Всеволод Разевиг
САПР
Примерно каждый год фирма Spectrum Software выпускает новую версию популярной программы моделирования аналого-цифровых электронных устройств Micro-Cap V (см. PC Week/RE, № 41/96, с. 48). В августе 1996 г. была выпущена версия 2.0, в некоторых аспектах превосходящая по своим возможностям программу моделирования для профессионалов PSpice, входящую в состав системы сквозного проектирования DesignLab 8.0 (распространяется в СНГ и странах Балтии фирмой “Родник-Софт”). Основные нововведения в Micro-Cap VR 2.0 касаются следующего.
Визуализация трехмерных графиков характеристик цепей
Во-первых, расширены возможности многовариантного анализа. Если в предыдущих версиях Micro-Cap (а также в программе PSpice) допускалось одновременное изменение не более двух параметров, то теперь их число увеличено до 10. При этом предусмотрено как одновременное изменение параметров, так и их варьирование с помощью вложенных циклов. Электронный курсор теперь считывает координаты графиков всех вариантов расчета (а не только первого, как в предыдущих версиях). Введены процедуры поиска экстремальных точек в пределах одного графика и на семействе графиков. Кроме того, реализовано построение зависимостей характеристик цепей (например, времени установления колебаний, длительности импульса, частоты колебаний и т. п.) от значений варьируемых параметров. Однако до сих пор не реализована возможность задания пользователем собственных целевых функций, как в программе Probe системы DesignLab.
Анимация цифровых индикаторов и переключателей
Во-вторых, реализовано построение трехмерных графиков (непонятно, почему это не было сделано гораздо раньше и до сих пор не реализовано в PSpice, ведь средства трехмерной графики давно применяются во многих программах САПР и математических пакетах типа Mathcad). На графиках изображается зависимость характеристик цепи от двух варьируемых параметров. Эти графики можно вращать относительно осей X, Y и Z, можно также строить линии уровня. На двухмерных графиках предусмотрено построение нескольких осей Y с разными масштабами.
В-третьих, для повышения наглядности отображения результатов функционирования цифровых устройств предусмотрено размещение на схемах семисегментных и светодиодных цифровых индикаторов. В режиме анимации возможны оперативные переключения в схемах без прерываний моделирования. Осуществляется это с помощью цифровых ключей, управляемых нажатием определенных клавиш на клавиатуре (подобно тому, как это сделано в программе Electronics Workbench).
В версии 2.0 значительно расширена библиотека компонентов, которая теперь включает примерно 10 тыс. электрорадиоэлементов ведущих фирм Европы, США и Японии. В версию 2.0 включены модели управляемых источников, задаваемых передаточными функциями H(z) комплексной переменной z, что облегчает моделирование цифровых устройств и устройств на переключаемых конденсаторах на функциональном уровне, а также модель устройства выборки и хранения. Расширен набор моделей МОП-транзисторов. Введена частотная зависимость параметров резисторов, конденсаторов, индуктивностей и нелинейных управляемых источников сигналов, благодаря чему появилась возможность учитывать, например, поверхностные эффекты в металлических проводниках, что повышает достоверность результатов моделирования.
Весьма важно, что помимо традиционного метода трапеций, применяемого для интегрирования дифференциальных уравнений, включен метод Гира, наиболее эффективный при моделировании так называемых “жестких” дифференциальных уравнений, описывающих широкополосные системы (в PSpice эта возможность до сих пор не реализована). Разрешено с помощью макросов .DEFINE описывать произвольное математическое выражение, что значительно расширяет функциональные возможности программы. С помощью этих макросов можно, например, при анализе переходных процессов построить графики рассеиваемой мощности на различных компонентах схемы. Введены новые стандартные функции, к которым относятся гиперболические функции, функции, задаваемые в табличной форме, функции типа единичного скачка и короткого импульса и ряд операторов отношений, определение минимума, максимума, сравнение последовательностей отсчетов двух аналоговых или цифровых функций и условный оператор.
Для редактирования чертежей электрических принципиальных схем включен режим перемещения компонентов на “резиновых нитях”, не требующего разрыва электрических связей. Упрощены процедуры поиска символов компонентов для размещения их на схеме. Расширены возможности обмена графическими данными с другими программами, такими, как Microsoft Word и Adobe Pagemaker, с помощью Windows-метафайлов. Использование этих методов позволяет упростить размещение чертежей схем и графиков в технических отчетах и размещение на схемах графической информации, например логотипов компаний.
Отметим еще одну очень важную с практической точки зрения особенность введение режима предварительного просмотра (перед выводом на периферийные устройства) не только схем, но и графиков с возможностью изменения их масштаба и размещения на одном листе бумаги чертежей схем и графиков характеристик. Изменился также формат текстовых файлов описания схем. При этом поддерживается преемственность “снизу вверх” схемы, созданные в версии 1.0, загружаются в версию 2.0 непосредственно. А для обратного преобразования предусмотрена специальная команда.
Все эти нововведения выдвигают Micro-Cap V на роль лидера среди “легких” программ схемотехнического моделирования.
Демонстрационная версия Micro-Cap V размещена на Web-сервере www.spectrum-soft.com/ demo.html. Моделированию электронных цепей с помощью этой программы посвящена моя недавно вышедшая книга “Система схемотехнического моделирования Micro-Cap V” (М.: СОЛОН, 1997. 273 с.).
С автором можно связаться по адресу: razevig@pcweek.ru, с фирмой “Родник-Софт” по телефону: (095) 113-7001 или по адресу: victor @rodnik.ru, с издательством “СОЛОН” (095) 254-4410. Информация о новых программах САПР размещена на Web-странице www.rodnik.ru.
