Добавление компоненты в пакет.

Справиться с этой задачей помогает вкладка Help пакета; ей удобнее пользоваться в английском варианте интерфейса; очень полезно заглядывать в многословное руководство [3], но прямое его использование составляет отдельную проблему, возможно, 9-я версия пакета отлична от 8-й в этом месте. Англоязычные руководства в Helpе, краткое — User’s Guide и более подробное — Reference Manual, значительно вразумительнее. Имеется также сайт — форум с подробнейшей инструкцией М.А. Амелина, автора пособия [3]. http://microcap.forum24.ru/?1-6-0-00000013-000-0-0-1196247675

Программа.

1) Рисуем значок (shape) для новой компоненты: Windows>Shape Editor. Для получения мелких изгибов полезна самая правая кнопка . Называем и значок и компоненту одним именем — Bat_R1.

2) Создаем компоненту из батареи и резистора (Рис. 3.2.1). Здесь полезно определиться с типом компоненты. По руководству пакета можно понять, что требуется либо макрос (macro), либо подсхема (subcircuit). В обоих случаях в любую схему сложную компоненту, изображенную слева на Рис. 3.2.1., можно вставлять ее значком, помещенном в центре рисунка.

Рис. 3.2.1. Макро, ее значок и группа.

3) Ищем в Help словосочетание Add components. В ответе выбираем раздел Adding components и отправляемся по гиперссылке Add Part Wizard. В ответ получаем программу действий из 12 пунктов (Using the Add Part Wizard).

4) Следуем и получаем макрос в группе Waveform Sources, там же, где лежит простая батарея (Рис. 3.2.1).

Уточнение первого РГР.

Заменим все источники на схеме первого РГР батареями Bat_R1 и добавим «живой» вольтметр (Рис. 3.3.1).

Рис. 3.3.1. РГР 1 после уточнений.

И после анализа получим:

Рис. 3.3.2. РГР 1, результат анализа.

Вопросы и задачи.

1. Повторите описанные действия со схемой первого РГР, включая создание макроса.

Диод.

Прежде всего нужно построить вольт-амперную характеристику этой компоненты. Начертим схему, подходящую для этой цели, выбрав из предложенного в окне параметров диода произвольную марку, скажем, MR2404:

Рис. 4.1. Схема для получения вольт-амперной характеристики диода.

ЭДС источника значения иметь не будет, так как процедура снятия вольт-амперной характеристики сама изменяет ее в пределах, определенных в окне DC Analysis Limits. Оно возникает после нажатия кнопки DC в меню Analysis. Сопротивление разумно выбрать достаточно малым.

Рис. 4.2.Вольт-амперная характеристика диода MR2404

Построенный график говорит больше о математической модели диода, чем о реальном диоде. На оси тока буква M обозначает MEG, не следует ей пользоваться при указании границ изображения в окне Analysis Limits, так как там она превратится в букву m, то есть в милли, что приведет к астрономическому увеличению строящихся точек графика.

На рисунках 4.3-5 изображены в подходящих масштабах части этой характеристики, относящиеся к рабочей зоне прибора, предусмотренной документацией.

Рис.4.3. Начало вольт-амперной характеристики диода MR2404.

Рис.4.4.Вольт-амперная характеристика диода MR2404 вблизи нуля.

Рис.4.5.Вольт-амперная характеристика диода MR2404 с участком режима лавинного пробоя.

“Заводская” характеристика этого диода всплывет на экране, если нажать кнопку Plot на окне параметров диода, вход в которое производится двойным щелчком по значку диода. Масштаб по осям — логарифмический.

Рис.4.6.Заводскаявольт-амперная характеристика диода MR2404.

Рис.4.7.Та же характеристика в линейном масштабе.

Построим аналогичные картинки для первого попавшегося диода российского производства 2Д212А. Его латинизированное имя D2D212A можно узнать, покопавшись в файлах (R-DIOD.lib). Схема примет вид:

Рис. 4.8. Схема рис. 4.1 с диодом .2Д212А.

Аналоги рисунков 4.2-4,6,7 совпали с прототипами, только один рис. 4.5 изменился:

Рис.4.9.Вольт-амперная характеристика диода 2Д212А с участком режима лавинного пробоя.

Сравнивая чертежи, замечаем, что обратный ток у нашего диода много меньше, а лавинный пробой начинается примерно там же.

Вопросы и задачи.

1. Постройте схемы и графики рисунков 4.1-9, следуя указаниям и срисовывая с них разметку осей.

2. Что изменится, если на схемах изменить величину сопротивления.

3. Решите аналогичную задачу для стабилитрона Д814Д, кремниевого стабилитрона КС620А, диода Шоттки ЛД923А, кремниевого выпрямительного диода 2Д204В,туннельного усилительного диода 1И104А, арсенидогаллиевого переключательного туннельного диода 3И309Ж и обращенного диода 1И401А. Оформите отчет в программе Word.

Биполярный транзистор.

В программе MicroCap большую часть моделей транзисторов можно выбирать перелистывая их марки и глядя на выходные характеристики. Чтобы это сделать, можно на панели поиска компонет схемы (она помещается слева от окна схемы; если ее нет, нужно в главном меню нажать Options>Panel) войти в Analog Primitives, далее в Active Components, где выбираем тип транзистора. В верхнем окне панели появится значок компоненты, он прицепится к курсору. Ткнув курсором в место на схеме, получим транзистор, для которого необходимо в открывшемся окне параметров задать марку в имени модели. Эту марку можно выбрать из предложенного в подокне списка. Если в списке ничего нет, можно задать имя модели произвольно и тогда в окне проявятся до этого еле видные параметры компоненты, предусмотренные разработчиками на этот крайний случай.

Выбрав тип NPN, ткнем курсором в первую марку транзистора и нажмем Plot. Двигаясь по списку, выберем, например, отечественный транзистор КТ608B с достаточно пригожим графиком. Производителя определяем по имени библиотеки размещения модели транзистора, в данном случае это R-NPN.Lib. На рис. 5.1 изображено все сразу, о чем тут было сказано.

Рис. 5.1. Транзистор КТ608В. Панель поиска компонент, значок NPN-транзистора, окно его параметров и графики его выходных характеристик.

Рис. 5.2. PNP-транзистор КТ363А. То же, что на рис. 5.1.

Но если ткнуть в GaAsFET-транзистор на панели поиска компонент и попробовать вставить его значок в файл схемы, то обнаружится, что никаких моделей транзисторов этого типа разработчики программы Micro-Cap не заготовили. Правда, в окне параметров просматриваются еле видные следы параметров какого-то тразистора. Если набрать в поле имени модели (MODEL=) любой символ, то параметры проявятся. Вероятно это примерные параметры транзисторов этого типа. Где искать настоящий транзистор типа GaAsFET? В Help>Sample Ciruits>Active Components видим 6 заголовков, первый из которых как раз нам подходит: Use of the GaAsFet component. Щелкнув по нему, получаем файл GASFET.cir из каталога DATA, предназначенный для тестирования арсенидо-галлиевых транзисторов. Простая, но не предельно простая схема из этого файла, очевидно, подойдет для тестирования любого транзистора, но, конечно, может потребоваться ее слегка модифицировать, изменить параметры содержащихся в ней компонент, набор графиков и т. п. Кстати, на схеме написано (рис. 5.3), что с ней нужно сделать, чтобы осуществить тестирование транзистора, а сделав указанное, мы узнаем, в чем состоит само тестирование.

Рис. 5.3. Схема тестирования транзистора.

Откуда же взялся здесь транзистор B1? Выясняется (например, если попробовать его перенести из этой схемы в любую другую), что его модель содержится прямо в этой схеме, в разделе Text на языке Spice: .MODEL G1 GASFET (BETA=1e-3 VTO=-1 LAMBDA=0.001 CGS=6F CGD=1F VBI=1.5); там же имеется и модель источника ЭДС V2: .MODEL HA SIN (A=0.1 F=100Meg). Имена G1 и HA на схеме не показаны, но они обнаруживаются в окнах параметров этих приборов. Отсюда следует, что и в этой схеме транзистор, вероятно, не настоящий, его параметры как-то придуманы. Достижением можно считать то, что мы теперь умеем ввести в Micro-Cap-схему транзистор, параметры которого на языке Spice нам известны.

Покопавшись в User’s Guide можно найти файл IVBJT.cir с более простой схемой и, естественно, с меньшим числом возможностей для тестирования транзисторов.

Рис. 5.4. Схема тестирования биполярного транзистора.

Вопросы и задачи.

1. Проделайте все описанные в этом разделе операции с транзисторами КТ399А и КТ208К, исправьте их малопригожие графики выходных характеристик и вставьте в отчет в программе Word.

Полевой транзистор.

Вопросы и задачи.

1. Проделайте описанные в 5-ом разделе операции с полевыми транзисторами 2Р327А, 2Р310А, 2Р301А, 2Р703В и составьте отчет в программе Word из их выходных характеристик.

2. Используйте схему MOSCAPS.cir для тестирования транзисторов 2Р327А, 2Р310А, 2Р301А, 2Р703В. Составьте отчет.