Моделирование электрических цепей в Delta Desing. Юрий Леган, ЭРЕМЕКС

Меня зовут Юрий Леган, представляю компанию Эремекс и тема доклада моделирование электрических цепей в САПР Delta Design.
Ну первое, что следует сказать, что модуль, возможности моделирования,реализованные модулем программным SimOne, входящим интегрированным в  САПР Delta Design.
Он тесно связан прежде всего с редактором схем, SimOne доступен в
версиях Delta Design симулятор и Delta Design professional.Вы можете удивиться, запустив Delta Design professional, и увидеть, что существует проекты моделирования и проекты печатных плат, но с точки зрения функциональных возможностей моделирования электрических цепей они абсолютно идентичны.
То есть функционально они одинаковы. Сразу может возникнуть вопрос о том, какой перечень возможностей нам предоставляет SimOne. Но, во-первых можно условно разделить все расчеты и анализы на 2 группы это основные расчёты и дополнительные расчёты.
Основные расчёты- расчёт рабочей точки, статический режим расчета, расчет переходного процесса и расчет в частотной области. То есть частотная развертка, дополнительные расчеты можно условно разделить нарасширенные расчеты и комплексные анализы. Расширенные расчеты это расчет чувствительности по постоянному току, расчет периодических режимов,расчет статического состояния частотной области.
Комплексные расчеты это расчет чувствительности, расчет устойчивости электрической цепи, оптимизация расчет Монтекарло. Некоторые виды расчетов имеют дополнительные режимы при выполнение во- первых это режимы фурия для расчетов переходного процесса и периодических режимов работы.
 И обратная фурии преобразования для расчетов частотной области.
Многовариантный режим расчета позволяют нам выполнять варьирование параметров электрической цепи. Расчет Монте Карло, то есть метод пристрелочный Монте Карло и варьирование температуры.

 Теперь более подробно о назначении этих типов расчетов, потому
что ну практика показывает, не все знают возможности и соответственно, мало ну как бы, не всегда их стремятся использовать. Итак, расчет рабочей точки позволяет вам оценить состояние электрической цепи в бесконечно удаленной временной точке, то есть статически это значит, что все индуктивности у нас заменяются коротким замыканием, конденсаторы разрывом электрической цепи.
И вот в этом состоянии электрическая цепь рассчитывается.
  Следующий вид расчета - это расчет статических характеристик по постоянному току. Позволяет нам получить развертку по какому либо параметру, либо там модели, параметры модели может быть, либо параметры компонента, получить статическую разведку по постоянному току. Имея дополнительные режимы, они перечислены- это варьирование параметров Монте Карло и варьирование температуры.
  Расчет переходного процесса позволяет нам получить временные характеристики, то есть развертку во временной области. Тоже имеет ряд дополнительных параметров, это многовариантные. Дополнительный режим это многовариантный режим расчета и режим фурия. Частотный анализ позволяет нам получить частотную развертку, то есть при изменении частоты как будет формироваться отклик нашей системы.
  Но самый популярный выход, вывод этого расчёта это Диаграмма бадэ, то есть амплитудно частотные, фазочастотные характеристики. Расчет чувствительности статических характеристик по постоянному току позволяет нам получить оценку влияния каких либо параметров на статические характеристики нашей электрической цепи.  Расчет периодических режимов позволяет нам получить временную развертку сигнала для режима функционирования, когда электрическая цепь перешла в стационарный режим.

  То есть, когда все переходные процессы завершились и существует только некоторые периодически процессы. Расчет гармонического режима, но, по сути, представляет собой одну точку из расчета частотной развертки, но выполненную для заданной частоты.

  Анализ устойчивости это уже комплексный вид анализа, он позволяет нам автоматически получить ответ на вопрос, является ли электрическая цепь устойчивой. Расчет оценку можно выполнять методом собственных значений либо при помощи годографа Михайлова. Расчет чувствительности позволяет нам идентифицировать компоненты, которые наиболее сильно влияют на целевую характеристику или на целевой параметр нашей электрической цепи.

  То есть мы задаем целевую функцию и система нам идентифицирует тот компонент, который сильнее остальных влияет , ну и далее раскладывает их в гистограмму по степени влияния. Оптимизация- это очень интересный, важный режим тип расчета, анализа. Позволяет нам автоматически подобрать параметры компонентов из заданных целевых критериев.

  Это может быть ток через транзистер, либо может быть центральная частота или ширина полосы пропускания. Оптимизатор подберет вам необходимые параметры компонентов для того, чтобы соблюдались заданные критерии. Метод разброса, метод анализа электрической цепи  с разбросом методом Монте-Карло позволяет нам провести стохастический анализ электрической цепи,т.е идентифицировать центральные значения и отклонения и проверить как будет себя вести наше готовое изделие при массовом производстве.

  Как будут целевые характеристики электрической цепи уплывать в разные там стороны да и с какой вероятностью? Таким образом мы можем влиять на выбор допусков компонентов и тем самым влиять на форму распределения получаемого. Кроме видов расчетов многочисленных в составе SimOne есть сервисные дополнительные функции , во-первых это встроенная библиотека моделирования.Она предоставляет пользователю как говорится из коробки набор базовых компонентов для моделирования, чтобы быстро перейти к началу этой работы.

  Во-вторых она предоставляет в комплекте поставки набор компонентов в виде библиотеки моделей, порядка там 40 000 компонентов реализовано в виде моделей. И в третьих вы можете подключить к этой библиотеке любую директорию содержащую спайс модели и эти спайс модели будут у вас представлены в виде компонентов соответствующих типов при добавлении этой модели прям на схему. То есть условно говоря физическое обозначение формируется, ну и весь компонент формируется автоматически исходя из типа модели.

  И еще две интересных возможностей- это конструктор фильтров и конструктор дисперсионных линий задержки. Позволяет вам сконструировать фильтры или ДЛЗ по заданным критериям или форме огибающей. Средства анализа  у нас в составе SimOne следующие: средство графического анализа результатов, которое нам позволяет отображать графики, таблицы, гистограммы.

Измерительные курсоры и панели курсоров позволяют нам в ручном режиме производить поиск интересующих точек на графиках, либо на гистограммах и далее оценивать их вручную, Либо полуавтоматические расчеты в панели курсоров выполняются.

Автоматизированный поиск экстремумов , т.е вы можете искать максимумы и минимумы ,как и глобальные так и локальные при помощи функции встроенных. Вы можете производить измерения ваших сигналов , есть определенный набор функции измерении, достаточно обширный, который позволит вам отмерить сигнал примерно как это происходит у вас  например в эсцелографе или в спектрометре, частотном анализаторе, но делается это все на вашей виртуальной модели. Кроме того существует возможность преобразовать графики в другую систему координат, допустим вы получили результат в линейном формате вам нужно представить их логорифмическом и наоборот.

 Можно представить в виде диаграммы Смита результат ваш. Кроме того существуют автоматические расчеты ,связанные с типами расчетов, например когда вы выполняете статистический расчет расчетным методом Монте-Карло у вас выводятся статистические параметры автоматическим способом.Т.е вам не нужно высчитывать их  вручную ,система вам посчитает и представит уже готовый результат.

Благодарю вас за внимание. Если есть у вас вопросы, то с удовольствием отвечу. Вопрос имеет ли инструмент оптимизации связь с библиотекой  элементов? Он будет предлагать просто какие-то числовые значения, либо уже подтягивать компоненты? Пока реализована возможность ,но без этой связи,т.е вы рассчитываете значение и далее вставляете его в интересующий вас компонент. Спасибо. Т.е выбор пока не реализован.