Прочие директивы

Параметры и режимы работы

программы PSpice устанавливаются с помощью директивы (Options)

.OPTIONS [имя опции]* [<имя опции> = <значение>]*

Например:

.OPTIONS NOPAGE NODE RELTOL=1e-4

Опции перечисляются в любом порядке. Они подразделяются на два вида: 1) опции, имеющие численное значение; 2) опции, не имеющие численного значения (их можно назвать флагами, находящимися в положении “включено” или “выключено”).

Приведем список флагов (в скобках указаны значения по умолчанию):

ACCT – вывод статистики времени выполнения всех видов анализа характеристик цепи и других данных о задании на моделирование (N);

EXPAND – включение в описание схемы описания макромодели (N);

LIBRARY – включение в описание схемы описания моделей из библиотечных файлов (N);

LIST – вывод списка всех компонентов цепи (N);

NOBIAS – запрещение вывода в выходной файл значений узловых потенциалов в рабочей точке (N);

NODE – печать списка соединений (N);

NOECHO – запрещение включения в выходной файл части описания схемы, располагаемой после строки с директивой .OPTIONS (N);

NOMOD – запрещение вывода списка параметров моделей (N);

NOOUTMSG – подавление передачи в выходной файл сообщений об ошибках моделирования (N);

NOPAGE – запрещение перевода страниц в выходном файле (N);

NOPRBMSG – подавление передачи в файл данных для программы Probe сообщений об ошибках моделирования (N);

NOREUSE – запрещение автоматического сохранения и восстановления информации о режиме по постоянному току при вариации температуры, статистическом анализе, расчете наихудшего случая и при вариации параметров (N);

OPTS – вывод значений всех опций (N).

Если какой-либо флаг не указан, то по умолчанию устанавливается режим, противоположный описанному выше.

Опции, имеющие численные значения, представлены в табл. 3.19.

Таблица 3.19.

Имя опции	Наименование	Размерность	Значение по умолчанию
ABSTOL	Допустимая ошибка расчета токов в режиме TRAN	А	10
CHGTOL	Допустимая ошибка расчета заряда в режиме TRAN	Кулон	10
CPTIME	Максимальное время работы процессора, разрешенное для выполнения данного задания транзистора	с	10
DEFAD	Диффузионная площадь стока МОП-транзистора	м	0
DEFAS	Диффузионная площадь истока МОП-транзистора	м	0
DEFL	Длина канала МОП-транзистора	м	10
DEFW	Ширина канала МОП- транзистора	м	10
DIGERRDEFAULT	Максимальное количество контролируемых ошибок цифровых устройств		20
DIGERRLIMIT	Максимальное количество сообщений об ошибках в цифровых устройствах		0
DIGDRVF	Минимальное выходное сопротивление цифровых устройств (для моделей UIO)	Ом	2
DIGDRVZ	Максимальное выходное сопротивление цифровых устройств (для моделей UIO)	кОм	20
DIGFREQ	Частота дискретизации при анализе цифровых устройств	Гц	109
DIGINITSTATE	Установка начального состояния триггеров: 0 – сброс; 1 – установка; 2 – X		2
DIGOVRDRV	Отношение выходных сопротивлений цифровых устройств, при которых изменяется состояние общего выходного узла		3
DIGIOLVL	Уровень интерфейса А/Ц, Ц/А по умолчанию		1
DIGMNTYMX	Селектор выбора задержки цифрового устройства по умолчанию: 1 – минимум; 2 – типичное значение; 3 – максимум; 4 – мин/макс (наихудший случай для цифровых устройств)		2
DIGMNTYSCALE	Масштабный коэффициент для расчета минимальной задержки		0,4
DIGTYMXSCALE	Масштабный коэффициент для расчета максимальной задержки		1,6
DIGOVRDRV	Отношение выходных сопротивлений цифровых устройств, при которых изменяется состояние общего выходного узла		3
DISTRIBUTION	Закон распределения отклонений параметров от номинальных значений		UNIFORM
GMIN	Минимальная проводимость ветви цепи (проводимость ветви, меньшая GMIN, считается равной нулю)	См	10
ITL1	Максимальное количество итераций в режиме DC		40
ITL2	Максимальное количество итераций при расчете передаточных функций по постоянному току при переходе к последующей точке		20
ITL4	Максимальное количество итераций при переходе к следующему моменту времени в режиме TRAN		10
ITL5	Общее максимальное количество всех итераций в режиме TRAN (установка ITL5=0 означает бесконечность)		0
LIMPTS	Максимальное количество точек, выводимых в таблицу или на график (LIMPTS=0 означает бесконечность)		0
NUMDGT	Количество значащих цифр в таблицах выходных данных (не более 8)		4
PIVREL	Относительная величина элемента строки матрицы, необходимая для его выделения в качестве ведущего элемента (режим AC)		10
PIVTOL	Абсолютная величина элемента строки матрицы, необходимая для его выделения в качестве ведущего элемента (режим AC)		10
RELTOL	Допустимая относительная ошибка расчета напряжений и токов в режиме TRAN		0,001
TNOM	Номинальная температура	С	27
VNTOL	Допустимая ошибка расчета напряжений в режиме TRAN	В	10
WIDTH	Длина строки выходного файла (аналогично директиве .WIDTH)		80

<
В процессе моделирования программа PSpice генерирует различные сообщения, которые передаются в выходной файл и файл данных для программы Probe. Список сообщений о специфических ошибках в процессе моделирования цифровых устройств приведен в табл. 3.20.

Таблица 3.20

Тип сообщения	Объяснение ошибок
Нарушение временных соотношений
SETUP	Минимальное время установки сигнала
HOLD	Минимальное время удержания сигнала
RELEASE	Минимальное время, в течение которого сигнал неактивный (обычно для выполнения контроля типа CLEAR)
WIDTH	Минимальная длительность импульсов
FREQUENCY	Минимально или максимально допустимая частота переключений
GENERAL	Обнаружение ошибки устройством контроля, заданного с помощью булевского выражения
Гонки сигналов
AMBIGUILTY CONVERGENCE	Временная неопределенность, связанная с одновременным поступлением на один вход импульсов со спадающим и нарастающим фронтами
CUMULATIVE AMBIGUILTY	Неопределенности уровней сигналов, связанные с суммированием частично перекрывающихся фронтов импульсов
DIGITAL INPUT VOLTAGE	Предупреждающее сообщение о том, что входной сигнал находится вне допустимого диапазона напряжений. Моделирование продолжается, заменяя входное напряжение граничным значением
NER-STATE CONFLICT	При подаче на один вход одновременно нескольких сигналов различного уровня моделировщик заменяет его неопределенным сигналом Х
SUPPRESSED GLITCH	Короткие импульсы, длительность которых меньше задержки переключения, игнорируются моделировщиком
PERSISTENT HAZARD	Появление гонок сигналов на внешних портах
ZERO-DELAY-OSCILLATION	При изменении логического уровня выходного узла более чем 50 раз за единичный временной дискрет узел считается осциллирующим и моделирование прекращается

Статистические сведения о задании выводятся в выходной файл с расширением .out при введении опции ACCT в директиве .OPTION. Перечень выводимых данных приведен в табл. 3.21.

Таблица 3.21

Параметр	Значение
NUNODS	Количество узлов схемы устройства без учета подсхем
NCNODS	Количество узлов схемы устройства с учетом подсхем
NUMNOD	Общее количество узлов схемы замещения устройства с учетом внутренних узлов встроенных моделей компонентов
NUMEL	Общее количество компонентов устройства с учетом подсхем
DIODES	Количество диодов с учетом подсхем
BJTS	Количество биполярных транзисторов с учетом подсхем
JFETS	Количество полевых транзисторов с учетом подсхем
MFETS	Количество МОП-транзисторов с учетом подсхем
GASFETS	Количество арсенид-галлиевых полевых транзисторов с учетом подсхем
NDIGITAL	Количество цифровых устройств с учетом подсхем
NSTOP	Размерность воображаемой матрицы цепи (фактически не все элементы разреженных матриц хранятся в памяти)
NTTAR	Фактическое количество входов в матрице цепи в начале вычислений
NTTBR	Фактическое количество входов в матрице цепи в конце вычислений
NTTOV	Количество ненулевых элементов матрицы цепи
IFILL	Разность между NTTAR и NTTBR
IOPS	Количество операций с плавающей запятой, необходимых для решения одного матричного уравнения цепи
PERSPA	Степень разреженности матрицы цепи в процентах
NUMTTP	Количество шагов интегрирования переходного процесса
NUMRTP	Количество моментов времени при расчете переходного процесса, при которых шаг интегрирования был слишком велик и расчет повторен с меньшим шагом
NUMNIT	Общее количество итераций при расчете переходного процесса
DIGTP	Количество временных шагов при логическом моделировании
DIGEVT	Количество логических событий
DIGEVL	Количество вычислений логических состояний цифровых устройств
MEMUSE	Размер используемой области ОЗУ в байтах
READIN	Время, затраченное на чтение входного файла и поиск ошибок в нем
SETUP	Время, затраченное на формирование матрицы цепи
DC sweep	Время, затраченное на расчет передаточных функций по постоянному току
Bias point	Время, затраченное на расчет режима по постоянному току в рабочей точке
Matrix solution	Время, затраченное на решение матричного уравнения
Matrix load	Время, затраченное на составление уравнений компонентов
Digital simulation	Время, затраченное на вычисление логических состояний цифровых устройств
AC and noise	Время, затраченное на расчет в частотной области
Transient analysis	Время, затраченное на расчет переходного процесса
Monte Carlo	Время, затраченное на выполнение директив .MC и .WCASE
OUTPUT	Время, затраченное на переформатирование данных, необходимое перед выполнением директив .PRINT и .PLOT
OVERHEAD	Время, затраченное на выполнение задания
Total job time	Общее время выполнения задания, за исключением времени, затраченного на загрузку файлов программы PSpice

<

В начале знакомства с PSpice рекомендуется воспользоваться установкой параметров директивы .OPTIONS по умолчанию и изменять их по мере надобности после приобретения опыта моделирования.

Задание текстовых переменных, текстовых выражений и имен файлов производится по директиве

.TEXT <<имя> = "<имя файла>">*

.TEXT <<имя> = |<текстовое выражение>|>*

Директива .TEXT используется только при моделировании цифровых устройств. Текстовые параметры используются в следующих случаях:

– для указания имени JEDEC-файла программируемых логических матриц;

– для указания Intel Hex-файла для программирования ПЗУ или начальной записи в ОЗУ;

– для указания имени файла генератора цифровых сигналов FSTIM;

– для задания текстового параметра макромодели;

– как часть текстового выражения, используемого в указанных выше целях.

Спецификация внешних портов выполняется по директиве (введена впервые в Design Center 6.1)

.EXTERNAL   <атрибут>   <имя узла>*

Параметр <атрибут> принимает одно из значений INPUT (входной), OUTPUT (выходной) или BIDIRECTIONAL (двунаправленный) в соответствии с назначением порта. Внешние порты предназначены для подсоединения периферийных устройств (например, генераторов сигналов) к моделируемой схеме. Приведем примеры

.EXTERNAL    INPUT   Data1,   Data2,   Data3

.EXTERNAL    OUTPUT   P1

.EXTERNAL    BIDIRECTIONAL   BPort1   BPort2   BPort3

Задание имени файла с описанием внешних воздействий

выполняется по директиве (введена впервые в Design Center 6.1)

.STIMLIB   <имя файла[.stl]>

Файл описания внешних сигналов с расширением .stl создается программой Stimulus Editor (разд. 7.1) и делается доступным для моделирования с помощью этой директивы. Расширение имени файла, в том числе и .stl, указывать обязательно.

Задание внешних воздействий выполняется с помощью директивы (введена впервые в Design Center 6.1)

.STIMULUS    <имя сигнала>      <тип>   <параметры>*

Приведем примеры

.STIMULUS   InputPulse PULSE (-1mv 1mv 2ns 2ns 50ns 100ns)

.STIMULUS   DigitalPulse   STIM (1,1)

+ 0s        1

+ 10ns    0

+ 20ns    1

.STIMULUS   50KHZSIN   SIN   (0   5   50kHz   0   0   0)

Директива .STIMULUS вносится в библиотеки воздействий, созданных с помощью программы Stimulus Editor. Каждое воздействие имеет имя <имя сигнала>, присваиваемое источникам напряжения или тока (типа V или I) или источникам цифровых сигналов (типа STIM).