Форматы задания компонентов в MicroСAP-7

Форматы задания компонентов в MicroСAP-7

Параметры всех электронных компонентов задаются при помещении компонента в принципиальную схему -- щелчком левой клавиши мыши открывается окно задания параметров соответствующего пассивного (активного) компонента.

Все компоненты в MicroСAP-7 могут быть заданы двумя способами:

· непосредственным заданием в открывшемся окне параметров номинального значения компонента (позиция VALUE) или (и) имени используемой модели (позиция MODEL);

· заданием в окне параметров компонента в строке VALUE имени переменной, обозначающей номинал компонента (например Rload, Cout, Cin, Lpins и т.д.) и последующим текстовым вводом информации, ставящим в соответствие этой переменной его номинал или модель. Текстовый ввод информации выполняется директивой «.Define» и может быть осуществлен как в схемном окне (что более наглядно), так и в текстовом.

Задание вторым способом является более универсальным. Оно предоставляет пользователю ряд дополнительных возможностей при выполнении анализа, с которыми читатель познакомится в последующих примерах.

Ввод номинальных значений компонентов осуществляется в системе СИ, за исключением катушки с магнитным (нелинейным) сердечником. Значения компонентов задаются либо непосредственно (2600), либо в показательной форме (2.3E3), либо условными буквенными обозначениями (5K). Используются следующие буквенные обозначения для множителей (см. табл. 1):

Таблица 1. Буквенные обозначения множителей для численных значений

10-15	10-12	10-9	10-6	10-3	103	106	109	1012
фемто	пико	нано	микро	милли	кило	мега	гига	тера
F (f)	P (p)	N (n)	U (u)	M (m)	K (k)	MEG (meg)	G (g)	T (t)

На рис. 1. приведен пример задания одного из пассивных компонентов - резистора. В рассмотренном примере на экране отображается позиционное обозначение компонента (PART), величина (VALUE) и имя модели, что определяется установкой соответствующих флажков отображения в окне задания компонента (в данном случае Resistor). Отметим, что величина любого пассивного компонента (сопротивление резистора, емкость конденсатора, индуктивность катушки) может определяться как любая функция узловых напряжений схемы, токов ветвей, времени и температуры, что выгодно отличает программу MicroCap-7 от PSPICE.

Рис. 1 Способы задания компонента

При создании принципиальных схем используются числа, переменные и математические выражения следующего вида.

Числовые значения параметров компонентов представляются в виде:

· действительных чисел с фиксированным десятичным знаком (обратим внимание, что в качестве десятичного знака в программе МС7 используется точка). Например, сопротивление 2,5 кОм, записывается как 2500 или 2.5k, а емкость 1 мкФ как 0.000001;

· действительных чисел с плавающей точкой, например, емкость 5 мкФ может быть записана как 5Е-6;

· действительных чисел с плавающей точкой в инженерной интерпретации, согласно которой различные степени десяти обозначаются буквами (см. табл. 1).

Для экономии места на осях X, Y графиков результатов моделирования малая буква "m" обозначает 10³, большая буква "М" -- 10⁶ (вместо MEGA). Во всех остальных случаях большие и малые буквы не различаются.

Например, сопротивление 1,5 МОм может быть записано как 5MEG, 5meg или 1500 К, емкость 1 мкФ как 1U или 1uF. В последнем примере показано, что для большей наглядности после стандартных буквенных обозначений допускается помещать любые символы, которые при интерпретации чисел не будут приниматься во внимание. Пробелы между числом и буквенным суффиксом не допускаются!

В программе МС7 ряд констант и переменных имеют стандартные значения:

Т -- время в секундах;

F -- частота в герцах;

Е -- ЕХР(1)=2,718281828;

S -- комплексная переменная, используемая при анализе аналоговых устройств (в курсе ОТЦ и Мат. Анализа она обозначалась p);

GMIN -- минимальная проводимость ветви, задаваемая в диалоговом окне Options>Global settings;

PI -- число =3.14159265389795;

TEMP -- температура компонентов в градусах Цельсия;

VT -- температурный потенциал р-п--перехода, равный

1,380622610-²³х (273,15+ТЕМР)/(1,602191810¹⁹);

при ТЕМР=27°С VT=25,86419mB;

J -- корень квадратный из -1;

Tmin -- начальный момент времени расчета переходных процессов;

Тmах -- конечный момент времени расчета переходных процессов;

Fmin -- начальная частота расчета частотных характеристик;

Fmax -- конечная частота расчета частотных характеристик;

PGT -- общая мощность, генерируемая в схеме;

PST -- общая мощность, запасаемая в схеме;

РОТ -- общая рассеиваемая в схеме мощность;

Z -- комплексная переменная, используемая при анализе дискретных устройств (цифровых фильтров).

Номера узлов, присваиваемые программой МС7 автоматически, представляют собой целые числа, например 0, 2, 25. Кроме того, пользователь по команде Options>Mode/Text может присвоить любому узлу имя в виде текстовой алфавитно-цифровой переменной, начинающейся с буквы или символа "_" и содержащей не более 50 символов, например А1, Out, Reset.

В математических выражениях могут использоваться следующие переменные (см. табл. 2):

Таблица 2. Переменные, используемые в программе Microcap-7

D(A)	Логическое состояние цифрового узла А
V(A)	Напряжения на узле А (напряжения измеряются относительно узла "земли", которой программа присваивает номер 0)
V(A,B)	Разность потенциалов между узлами А и В
V(D1)	Напряжение между выводами двухвыводного компонента D1
I(D1)	Ток через двухвыводной компонент D1
I(A,B)	Ток через ветвь между узлами А и В (между этими узлами должна быть включена единственная ветвь)
IR(Q1)	Ток, втекающий в вывод R компонента Q1 с количеством выводов больше 2
VRS(Q1)	Напряжение между выводами R и S компонента Q1 с количеством выводов больше 2
CRS(Q1)	Емкость между выводами R и S компонента Q1 с количеством выводов больше 2
QRS(Q1)	Заряд емкости между выводами R и S компонента Q1 с количеством выводов больше 2
R(R1)	Сопротивление резистора R1
C(X1)	Емкость конденсатора или диода Х1
Q(X1)	Заряд конденсатора или диода Х1
L(X1)	Индуктивность катушки индуктивности или сердечника Х1
X(L1)	Магнитный поток в катушке индуктивности или сердечнике L1
B(L1)	Магнитная индукция сердечника L1
H(L1)	Напряженность магнитного поля в сердечнике L1
RND	Случайное число с равномерным законом распределения на отрезке [0, 1]_
ONOISE	Корень квадратный из спектральной плотности напряжения шума, отнесенного к выходу
INOISE	Корень квадратный из спектральной плотности напряжения шума, отнесенного ко входу, равный ОNOISЕ/коэффициент передачи по мощности
PG(V1)	Мощность, генерируемая источником V1
PS(X1)	Реактивная мощность, накапливаемая в устройстве Х1
PD(D1)	Мощность, рассеиваемая в устройстве D1

В этом перечне символы А и В обозначают номера узлов схемы, D1 -- имя компонента с двумя выводами или управляемого источника, Q1 -- имя любого активного устройства или линии передачи. Символы R и S заменяются аббревиатурами выводов устройств согласно таблице 3:

Таблица 3. Аббревиатуры выводов электронных компонентов

Устройство	Аббревиатуры выводов	Названия выводов
МОП-транзистор (MOSFET)	D, G, S, В	Сток, затвор, исток, подложка
Полевой транзистор (JFET)	D, G, S	Сток, затвор, исток
Арсенид-галлиевый полевой транзистор (GaAsFET)	D, G, S	Сток, затвор, исток
Биполярный транзистор (BJT)	В, Е, С, S	База, эмиттер, коллектор, подложка
Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT)	С, G, E	Коллектор, затвор, эмиттер
Линия передачи (Tran. Line)	АР, AM, ВР, ВМ	Вход+, вход-, выход+, выход-

Например, следующие выражения означают:

I(R1) -- ток через резистор R1;

R(Rload) -- сопротивление резистора Rload;

IC(Q1) -- ток коллектора биполярного транзистора Q1;

VBE(Q1) -- напряжение между базой и эмиттером биполярного транзистора Q1,

VGS(M1) -- напряжение затвор-исток МДП-транзистора M

В сложных текстовых переменных директивы .DEFINE и при указании переменных, выводимых на графиках при проведении моделирования, возможно использование следующих математических операций.

Арифметические операции

+ -- Сложение;

- -- Вычитание;

* -- Умножение;

/ -- Деление;

DIV -- Целочисленное деление;

MOD -- Остаток целочисленного деления.

Тригонометрические, показательные, логарифмические функции от действительных и комплексных величин (х -- действительная, z -- комплексная величина)

Ехр(х) -- экспонента;

Ln(x) -- натуральный логарифм |х|;

Log(x) или Log10(x) -- десятичный логарифм |х|;

Sin(x) -- синус, х в радианах;

Cos(x) -- косинус, х в радианах;

Таn(х) -- тангенс, х в радианах;

Asin(x) -- арксинус;

Acos(x) -- арккосинус;

Atn(x) или Arctan(x) -- арктангенс;

Atan2(y,x) = Atn(y/x) ;

Sinh(z) -- гиперболический синус;

Cosh(z) -- гиперболический косинус;

Tanh(z) -- гиперболический тангенс;

Coth(z) -- гиперболический котангенс.

Функции от комплексных величин (z)

DB(z) -- величина в децибелах, равная 20*LOG(|z|);

RE(z) -- действительная часть z,

IM(z) -- мнимая часть z;

MAG(z) -- модуль z. При построении графиков допустимо просто указать z;

PH(z) -- фаза z в град.;

GD(z) -- групповое время запаздывания.

Прочие функции от действительных и комплексных величин (x,y -- действительная, z -- комплексная величина, n,m -- целые положительные)

ABS(y) -- абсолютное значение у,

SQRT(y) -- корень квадратный из модуля у,

SGN(y) -- знак числа у,

POW(y,x) -- степенная функция комплексных величин

,

обозначаемая как y^x;

PWR(y,x) -- действительная часть степенной функции y^x;

PWRS(y,x) -- действительная часть степенной функции y^x;

FACT(n) -- факториал целого числа n;

RND -- случайные числа на отрезке [0, 1] с равномерным законом распределения;

STP(x) -- функция единичного скачка, равная 1 при T>x и равная 0 при T<=x. См. пример STP_SOURCE.CIR;

IMPULSE(y) -- импульсная функция от аргумента у. Представляет собой импульс с нулевой длительностью фронтов, начинающий действовать в момент времени T=0, амплитудой y, и длительностью 1/y (т.е. площадь импульса всегда равна 1). См. пример IMPULSE_SOURCE.cir;

ТАВLЕ(х,х1,у1,х2,у2,...,хn,уn) -- табличная зависимость функции у от х. Переменная х должна быть определена как параметр с помощью директивы .define Задаются координаты точек (хi, уi), в промежуточных точках используется линейная интерполяция. Если x<x1 то у=у1, если х>хn, то у=уn;

Waveform(<имя_файла>,у) -- импорт функции у из файла <имя файла>, имеющего стандартный формат МС7; в этот файл пользователя (User source) могут быть записаны дискретизированные результаты моделирования, если на закладке Save Curves команды Properties (F10) выбрать из списка имя переменной и вести имя файла *.USR;

IМРОRТ(<имя_файла>,у) -- импорт функции у из файла. Текстовый файл должен иметь формат выходного файла SPICE или МС7; в него помещается таблица значений переменных, в качестве которых может быть время (Т), частота (F), напряжение источника напряжений (V(имя источника)), ток источника тока (I(имя источника)), и выражение для у;

JN(n,z[,m]) -- функция Бесселя л-го порядка первого рода комплексного аргумента z, полученная суммированием первых m членов ряда; по умолчанию m=10;

J0(Z) -- функция Бесселя нулевого порядка первого рода комплексного аргумента z, аналогичная JN(0,z,10);

J1(z) -- функция Бесселя первого порядка первого рода комплексного аргумента z, аналогичная JN(1,z,10);

YN(n,z[,m]) -- функция Бесселя n-го порядка второго рода комплексного аргумента z, полученная суммированием первых m членов ряда; по умолчанию m=10;

Y0(z) -- функция Бесселя нулевого порядка второго рода комплексного аргумента z, аналогичная YN(0,z,10);

Y1(z) -- функция Бесселя нулевого порядка второго рода комплексного аргумента z, аналогичная YN(1,z,10);

Series(n,n1,n2,z) -- расчет текущей суммы ряда комплексной функции z=z(n) при изменении n от n1 до n2;

DIFA(u, v[,d]) -- сравнение значений двух функций u и v во всех дискретных точках при расчете переходных процессов. DIFA присваивается значение 1, если во всех точках абсолютное значение разности функций меньше величины d, в противном случае присваивается 0. Параметр d необязательный, по умолчанию полагается d=0;

DIFD(u,v[,d]) -- сравнение значений двух логических сигналов u и v во всех дискретных точках при расчете переходных процессов. DIFD присваивается значение 1, если во всех точках значения функций отличаются друг от друга, в противном случае присваивается 0. В течение первых d секунд после начала расчета переходных процессов сравнение не проводится. Параметр d необязательный, по умолчанию полагается d= 0.

Интегрально-дифференциальные операторы (x,y,u -- действительные переменные)

DER(u,x) -- производная переменной u по переменной x;

SUM(y,x[,sfart]) -- текущий интеграл от переменной у по переменной х; начальное значение х равно start,

SD(y[,sfarf]) -- текущий интеграл от переменной у по времени Т при анализе переходных процессов, по частоте F при АС-анализе или по переменной DCINPUT1 при DC-анализе; начальное значение независимой переменной равно start,

DD(y) -- производная у по времени Т при анализе переходных процессов, по частоте F при АС-анализе частотных характеристик и по переменной DCINPUT1 при DC-анализе по постоянному току;

RMS(y[,sfarf]) -- текущее среднеквадратичное значение величины y при интегрировании по времени Т при анализе переходных процессов (эквивалентно ), по частоте F при АС-анализе частотных характеристик и по переменной DCINPUT1 при DC-анализе по постоянному току; начальное значение независимой переменной равно значению start,

AVG(y[,start]) -- текущее среднее значение переменной у при интегрировании по времени Т при анализе переходных процессов (эквивалентно ), по частоте F при АС-анализе частотных характеристик; начальное значение независимой переменной равно значению start,

SDT(y) -- текущий интеграл процесса y(t) относительно времени Т, начиная от T=Tmin;

DDT(y) -- производная процесса y(t) относительно времени Т;

DEL(y) -- приращение процесса y(t) относительно предыдущей точки при расчете переходных процессов. Производная рассчитывается как отношение двух таких операторов, например производная dy/dt равна DEL(y)/DEL(t);

Операции отношения и логические операции (x,y -- действительные величины, b -- логическое выражение)

= -- равно;

> -- больше;

< -- меньше;

>= -- больше или равно;

<= -- меньше или равно;

<> или != -- не равно;

== -- равно;

MIN(x,y) -- минимальное значение величин х, у,

МАХ(х,у) -- максимальное значение величин х, у,

LIMIT (u,х,у) -- равно u, если х<u<у, равно х, если u<х; равно у, если u>у,

IF(b,x,y) -- функция равна х, если b истинно, в противном случае равна у.

AND -- логическое И;

NAND -- отрицание логического И (И-HE);

NOT -- отрицание;

OR -- логическое ИЛИ;

NOR -- отрицание логического ИЛИ (ИЛИ-НЕ);

XOR -- исключающее ИЛИ;

Все параметры компонентов могут быть функцией времени Т (при анализе переходных процессов), произвольных напряжений и токов, температуры TEMP, комплексных переменной s и z (при анализе частотных характеристик).

Приведем примеры:

0/(0+.001*s) -- передаточная функция фильтра низких частот, заданная с помощью преобразования Лапласа;

exp(-T/.5)*sin(2*PI*10*T) -- функциональный источник затухающего гармонического сигнала с частотой 10 Гц;

5.0pF*(1+2e-6*T) -- емкость конденсатора, зависящая от времени;

4.7K*(1+.3*V(P,M)) -- сопротивление резистора, зависящее от напряжения;

2.6 uH*(1+2*(TEMP-273)^2) -- индуктивность, зависящая от температуры;

V(VCC)*I(VCC) -- мгновенная мощность источника напряжения VCC;

SUM(V(VCC)*I(VCC),T) -- энергия источника VCC на интервале времени от 0 до Т;

FFT(V(A)+V(B)) -- преобразование Фурье от V(A)+V(B));

RMS(V(Out)) -- текущее среднеквадратическое значение напряжения V(Out));

IM(V(7)) -- мнимая часть комплексного напряжения в узле 7;

MAG(VCE(Q1)*IC(Q1)) -- модуль комплексной мощности, выделяемой на биполярном транзисторе Q1 при анализе частотных характеристик;

5*(Т>10 ns AND T<20 ns) -- одиночный импульс с амплитудой 5В на интервале времени 10...20 нс;

5*((Т mod 50)>10 AND (T mod 50)<20) -- импульс с амплитудой 5 В на интервале времени от 10 с до 20 с, период 50 с.

2. Значения операторов отношения и булевых операторов равно 0, если они истинны, и 0.0, если они ложны.

3. Интегро-дифференциальные операторы (AVG, DEL, RMS и SUM…) могут использоваться только при выводе данных и не могут использоваться в выражениях для параметров.

4. ONOISE и INOISE могут использоваться только при АС анализе и их нельзя использовать в выражениях в совокупности с другими величинами, например с напряжениями.

5. При вычислении преобразования Фурье FFT в режиме АС (при этом рассчитываются импульсные характеристики как функции времени Т) графики других переменных (напряжений, токов и т. п.) строятся неправильно.

Поэтому их следует выводить на экран по отдельности в разных сеансах моделирования.

6. В АС анализе все промежуточные вычисления выполняются с комплексными величинами. Однако при построении графиков указание имени переменной означает построение графика ее модуля.

Например, указание имени переменной V(1) эквивалентно использованию функции вычисления модуля комплексной величины MAG(V(1)). И более того, спецификация выражения V(1)*V(2) приведет к построению модуля произведения двух комплексных напряжений. Для вывода мнимой части произведения используется запись IM(V(1)*V(2)), действительной части -- RE(V(1)*V(2)).

7. При моделировании в режимах АС и DC значение переменной Т (время) полагается равной нулю. При расчете переходных процессов и в режиме DC равной нулю полагается переменная F(частота).

8. В выражениях для преобразования Лапласа передаточных функций может использоваться только символ S для обозначения комплексной переменной.

При отсутствии в выражении для такой передаточной функции символа S выдается сообщение об ошибке. Поэтому преобразования Лапласа нельзя использовать для задания линейных блоков с постоянным коэффициентом передачи -- в этих целях используйте другие типы управляемых источников сигналов.

9. Комплексные величины можно использовать только в следующих функциях: +, -, *, /, sqrt, pow, In, log, exp, cosh, sinh, tanh, coth.

В функциях другого типа комплексные величины заменяются их действительными частями, например, функция действительного переменного SIN при наличии комплексного аргумента С1 равна sin(C1)=sin(RE(C1)).

10. Перед выполнением моделирования или составлением списка электрических соединений программа МС7 вычисляет значения всех операторов .DEFINE.

Директивы программы МС7 представляют собой текстовые выражения, начинающиеся с точки ".". При графическом вводе схем они помещаются в окне текста или непосредственно в окне схем, при текстовом вводе в формате SPICE -- в текстовом файле [1]. В связи с этим МС7 имеет два набора директив: один для графического ввода схем, второй для текстовых файлов в формате SPICE. Поскольку предлагаемый курс в основном предполагает графический ввод схем и их последующий анализ, то приведем ниже только перечень директив МС7 для схемного ввода.

Все директивы SPICE и большинство директив, помещаемых на схемах, совпадают с директивами известной программы PSpice [4], исключение составляют лишь директивы .DEFINE, .MACRO и .PARAMETERS. Приведем описания наиболее употребительных директив в алфавитном порядке с указанием областей их применения.

.DEFINE -- присвоение значений идентификаторам переменных

Формат (только для ввода схем): .DEFINE <текст1> <текст2>

Выполняется замена простой текстовой переменной <текст1> сложной текстовой переменной <текст2>. Приведем примеры:

.DEFINE R1 TEMP*.1*EXP(-T/tau) -- текстовая переменная R1 (обозначающая сопротивление резистора) заменяется выражением для ее вычисления TEMP*.1*EXP(-T/tau); обратим внимание, что таким образом можно задать зависимость любого параметра схемы от времени, частоты и т. п., что реализуется в программе PSpice гораздо сложнее;

.DEFINE Q1 КТ312А -- позиционное обозначение транзистора Q1 при моделировании заменяется типом транзистора КТ312А.

.DEFINE SQUAREWAVE

+ Ons 0

+ LABEL=START

+ +10ns 1

+ +10ns 0

+ +10ns GOTO START 10 TIMES -- если при описании атрибутов цифрового сигнала STIM использовать переменную SQUAREWAVE, в дальнейшем при моделировании она будет заменена текстовым описанием периодического сигнала.

.INCLUDE -- включение текстового файла

Формат (для файлов SPICE или ввода схем): .INCLUDE] <"имя_файла">

Копирование директив, помещенных в текстовом файле, в текущую схему перед выполнением моделирования. Имя файла может включать имя диска и полный путь к нему. Заключать имя файла в кавычки не обязательно. В основном используется для подключения файлов библиотек математических моделей небольшого размера. В связи с тем, что текстовые файлы включаются в описание схемы целиком, для подключения больших библиотек целесообразнее использовать директиву .LIB, подключающую только описания тех моделей, на которые в схеме есть ссылки.

Пример: .INCLUDE D:\MC7\exdef.txt

.LIB -- подключение файлов библиотек компонентов

Формат (для файлов SPICE или ввода схем): .LIB ["имя файла библиотеки"]

В текстовом файле библиотеки с указанным именем содержится описание встроенных моделей одного или нескольких компонентов (параметры каждого компонента вводятся по директивам .MACRO, .MODEL или .SUBCKT/.ENDS -- для подсхемы на языке SPICE). В этом же файле могут быть помещены комментарии и обращения к другим директивам .LIB. Применение директивы .LIB служит альтернативой и одновременно дополнением размещению описаний моделей непосредственно в окне текста схемы или в файле SPICE. Имя файла может включать имя диска и полный путь к нему. Заключать имя файла в кавычки не обязательно. Расширение имени файлам библиотек по умолчанию не назначаются. Поэтому расширение имени, например .LIB, должно быть указано в явном виде. В этом файле могут быть использованы только директивы .MACRO, .MODEL, .SUBCKT, .ENDS или .LIB. Другие директивы не допускаются. Строки, начинающиеся с символа «*», игнорируются целиком. Игнорируются также фрагменты строк после символа «;».

При указании в задании на моделирование имени какого-либо конкретного компонента, модель которого содержится в библиотечном файле, в ОЗУ загружается не весь файл, а только его часть, относящаяся к данному компоненту.

Если имя файла не указано, то по умолчанию загружается файл NOM.LIB. Но в связи с тем, что этот файл просматривается всегда, то ввод директивы .LIB без указания имени файла имеет смысл применять для изменения порядка просмотра файлов библиотек (см. ниже). Наиболее часто ее применяют для указания имен файлов библиотек, отсутствующих в NOM.LIB или имеющих другой вариант модели какого-нибудь компонента.

Приведем примеры:

.LIB "KT315A.mod" - подключение файла описания модели транзистора КТ315А, находящегося в подкаталоге \MC7\DATA;

.LIB "D:\MC7\DATA\RUS\d.lib" -- подключение библиотеки диодов, находящейся на диске D в подкаталоге \MC7\DATA\RUS.

В каталоге MC7\DATA\ должен находиться файл NOM.LIB, в котором перечислены директивы подключения всех используемых библиотек. Приведем пример этого файла, поставляемого вместе с МС7 и дополняемого пользователем:

.lib "utility.lbr" .lib "diode.lbr"

.lib "linear.lib"

.lib "nation.lib"

.lib "analog.lib"

.lib "digio.lib"

.lib "digOOO.lib"

.LIB "D:\MC7\DATA\RUS\qrus.lib"

.LIB "D:\MC7\DATA\ RUS\d.lib"

.LIB "D:\MC7\DATA\ RUS\digit.lib"

В случае, когда одна и та же модель имеет различные описания, находящихся в разных файлах, необходимо учитывать, в каком порядке программа МС7 выполняет поиск моделей:

· в окне текста;

· в файле, имя которого указано в атрибуте FILE (если таковой имеется);

· в файлах, перечисленных в директиве .LIB;

· в файлах, перечисленных в файле NOM.LIB, просматриваемом по умолчанию.

.MACRO -- задание определений макросов

Формат (только для ввода схем):

.MACRO <имя макроса> <имя параметра схемы (список значений параметров) >

Подобно директиве .DEFINE определяет имя макроса и набор значений параметров, подставляемых в схему. Используется для более компактной записи параметров моделей на схеме, где вместо длинного определения набора параметров записывается имя макроса.

.MACRO MY_SCR SCR(50m,40m,1u,1,50,50Meg,30u,105,1)

Здесь дано определение макроса MY_SCR, который в описании модели тиристора будет заменен списком параметров SCR(50m,40m,1u,1,50,50l\/Ieg,30u,105,1).

.MODEL -- описание модели компонента

Формат (для файлов SPICE или ввода схем):

.MODEL <имя модели> [АКО: имя модели прототипа>] <имя типа модели>

+ ([[<имя параметра>=<значение>] [LОТ=<разброс 1>[%]] [DEV=<разброс 2>[%]]]*

+ [Т_АВ5>=<значение>] или [T_REL__GLOBAL=<значение>] или + [T_REL_LOCAL=< значение>])

Здесь <имя модели> -- имя модели компонента схемы, назначаемое пользователем произвольно, например RLOAD, KT315V, D104. После ключевого слова АКО (A Kind Of) помещается ссылка на имя модели прототипа, что позволяет указывать только значения различающихся параметров. Тип компонента определяется <именем типа модели>, как указано в табл. 4.

Таблица 4. Тип компонентов

Имя типа модели	Тип компонента
Аналоговые компоненты
RES	Резистор
САР	Конденсатор
CORE	Магнитный сердечник трансформатора
IND	Индуктивность
D	Диод
GASFET	Арсенид-галлиевый полевой транзистор с каналом n-типа
IGBT	Биполярный транзистор с изолированным затвором
NPN	Биполярный n-р-n-транзистор
PNP	Биполярный р-n-p-транзистор
LPNP	Боковой биполярный р-n-p-транзистор
NJF	Полевой транзистор с каналом n-типа
PJF	Полевой транзистор с каналом р-типа
NMOS	МОП-транзистор с каналом n-типа
PMOS	МОП-транзистор с каналом р-типа
TRN	Линия передачи
VSWITCH	Ключ, управляемый напряжением
ISWITCH	Ключ, управляемый током
ОРА*	Операционный усилитель
PUL*	Источник импульсного сигнала
SIN*	Источник синусоидального сигнала
Устройства интерфейса
DINPUT	Аналого-цифровой интерфейс
DOUTPUT	Цифроаналоговый интерфейс
Цифровые устройства
UADC	Аналого-цифровой преобразователь
UDAC	Цифроаналоговый преобразователь
UIO	Модель входа/выхода цифрового устройства
UGATE	Стандартный вентиль
UTGATE	Вентиль с тремя состояниями
UBTG	Двунаправленный переключающий вентиль
UEFF	Триггер с динамическим управлением
UGFF	Триггер с потенциальным управлением
UDLY	Цифровая линия задержки
UPLD	Программируемые логические матрицы

В директиве .MODEL в круглых скобках указывается список значений параметров модели компонента (если этот список отсутствует или не полный, то недостающие значения параметров модели назначаются по умолчанию). Приведем примеры этой директивы:

.MODEL RLOAD RES (R=5 TC1=0.2 TC2=.005)

.MODEL D104D(IS=1E-10)

.MODEL KT315V NPN (IS=1E-11 BF=50 DEV=5% LOT=20%)

.MODEL CK CAP (C=1 DEV=0.1)

.MODEL KT315G AKO:KT315A NPN (BF=130)

.MODEL M1 NMOS (Level=3 VTO=2.5 LOT=30% DEV=1%)

Каждый параметр может принимать случайные значения относительно своего номинального значения, задаваемых с помощью ключевых слов:

DEV -- ключевое слово параметров, принимающих независимые случайные значения;

LOT -- ключевое слово параметров, принимающих коррелированные случайные значения.

После этих ключевых слов указывается значение разброса случайного параметра в абсолютных единицах или в процентах. Тип закона распределения случайных параметров -- равномерный или нормальный -- указывается при проведении моделирования.

Температура, при которой измерены параметры компонентов, указывается по директиве .OPTIONS TNOM. В ее отсутствие она принимается равной значению параметра TNOM, устанавливаемому в окне Global Settings (по умолчанию 27° С). Анализ выполняется при температуре, называемой глобальной и устанавливаемой по директиве TEMP (в ее отсутствие она равна значению параметра TNOM.

.NODESET -- задание начального приближения режима по постоянному току

Формат (для файлов SPICE или ввода схем):

.NODESET <V(аналоговый узел)=значение_ЭДС>*

+ <D(цифровой узел)=логическое_значение>*

По директиве .NODESET установка приближенных начальных значений узловых потенциалов аналоговых узлов и логических состояний цифровых узлов для расчета режима схемы по постоянному току. В отличие от директивы .IC состояния этих узлов фиксируются только во время вычислений одной итерации расчета режима по постоянному току. Это необходимо при расчете устройств с несколькими устойчивыми состояниями (например, триггеров) и полезно для улучшения сходимости при анализе режима по постоянному току сложных схем. Если имеются обе директивы .NODESET и .IC, то директива .NODESET игнорируется.

Примеры:

.NODESET V(12)=3.1 V(34)=7V .NODESET V(7)=5 D(H1)=1

.PARAMETERS -- задание параметров схем

Формат (для ввода схем):

.PARAMETERS(<имя параметра 1>[,<имя параметра>]*)

Задание параметров и констант, передаваемых в макромодель - эта директива помещается на схеме макромодели в виде текста и определяет значения параметров, которые должны передаваться из основной схемы. В основной схеме все упоминаемые в этой директиве параметры должны быть определены с помощью директивы .DEFINE.

Примеры:

.parameters(GBW,Slew,ISC)

.PARAMETERS(Gain)