.99688 IRB = 0.2 RBM = 3.99688 + RE = 0.0857267 RC = 0.428633 XTB = 0.1 XTI = 1
EG = 1.05 CJE = 1.09913e-11 VJE = 0.99 MJE = 0.23 + TF = 2.96787e-10 XTF = 9.22776 VTF = 25.2257 ITF = 0.0793144 + CJC = 3.1941e-11 VJC = 0.4 MJC = 0.85 XCJC = 0.901093 + FC = 0.1 CJS = 0 VJS = 0.75 MJS = 0.5
TR = 3.83883e-07 PTF = 0 KF = 0 AF = 1
İlkel modeller hakkında daha fazla bilgi için lütfen Multisim Bileşen Başvuru Kılavuzuna veya SPICE 3F5 kullanım kılavuzuna bakın ( http://bwrc.eecs.berkeley.edu/Classes/IcBook/SPICE/).
6.6.2.3 Alt Devre Modeli Oluşturma
Birçok elektronik aletler ilkellerle temsil edilmezler, ancak yine de SPICE modelleri kadar iyi görünürler. Bu modellerin özelliklerini girmek için Alt Devre Modelleri kullanılır. Model alt devreleri, ilkel modelleri içeren bir dizi cihazdan oluşturulur.
Ulusal Enstrümanlar Şirketi | Multisim Kullanım Kılavuzu |
gerilim ve/veya akım kaynakları ve/veya diğer alt devre modelleri.
Model veri penceresine yazarak eskizlerden bir alt devre modeli oluşturabilir veya önce şemayı Multisim'de çizip bir SPICE ağ listesine aktarabilir ve ardından alt devre modelinde kullanmak için değiştirebilirsiniz.
Tüm alt devre modelleri, bir ifadeyle başlayan bir satırla başlamalıdır.
SUBCKT, ardından alt devre modelinin adı ve diğer bileşenlere bağlanacak harici alt devre düğümleri. Alt devre bir ENDS ifadesi ile bitmelidir.
SUBCKT
ENDS Alt DevreAdı
Alt devre modeli adıyla tanımlanır ve bağlanır dahili cihazlar hangi alt devreyi oluşturur. Örneğin, referans tanımlayıcısı R1 olan bir 100kΩ direncin 4 ve 5 düğümlerine bağlı olduğunu belirlemek için şunu yazarsınız:
Bir alt devre modeli örneği aşağıdaki gibidir:
Bu, Multisim'de çizilen aşağıdaki devrenin alt devresidir:
Ulusal Enstrümanlar Şirketi |
Multisim, endüstri standardı SPICE 3F5'e dayanmaktadır. Desteklenen modelleri standart SPICE sözdizimi kullanılarak oluşturulmuştur. Model Makers'ı kullanarak ve ilkel modelin parametrelerine değerler atayarak veya bir alt devre modeli oluşturarak bir model oluşturabilirsiniz. 6.6.2.1 Model oluşturucuları kullanarak bir model oluşturmaOluşturulan modeli kullanmak için Model Üreticileri: 1. Bir Model Seç iletişim kutusunda Model Kimliği'ni seçin. 2. düğmesine tıklayın Model Maker'ı başlatın. Model Oluşturucu Seç iletişim kutusu görünür. 3. Modeli oluşturmak için kullanmak istediğiniz Model Oluşturucu'yu seçin. 4. Model oluşturma sürecine devam etmek için Kabul Et'e tıklayın. Bileşen Özellikleri iletişim kutusunun Model sekmesine dönmek için İptal'e tıklayın. 5. Analog Model Yapıcılar, ayrı Model Yapıcılar için prosedürler için “Model Yapıcılar Kullanarak Bileşen Modelleri Oluşturma” bölümünde açıklanmıştır. RF modelleri, RF Model Oluşturucularında açıklanmıştır. 6. İletişim kutusuna gerekli tüm bilgileri girdiğinizde Model Oluşturucu, Tamam'a tıklayın. Yeni oluşturduğunuz model verileri Model Verileri alanında görünür. 6.6.2.2 İlkel bir model oluşturmaBazı cihazların SPICE ilkel modelleri vardır. Bu cihazlar aşağıdaki tabloda listelenmiştir. İlkel bir model, bir dizi parametre tarafından tanımlanan bir modeldir. Şemalar ve alt devrelerde temel yapı taşları olarak kullanılırlar.
2n2222a NPN BJT Transistör (NPN bipolar transistör) için ilkel bir model örneği aşağıdaki gibidir. İlkel bir modelin ilk satırı, bir .MODEL ifadesi ile başlar, ardından model adı ve ilkel tür gelir. Aşağıdaki örnekte, model "2N2222A" olarak adlandırılmıştır ve ilkel tür "NPN"dir. Modelin sonraki satırları NPN BJT parametrelerini tanımlar. Hepsinin "+" ile başladığını unutmayın. Parametrelerle ilgili ayrıntılar Multisim Bileşen Başvuru Kılavuzunda bulunabilir. Tüm parametreleri tanımlamanız gerekmez, burada atlanan her şey varsayılan değerlerle eklenir. MODEL 2N2222A NPN IS = 2.04566e-13 BF = 296.463 NF = 1.09697 VAF = 10 + IKF = 0.0772534 ISE = 1.45081e-13 NE = 1.39296 BR = 0.481975 + NR = 1.16782 VAR = 100 IKR = 0.100004 ISC = 1.00231e-13 + NC = 1.98587 RB = 3.99688 IRB = 0.2 RBM = 3.99688 + RE = 0.0857267 RC = 0.428633 XTB = 0.1 XTI = 1 EG = 1.05 CJE = 1.09913e-11 VJE = 0.99 MJE = 0.23 + TF = 2.96787e-10 XTF = 9.22776 VTF = 25.2257 ITF = 0.0793144 + CJC = 3.1941e-11 VJC = 0.4 MJC = 0.85 XCJC = 0.901093 + FC = 0.1 CJS = 0 VJS = 0.75 MJS = 0.5 TR = 3.83883e-07 PTF = 0 KF = 0 AF = 1 İlkel modeller hakkında daha fazla bilgi için lütfen Multisim Bileşen Başvuru Kılavuzuna veya SPICE 3F5 kullanım kılavuzuna bakın ( http://bwrc.eecs.berkeley.edu/Classes/IcBook/SPICE/). 6.6.2.3 Alt Devre Modeli OluşturmaBirçok elektronik cihaz ilkellerle temsil edilmez, ancak yine de SPICE modelleri kadar iyi görünürler. Bu modellerin özelliklerini girmek için Alt Devre Modelleri kullanılır. Model alt devreleri, ilkel modelleri içeren bir dizi cihazdan oluşturulur.
gerilim ve/veya akım kaynakları ve/veya diğer alt devre modelleri. Model veri penceresine yazarak eskizlerden bir alt devre modeli oluşturabilir veya önce şemayı Multisim'de çizip bir SPICE ağ listesine aktarabilir ve ardından alt devre modelinde kullanmak için değiştirebilirsiniz. Tüm alt devre modelleri, bir ifadeyle başlayan bir satırla başlamalıdır. SUBCKT, ardından alt devre modelinin adı ve diğer bileşenlere bağlanacak harici alt devre düğümleri. Alt devre bir ENDS ifadesi ile bitmelidir. SUBCKT ENDS Alt DevreAdı Alt devre modeli adıyla tanımlanır ve alt devreyi oluşturmak için dahili olarak bağlanır. Örneğin, referans tanımlayıcısı R1 olan bir 100kΩ direncin 4 ve 5 düğümlerine bağlı olduğunu belirlemek için şunu yazarsınız: Bir alt devre modeli örneği aşağıdaki gibidir: Bu, Multisim'de çizilen aşağıdaki devrenin alt devresidir:
|
Avatarların psikolojideki değeri
Avatarların psikolojideki değeri
MS Word'de bir harf nasıl vurgulanır
Bir kişinin avatarı ne anlama gelir?
Kendi Twitter Anınızı Nasıl Yaratabilirsiniz?