Модели Микросхем Для Microcap
Купить микросхему в нашем интернет-магазине легко и просто Микросхемы — это устройства. Программа Micro-Cap постоянно модернизируется и является старейшей. Библиотеки Model, которые есть в Micro-Cap 9, представлены в текстовом.
ПОИСК ПО САЙТУ АМПовичок ДЕТСКИЙ При самостоятельной сборке усилителя мощности первый вопрос, который появляется это 'КАКУЮ СХЕМУ ВЫБРАТЬ?' Собрать для самостоятельной проверки все, даже самые популярные схемы не реально - слишком дорого, да и времени для этого потребуется не мало.
Поэтому и предлагается не спаять, а смоделировать самые популярные усилители и уже на основе данных, полученных от результатов моделировани делать выводы, на каком именно усилителе остановить свой выбор. Ну а использование предлагаемого комплекта плат позволит не только собрать но и попробовать варианты которые вызвали колебание при выборе. МИКРОКАП 8 ЗНАКОМСТВО В качестве симулятора будет использоваться МИКРО-КАП-8, который лучше скачать, поскольку он дополнен всеми упоминаемыми в статье моделями. Архив следует распаковать по адресу: C: Program Files. В этом случае не придется переназначать библиотеки с элементами. Внутри распакованной папки получится несколько рабочих файлов самого симулятора и две папки - DATA, в которой хранятся модели схем и LIBRARY, в которой хранятся модели компонентов.
Для имеющегося в этой же папке файла лучше сделать ярлык на рабочем столе. Для дальнейшей работы лучше провести небольшую разминку и немного ближе познакомиться с симулятором и его возможностями. Для этого следует запустить МС-8 и немного ознакомиться с имеющимися кнопками управления.
Пожалуй сразу следует оговориться - самым подробным образом данный симулятор изучаться не будет, поскольку это займет объем книги, но ни как не статьи. Поэтому описание будет дано далеко не всем имеющимся кнопкам и функциям, а только используемым в данных примерах. По мере продвижения к финалу будут даваться подсказки и примеры возможных способов получения некоторых промежуточных данных. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТА ДЛЯ СХЕМЫ. Наиболее удобные первые 4 кнопки, поскольку в остальных случаях приходится перелистывать довольно большие списки возможных вариантов. Для выбора активных компонентов лучше использовать комбинацию 'горячих' клавиш Ctrl+Shift+F или меню Component - Find Component. При выборе пассивного компонента (резистора, конденсатора или индуктивности) после установки элемента появляется диалоговое окно, в котором необходимо прописать номинал элемента (сопротивление, емкость или индуктивность).
Множители мега, килло, микро, нано, пико данный симулятор понимает, поэтому достаточно написать, например 3k, что будет означать 3 кОм. Разумеется, что множители пишутся английскими буквами.
УВЕЛИЧЕНИЕ-УМЕНЬШЕНИЯ ВИДА СХЕМЫ ПЕРВАЯ СХЕМА И ПЕРВИЧНЫЙ АНАЛИЗ Далее следует открыть файл с первым примером: На открывшейся схеме три базовых варианта включения транзистора, но схема 'наляпистая', поскольку рисовалась на скорую руку и ее нужно немного окультурить. Для этого нажимаем следующее: В этом случае на новом диалогом окне следует выбрать как вам удобней нумерация элементов - сверху-вниз или слева-направо. Для согласование описание и результатов полученных Вами следует выбрать переименование СВЕРХУ-ВНИЗ и нажать ОК. Ну а теперь можно немного посмотреть как собственно эти транзисторы работают. В первую очередь следует проверять режимы по постоянному току, поскольку если транзисторы не будут находиться в рабочих режимах дальнейшие проверки бессмысленны - схема работать не будет. Для этого нажимаем: Появляется следующее диалоговое окно: Здесь предлагается выбрать отображаемые величины, в данном случае будут отображатся ТЕКСТ, НОМИНАЛЫ И ПОРЯДКОВЫЕ НОМЕРА ЭЛЕМЕНТОВ, НАПРЯЖЕНИЯ В ТОЧКАХ СОЕДИНЕНИЯ, можно включить отображение порядковых номеров соединительных точек, протекающих токов, рассеиваемых мощностей, логическое состояние и соединительные точки. Все это будет просчитано для температуры элементов 27 град Цельсия.
Последним окошком является шаг погрешности. Можно конечно уменьшить, но это только займет больше времени на расчеты, без какой либо практической пользы.
Если в предлагаемом меню все устраивает следует нажать кнопку ОК. Должна получится следующая схема: В самом верху схема с общим коллектором, ниже - с общим эмиттером, ну и в самом низу - с общей базой. Как видно из схемы питание составляет 20 В, на левой стороне разделительных конденсаторов С4-С6 примерно половина напряжения питания, т.е. Транзисторы находятся в оптимальном режиме работы. В качестве источника V1 используется генератор синусоидального сигнала из библиотеки: Теперь можно воспользоваться чем то похожим на осциллограф, т.е.
Произвести анализ получившейся схемы: Экран разделился на две части - в правой находится схема, а в левой - пустой экран, а возле курсора, если водить его по схеме появился значок V( ).Теперь, если навести курсор на интересующую точку в левом окне появится график, соответствующий форме, амплитуде и длительности напряжения в этой точке, т.е. По сути тоже самое, что показывает обычный осциллограф. Для начала стоит попробовать верхний вывод генератора синусоидального сигнала: На рисунке видно, что 'осциллограмма' совсем не похожа на предполагаемую синусоиду. У нас поставлена частота 200 Гц, а 'развертка' данного 'осциллографа' по умолчанию - 1мкС, следовательно это лишь фрагмент искомой синусоиды. Для того, чтобы поменять 'развертку' следует воспользоваться соответствующим переключателем, определяющим время расчета параметров: В меню которого необходимо выбрать желаемое время отображения, т.е. ' развертку': Теперь получилась синусоида, правда несколько угловатая, тем не менее на основании ее вида уже можно делать некоторые выводы о форме сигнала.
Разумеется, что вид синусоиды можно изменить - сделать более качественным, но это не принципиально - для оценки искажений сигнала есть более точные средства. Нажимая повторно на верхний вывод генератора выключается изображение и теперь можно проверить что происходит на выходах однокаскадных транзисторных усилителей OUT1-OUT3. Для этого по порядку подводим курсор к точкам OUT и нажимаем левую кнопку мышки.
В результате в окне 'осциллографа' появляется следующие 'осциллограммы': Синий 'луч' - OUT1, красный - OUT2, зеленый - OUT3. Как видно из рисунка наиболее приемлемы является сигнал с OUT1 и это не случайно - транзистор Q1 работает по схеме с общим коллектором, т.е. В режиме эмиттерного повторителя и изменений в амплитуду сигнала не вносит, поскольку усиливается только ток, т.е. Увеличивается нагрузочная способность. Для выяснения истинного, не искаженного выходного сигнала следует уменьшить выходное напряжение генератора.
Для этого следует щелкнуть дважды по изображению генератора и изменить амплитуду выходного напряжения. Кстати сказать - МИКРОКАП измеряет и показывает АМПЛИТУДНОЕ значение синусоидального напряжения, следовательно для вычисления ДЕЙСТВУЮЩЕГО значения необходимо получаемые величины делить на 1,414. После уменьшения амплитуды напряжения с генератора с 1 В до 0,01 В, т.е.
В 100 раз еще раз проверяем напряжения на выходах однокаскадников: На рисунке по прежнему синяя линия OUT1, красная - OUT2, а зеленая - OUT3. Как видно амплитуда синей линии практически нулевая, по сравнению с красной и зеленой, из этого можно сделать вывод, что максимальное усиление амплитуды происходит в однокаскадном усилителе по схеме с общим эмиттером. Однако учебники по электронике доказывают, что как раз максимальное усиление напряжения дает схема с общей базой. Однако данный опыт не ставит под вопрос правдивость учебников, а лишь лишний раз доказывает, что в электронике имеются некоторые условности позволяющие называть каскады так или иначе, хотя в чистом виде как в учебника эти каскады не выглядят, ведь классический каскад выглядит несколько иначе: Модель данного каскада не выкладывается, а предлагается самостоятельно нарисовать данную схему и подбором резисторов и напряжения смещения V1 добиться максимального усиления. Теперь можно попробовать снять характеристики полученных усилителей. Первой следует попробовать амплитудо-частотную. Для этого следует через меню АНАЛИЗ выбрать пункт ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: Далее настраиваем окно расчетов до получения следующего вида: После настройки следует нажать ВЫПОЛНИТЬ, т.е.
В итоге получается три графика АЧХ, поскольку были заданы параметры для трех точек: Рисунок обрезан - линии почти ровные до 20 кГц, а самое главное здесь видно. Из рисунка можно сделать вывод, что самый верхний транзистор имеет отрицательный коф. Усиления, второй практически 49 дБ, ну а самый нижний порядка 25 дБ. У МИКРОКАП есть один, довольно существенный плюс - ведя курсор по линии он показывает точное значение параметров именно в той точке, над которой сейчас находится курсор, т.е. Для более точных измерений не нужно зауживать диапазоны.
Осталось выяснить еще один параметр, важный для усилителей - уровень искажений. Для простоты вывода результатов лучше немного подкорректировать предлагаемое по умолчанию заполнение: Прежде всего стоит определиться на какой частоте производить замеры. Обычно двух-трех базовых частот достаточно, поэтому лучше использовать кратные частоты - предлагаемые 10 кГц, т.е. Использовать 5 кГц, 2,5 кГц, 20 кГц. Для ввода частоты служит самое верхнее окошко ввода. Ниже его находится окошко выбора источника, V2 как раз используется как источник сигнала для исследуемой схемы.
Еще ниже окно, в котором выставляется амплитуда входного сигнала. Еще раз - АМПЛИТУДА, но не действующее значение. Еще ниже - окошко, в котором указывается на какой точке схемы исследовать искажения, затем - температура при которой производить 'замер', еще ниже - в течении какого количества периодов следить за уровнем искажений. Ниже - величина шага времени расчетов. Для звуковой техники этот параметр можно не трогать. Далее выбираются результаты 'замеров', для скрупулезного анализа лучше пользоваться первыми двумя, но это уже для более профессионального использования, поэтому лучше воспользоваться уже суммированной величиной всех искажений и использовать окошко с THD.
В самом нижнем окошке можно ни чего не ставить, но все же лучше им пользоваться - благодаря наглядному изображению выходного сигнала можно судить об амплитуде и соответственно определить не вошел ли усилитель в режим клиппинга. Координатные сетки X и Y лучше вставить в режим автоматического масштабирования. После всех манипуляций диалоговое окошко приобретет вид: Другими словами заданы следующие параметры: частота входного сигнала 10 кГц от источника V2 с амплитудой 10 мВ. Контролировать сигнал в точке OUT2, т.е. На выходе каскада с общим эмиттером при температуре схемы 27 град в течении 5 циклов изменения входного сигнала с шагом времени 0,1 мкС и вывести на экран уровень THD и рисунок выходного сигнала, причем сделать это с автоматическим масштабированием обоих координат. После нажатия кнопки RUN происходит просчет параметров исследуемой схемы и выдача результатов: На экране появится следующий рисунок, который означает, что THD немного не дотягивает до 4,8%, впрочем это даже видно на глаз - верхняя полуволна сигнала явно 'притуплена' и это происходит при амплитуде переменной составляющей несколько больше 2-х вольт.
В принципе для такого усилителя это вполне терпимые параметры, поскольку при более низком выходном напряжении искажения значительно меньше (уменьшите входное настолько, чтобы на выходе получилась амплитуда 1, а затем 0,5 В). ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ Для проверки примеров из этого раздела потребуется скачать еще один архив и распаковать его в папку DATA.
Закон Ома проверяться не будет, хотя если кому то интересно, то это он уже может проделать самостоятельно. Для начала рассмотрим схему параметрического стабилизатора напряжения, приведенного на рисунке ниже, модель experim01.CIR в папке Experimental. Схема довольно проста и должна быть знакома многим. В данном примере в качестве вторичной обмотки трансформатора используется генератор синусоидального сигнала V1.
Диодный мост на популярных не дифицитных диодах, да и остальные элементы не должны вызывать затруднений в опознании. В качестве нагрузки выступает R2. После запуска РАСЧЕТ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ значения появляются, но вот они сильно отличаются от ожидаемых: Модель генератора 'вырабатывает' 30 В с частотой 50 Гц, однако после диодного моста ни каких 30 В нет.
Но если вдуматься, то их и быть не может - генератор вырабатывает синусоиду в реальном времени и напряжение на нем постоянно меняется, т.е. Является динамической величиной, следовательно для анализа данной схемы требуется не РАСЧЕТ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ, а ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ и запустив этот режим устанавливается 'развертка' в 40m и выбираем проводник идущий на коллектор Q2. На появившейся 'осциллограмме' видно, но напряжение на коллекторе Q2 все таки есть, оно близко по значению к тому, что вырабатывает генератор, а так же отчетливо видна амплитуда пульсаций этого напряжения, связанная с тем, что емкость конденсатора С1 несколько меньше необходимого для данной схемы.
Так же стоит обратить внимание на то, что кнопки управления режимов отображения протекающих токов, напряжений и выделяемых мощностей активны и при их использовании появляются усредненные значения выбранных режимов. Для эксперимента уменьшите номинал резистора R2 до 10 Ом и снова запустите ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ и теперь проверте 'осциллограмму' на эмиттере Q2. Как видно из рисунка на выходном напряжении появились явные провалы.
Их источник найти довольно просто - достаточно 'посмотреть' форму напряжения на коллекторе Q2 и станет ясно, что емкости конденсатора явно не хватает: Нажав кнопку отображения рассеиваемой мощности станет ясно, что потребляемой мощности 18 Вт емкости конденсаторов следует увеличить. Используя подобные схемы можно вычислять минимальную достаточность конденсаторов фильтров питания в источниках питания и уже потом не гадать по какой причине устройство работает не совсем так как хотелось и не перекраивать печатные платы добавляя конденсаторов. Так же можно определить сколько ватт будет рассеиваться на силовом транзисторе и уже на основании этого делать выводы о необходимом размере теплоотвода. Следующим примером для экспериментов возьмем модель experim02.CIR. По сути это компенсационный стабилизатор напряжения и изменен 'трансформатор', который теперь имитирует источник постоянного напряжения V2, а генератор V1 имитирует напряжение пульсаций. В отличии от предыдущего варианта этот стабилизатор уже может менять свое выходное напряжение и регулирующим является сопротивление резистора R4.
В этом варианте РАСЧЕТ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ уже работает вполне адекватно, поэтому запустив его можно изменять сопротивление R4 и проверить как изменяется напряжение. Кроме штатных подсказок, выплывающих во время запуска РАСЧЕТА ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ можно использовать и некоторые элементы, позволяющие орентироваться в измеряемых величинах более традиционным способом, а именно используя измерительные приборы, светодиодные шкалы и отдельные светодиоды, а так же еще несколько элементов из меню ANIMATED. Для начала добавим вольтметр Сразу после установки METER на схему появляется диалоговое окно для выбора парметров этот 'измерителя': LOW - минимальное значение измеряемой величины, работоспособно только при AUTOSCALE=OFF HIGH - максимальное значение измеряемой величины, работоспособно только при AUTOSCALE=OFF SCALE - используемый множитель, например кило, микро и т.д.
AUTOSCALE - автоматическое изменение пределов измерения, положение ON удобней использовать при ANALOG OR DIGITAL=DIGITAL, т.е. Положение OFF удобней при использовании ANALOG OR DIGITAL=ANALOG, т.е.
Аналоговый, стрелочный ANALOG OR DIGITAL - переключатель вида 'метера' - цифровой или стрелочный AMPS OR VOLTS - измеряемая величина, амперы или вольты После установки и выбора режимов работы (на рисунке выбран цифровой вид) получившийся вольтметр следует подключить к схеме Однако показания вольтметра не изменились и не изменяться пока не будет запущен анализ схемы - РАСЧЕТ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ или ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ. Открытие схемы в симуляторе МИКРОКАП Основные схемы включения транзисторов Установка диапазона частот для снятия АЧХ Изменение параметров осциллографа схема с общим коллектором с общим эмиттером с общей базой Установка необходимой развертки осциллографа Осциллограмма виртуального осциллографа Снятие АЧХ в симуляторе МИКРОКАП роверка уровня THD усилителя Схема параметрического стабилизатора напряжения Карта напряжений в схеме параметрического стабилизатора напряжения Схема компенсационного стабилизатора напряжения Выбор и установка виртуальных измерительных проборов в МИКРОКАП.
Micro-CAP и схемотехническое моделирование. Описание, основные возможности, примеры, правила моделирования, модели MicroCAP Micro-Cap и схемотехническое моделирование Описание, основные возможности, примеры, правила моделирования, модели Семейство программ схемотехнического анализа Micro-Cap (разработчик Spectrum Software) пользуется достаточно большой популярностью. Это связано с тем, что эти программы традиционно имеют удобный, дружественный интерфейс и достаточно скромные требования к программно-аппаратным средствам компьютера. Но при этом предоставляемые возможности достаточно велики. Микрокап позволяет анализировать не только аналоговые, но и цифровые устройства. Возможно также и смешенное моделирования аналого-цифровых электронных устройств.
Опытные пользователи пакета могут также в нестандартной ситуации создавать собственные макромодели, облегчающие имитационное моделирование без потери существенной информации о поведении системы. В процессе использования программ этого семейства (начиная с Micro-Cap II) авторами накоплен достаточно большой опыт, который до недавнего времени был доступен только студентам Смоленского филиала МЭИ. Этот сайт – попытка представить имеющиеся материалы более широкой аудитории. Программа схемотехнического моделирования (симулятор) Micro-Cap может представлять интерес для широкого круга людей, занимающихся или изучающих электронику.
В первую очередь эту программу можно рекомендовать студентам электротехнических и радиотехнических специальностей, а также радиолюбителям и инженерам-разработчикам. Правда, для последних существенным недостатком MicroCap можно считать отсутствие встроенных средств трассировки печатных плат, поскольку для этих целей придется использовать программы сторонних производителей. Полная совместимость со SPICE-моделями и SPICE-схемами и развитые возможности конвертирования позволяет пользователю Micro-Cap успешно пользоваться всеми разработками, предназначенными для DESIGNLAB и ORCAD, а полученные навыки моделирования позволят в случае необходимости гораздо быстрее осваивать более сложные профессиональные пакеты моделирования. О всех проблемах при использовании документации и моделей схем с этого сайта сообщайте в или по e-mail: Вопросы по использованию программы MicroCAP просьба задавать в разделе Новости сайта г. Выложил PDF книги. Там же ссылка на файлы-примеры из книги book-mc.rar г.
В разделе 'Дополнительные материалы для книги' выложил. Выложил в форуме. Выложил в форуме г.
Выложил в форуме описание 3.10.2007 г. Сделал русификацию для Micro-CAP 9. Сейчас провожу ее отладку. В разделе 'Отличительные отличия версий Micro-CAP' добавлено краткое описание изменений, появившихся в 9-й и 8-й версиях. К сожалению, только начавший развиваться форум погиб - из-за проблем у хостера полностью утеряна база форума.
Придется все начинать заново. Новый форум расположен здесь - г. В издательстве 'Горячая линия - Телеком' вышло в свет описание программы MicroCAP-8 - Содержание здесь - г. В развитие этого проекта запущен новый сайт - В дальнейшем планируется оставить тут материалы, касающиеся MicroCAP-7, а всю информацию по восьмой версии выкладывать на новом сайте. Недавно появился Micro-CAP 9.0.
Демо-версия доступна на сайте производителя - г. Добавлен раздел 'Форум', в котором планируется обсуждение использования программы MicroCAP. В этот раздел будут перенесены вопросы и ответы, накопившиеся в 'Гостевой книге' за время работы сайта. Добавлено описание основных возможностей Micro-CAP 8 и основные отличия по сравнению с MicroCAP-7. Авторами подготовлена к публикации описание работы с программой Micro-CAP 8, которое должно выйти в издательства 'Горячая линия - Телеком' в начале 2007 года. Добавлена ссылка на полную версию MicroCAP-8 в 'Ресурсы по моделированию и электронике' г. Размещены библиотеки компонентов и их изображений, адаптированные для решения рассматриваемых учебных задач г.
Обновлена библиотека дополнительных компонентов для МС7 и раздел 'Учебные пособия по электронике' г. Обновлен раздел 'Конспекты лекций и другие материалы по электронике' г. Добавлен раздел 'Моделирование устройств преобразовательной техники' г. Размещены конспекты лекций, учебные пособия и справочные материалы по электронике Создан г. Найти: на microcap-model.narod.ru на Народ.Ру на Яндексе.