К сожалению, почти с каждым большим (и не менее заслуженным) шагом в области автоматизации проектирования фирма MicroSim изменяла название пользовательской оболочки, под которой объединены в гармоничное целое отдельные программы. Первоначально этот программный пакет назывался PSPICE (то есть программа-имитатор PSPICE наряду с редактором SCHEMATICS и программой-осциллографом PROBE и т.д. являлась составной частью программного пакета с таким же названием). Позднее он стал называться DESIGN CENTER, затем DESIGN LAB. Сегодня этот пакет известен под именем CADENCE-PSPICE. Проектировщики не успевают запоминать новые названия. Они и сегодня, говоря о PSPICE, имеют в виду весь программный пакет. Этой традиции придерживается и автор этой книги.
Если вы хотите отразить на временной диаграмме электросхемы последовательного включения с резистивно-емкостной связью, состоящей из R и С, не только напряжение на конденсаторе UC(t), но и ток через конденсатор IC(t), то вам нужно добавить вторую ось координат Y, так как для одновременного изображения UC(t) и IC(t) у вас нет сколько-нибудь приемлемой шкалы[24].
Шаг 18 Для того чтобы добавить в диаграмму PROBE вторую координатную ось Y, действуйте следующим образом:
1. Проведите моделирование работы вашей схемы в желаемом временном интервале, например от 0 до 2 мс, и запустите по его окончании программу PROBE.
2. Откройте окно Add Traces и выведите на экран диаграмму напряжения на конденсаторе и нулевую линию так же, как вы делали это раньше (команда Trace→Add).
3. Откройте в PROBE меню Plot (Система координат).
4. Выберите команду Add Y Axis (Добавить ось Y), чтобы создать новую координатную ось Y.
5. Откройте окно Add Traces и отправьте данные тока I(С1) в строку Trace Expression.
6. Установите перед током I(С1) в строке Trace Expression отрицательный знак «-», так как PROBE считает токи в прямом направлении, то есть от вывода 1 к выводу 2. Вас же интересует обратный ток, который проходит в схеме сверху вниз, то есть от вывода 2 к выводу 1.
В результате вы получите диаграмму, изображенную на рис. 4.15.
График тока опережает график напряжения на 90°, как и полагается у конденсаторов, но только после завершения переходного процесса, продолжительность которого в данном случае составляет примерно два периода.
Первая встреча любого начинающего электронщика с зависимыми от времени процессами происходит, как правило, при изучении особенностей зарядки и разрядки конденсаторов. Сейчас вы будете создавать уже знакомую вам временную диаграмму тока и напряжения на конденсаторе, чтобы закрепить знания об анализе переходных процессов PSPICE. При этом вы также познакомитесь с новым компонентом, а именно с источником импульсного напряжения VPULSE.
Шаг 19 Загрузите на экран схему последовательного включения резистора и емкости RC_TRANS.sch и замените установленный в ней источник напряжения VSIN на генератор импульсного напряжения типа VPULSE из библиотеки SOURCE.slb (рис. 4.16). Сохраните измененную схему в папке Projects под именем RC_PULS.sch.
При заданных значениях для резистора R и конденсатора С значение временной константы равно t=0.2 мс. Как известно, процессы зарядки и разрядки конденсаторов после 5 t практически завершаются. То есть, если установить длину импульса 1.5 мс и время моделирования 4 мс, этого будет вполне достаточно, чтобы полностью отобразить процесс зарядки и разрядки в виде одной общей диаграммы.
Шаг 20 Для того чтобы установить атрибуты нового источника напряжения, дважды щелкните мышью по его схемному обозначению и тем самым откройте окно атрибутов VPULSE (рис. 4.17).
Шаг 21 Заполните окно атрибутов генератора импульсов VPULSE следующим образом:
• DC=0 (приложенное постоянное напряжение);
• АС=0 (приложенное переменное напряжение);
• V1=0 (напряжение при начале импульса);
• V2=1V (высота импульса);
• TD=0 (время задержки начала импульса) — поле Delay Time;
• TR=1ns (время нарастания импульса) — поле Rise Time. Значение TR может быть сколь угодно малым, но не должно равняться 0;
• TF=1ns (время затухания импульса) — поле Fall Time. Значение TF может быть сколь угодно малым, но не должно равняться 0;
• PW=1.5ms (ширина импульса);