1. Curs 6
Analize parametrice

2. Analize parametrice
In acest capitol se prezinta modul de configurare al analizelor
parametrice si de temperatura. Acestea sunt analize simple de
tip multi-run.
Analiza parametrica va insoti intotdeauna o analiza principala.
Analizele parametrice realizeaza iteratii multiple ale aceleasi analize standard, in timp ce se baleiaza un parametru global, un parametru al unui model de simulare, o valoare de componenta sau temperatura de functionare. Efectul este acelasi ca si cand s-ar rula analiza de mai multe ori, o data pentru fiecare valoare a variabilei baleiate.

3. Analize parametrice
Cerinte minime pentru a rula o analiza parametrica.
Cerinte minime de proiectare a circuitului
· Configurarea circuitului in functie de tipul variabilei baleiate (table 1)
· Configurarea unei analize CC, AC sau de regim tranzitoriu.

4. Cerinte minime de configurare a programului
Analize parametrice
Cerinte minime de configurare a programului
1 In fereastra de dialog Simulation Settings, se selecteaza din lista Analysis type optiunea Time Domain Transient.
2 In fereastra Options, se selecteaza Parametric Sweep daca nu a fost deja selectata.
3 Se specifica parametrii necesari pentru baleiere.
Nota: Nu se poate efectua o analiza de curent continuu si o analiza parametrica folosind aceeasi variabila.

5. Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori
Pe langa valorile literare, se pot folosi parametrii globali sau expresii globale pentru a reprezenta valori numerice in proiectarea circuitului.
Parametrii globali
Un parametru global este similar cu o variabila folosita in programare. Odata definit un parametru (a primit un nume si o valoare), el poate fi folosit pentru a reprezenta valori ale componentelor oriunde in circuit, la orice nivel ierarhic.
Parametrii pot fi folositi in urmatoarele moduri:
Se foloseste aceeasi valoare pentru mai multe componente de acelasi tip
Se configureaza o analiza parametrica ce baleiaza o variabila
intr-un domeniu de valori (de ex. O analiza parametrica de curent continuu)

6. Setarea parametrilor globali

7. Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori
Declararea si folosirea unui parametru global
Pentru a folosi un parametru global in circuit trebuie efectuati urmatorii pasi:
· se defineste un parametru folosind o componenta de tip PARAM si
· se foloseste parametrul in locul unei valori numerice din circuit

8. Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori
Declararea unui parametru global
1 Plasarea unei componente PARAM in circuit.
2 Dublu-clic pe componenta PARAM pentru a afisa tabelul de componente Parts, apoi se apasa butinul New.
3 Declararea parametrului global:
a Click New.
b In zona Property Name, se introduce NAME, apoi se apasa butonul OK. Acest pas creaza in tabel o noua proprietate NAME pentru componenta PARAM.
c Se face clic in zona tabelului de sub coloana NAMEn si se introduce o valoare pentru parametru
d In timp ce acea celula este inca selectata, se apasa butonul Display.
e In fereastra de dialog Display Format, se selecteaza Name and Value, iar apoi se apasa butonul OK.

9. Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori

10. { global_parameter_name }
Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori
Folosind un parametru global in circuit
1 Identificarea valorii numerice care se doreste a fi modificata: o valoare de componenta, un parametru al unui model de simulare, sau orice alta valoare.
2 Se inlocuieste valoarea cu numele parametrului global folosind urmatoarea sintaxa:
{ global_parameter_name }
Acoladele indica PSpice sa evalueze parametrul si sa foloseasca valoarea acestuia.
Exemplu: Pentru a configura o sursa independenta de tensiune, VCC, la valoarea parametrului VSUPPLY, se seteaza proprietatea DC al lui cu {VSUPPLY}.

11. Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori
O expresie este o relatie matematica care poate fi folosita pentru a defini o valoare numerica sau logica.
PSpice evalueaza expresia la o singura valoare de fiecare data:
cand este citita intr-un circuit nou, si
cand o valoare a unui parametru folosit in expresie se schimba in timpul analizei.
Exemplu: Un parametru care se schimba la fiecare pas al unei analize parametrice de curent continuu.

12. Unde expresie poate contine:
Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori
Specificarea expresiilor
Folosirea unei expresii in circuit
1 Gasirea unei valori numerice sau logice care trebuie inlocuita: o valoare de componenta, un parametru al unui model de simulare, alta proprietate, sau conditie logica intr-un test logic de tip IF.
2 Se inlocuieste valoarea cu o expresie:
{ expresie }
Unde expresie poate contine:
· operatori standard
· functii predefinite
· functii definite de utilizator
· variabile de sistem
· parametrii globali definiti de utilizator
operanzi literari
Acoladele indica PSpice ca trebuie sa evalueze expresia si sa foloseasca valoarea obtinuta.

13. Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori
Exemplu:
Presupunem ca trebuie declarat un parametru numit FACTOR (cu valoarea de 1.2) si se doreste scalarea unei surse independente de tensiune de -10 volti, VEE, cu valoarea FACTOR. Pentru a realiza acest lucru, se configureaza proprietatea DC a sursei VEE la valoarea:
{-10*FACTOR}
PSpice evalueaza aceasta expresie la:
(-10 * 1.2) sau -12 volti

14. Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori

15. Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori

16. Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori

17. Analize de temperatura
Cerinte minime de proiectare a circuitului Nu exista.
Cerinte minime de configurare a programului
1 In fereastra de dialog Simulation Settings, se selecteaza din lista Analysis type optiunea Time Domain Transient.
2 In fereastra Options, se selecteaza Temperature Sweep daca nu a fost deja selectata.
3 Se specifica parametrii necesari pentru baleiere.

18. Analize de temperatura
In cazul analizelor de temperatura, Pspice ruleaza analizele standard, selectate din optiunile de simulare, pentru diferite temperaturi de functionare.
Se pot specifica una sau mai multe temperaturi. Daca nu este specificata nici o temperatura, circuitul ruleaza analiza la temperatura de 27°C. Daca este configurata mai mult de o temperatura, simularea ruleaza o data pentru fiecare temperatura din lista. Setarea temperaturii la o valoare diferita de cea implicita duce automat la recalcularea valorilor dispozitivelor dependente de temperatura.
Analiza de temperatura se poate efectua si cu ajutorul analizei parametrice. Folosind analiza parametrica, temperaturile pot fi introduse fie ca o lista, fie ca un domeniu de temperatura si pasul corespunzator.

19. Folosind parametrii si expresiile globale ca si valori
10u
1Adc

20. Exemplu 1

21. Exemplu 3

22. Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
Exemplu 4
Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
analiza de performanta
Timpul de stabilizare este o analiza de performanta cheie pentru un amplificator. Metodologia de simulare standard pentru testarea acestui parametru este variatia brusca a semnalului de intrarea baleind intreg domeniul de intrare si se masoara timpul necesar iesirii sistemului sa se stabilizeze la o valoare predefinita, apropiata de valoarea normala. Valoarea definita depinde de rezolutia sistemului. De exemplu, un sistem de 12 biti cu o plaja de 10 volti va trebui sa se stabilizeze cu o rezolutie de mV (1/2 lsb) fata de valoarea sa finala.

23. Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
Exemplu 4
Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
analiza de performanta
In timpul proiectarii unui astfel de amplificator, multi parametrii sunt modificati pentru a se optimiza timpul de stabilizare. Poate deveni extrem de dificila deplasarea pe curba de raspuns pentru a gasi timpul exact de stabilizare. Analiza de performanta prin intermediul functiilor obiectiv poate usura aceasta investigatie. Pentru a demonstra implementarea unei functii obiectiv, timpul de raspuns al LF411 in configuratie repetor (A=1) va fi calculata ca o functie dependenta de capacitatea de sarcina ( figure 1). O analiza parametrica dupa parametrul cload va fi efectuata in domeniul 100pF..700pF folosind un pas de 7pF. Datele generate vor fi folosite la analiza de performanta.

24. Exemplu 4
Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
analiza de performanta

25. Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
Exemplu 4
Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
analiza de performanta
Figura 2 prezinta raspunsul treapta unitate al sistemului, pentru trei sarcini capacitive diferite. Metoda folosita pentru determinarea timpului de stabilizare din aceste curbe este destul de usoara. Se incepe cu sfarsitul simularii si se merge inapoi pe grafic pana unde curba de raspuns se intersecteaza cu valoarea de stabilizare definita.

26. Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
Exemplu 4
Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
analiza de performanta
Urmatorul pas este crearea unei functii obiectiv, pentru masurarea timpului de stabilizare, alegand Goal Function din meniul Trace. Va fi denumita "settle".

27. Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
Exemplu 4
Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
analiza de performanta
Definitia functiei obiectiv ( Figure 4) realizeaza cautarea inapoi incepand cu sfarsitul simularii unde valoarea definita (1.01 volti in acest caz) intersecteaza curba.

28. Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
Exemplu 4
Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
analiza de performanta
Folosind aceasta functie obiectiv poate fi examinat timpul de stabilizare in functie de capacitatea sarcinii folosind analiza de performanta din meniul Trace.

29. Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
Exemplu 4
Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
analiza de performanta
Vom folosi utilitarul Wizard. Urmatorul pas este alegerea functiei obiectiv (stabilizare)

30. Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
Exemplu 4
Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
analiza de performanta
In urmatorul pas vom alege numele formei de unda ce dorim sa o cautam.

31. Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
Exemplu 4
Analiza timpului de stabilizare al unui amplificator folosind
analiza de performanta
Analiza de performanta evalueaza functia obiectiv pentru intreaga familie de forme de unda (una pentru fiecare pas al cload). Rezultatul este prezentat in Figura 8.