Работа с программой MC7demo Задача: Моделирование стенда для исследования полупроводникового диода.

2 Библиотеки элементов Файл библиотеки типа *.lbr Просмотр и редактирование возможно только в программе.

3 Библиотеки элементов.model D2D212A D(Is=10.09p Rs=.11 Ikf=.2752 N=1 Xti=3 Eg=1.11 Cjo=193.2p + M=.3801 Vj=.75 Fc=.5 Isr=5.975u Nr=2 Bv=250.3 Ibv=.1P + Tt=432.8n) *.model D2d2997a D(Is=292.9p Rs=3.244m Ikf=.6194 N=1 Xti=3 Eg=1.11 Cjo=3.283n + M=.4371 Vj=.75 Fc=.5 Isr=17.38u Nr=2 Bv=200.1 Ibv=12.93m + Tt=100.1n) *.model D2d2997b D(Is=292.9p Rs=3.244m Ikf=.6194 N=1 Xti=3 Eg=1.11 Cjo=3.283n + M=.4371 Vj=.75 Fc=.5 Isr=17.38u Nr=2 Bv=100.1 Ibv=12.93m + Tt=100.1n) Файл библиотеки типа *.lib Просмотр и редактирование возможно в любом текстовом редакторе.

4 Нумерация узлов схемы. По мере ввода элементов схемы программа автоматически нумерует ее узлы схемы целыми числами. Узлы схемы могут быть отмечены и Текстовыми метками. Для этого надо Курсор перевести в режим ввода Текста и выбрав узел, задать имя узла.

5 Анализ работы схемы. Возможно проведение: Временного анализа (Transient), Частотного анализа (AC), Анализа передаточных характеристик по постоянному току (DC). Вызов анализа проводится через меню Analysis -> тип анализа.

6 Анализ DC, пределы. Задание пределов анализа по постоянному току позволяет выбрать входную переменную, и параметры ее изменения. Что просматривать на графике и по каким осям задается здесь

7 Анализ DC, график После анализа можно увидеть ВАХ диода. А включив режим курсора (резиновая нить), провести Измерения в точках ВАХ..

8 Вывод данных в файл. Двойной щелчок по графику даст возможность перейти в окно свойств, где на закладке Save Waveforms можно указать что выводить имя файла. После выбора необходимо нажать экранную кнопку Save Для сохранения данных в текстовом файле.

9 Обмен данными: Заголовок файла может быть удален данные, ниже заголовка могут быть использованы для сохранения в файле данных для передачи и обработки в других программах.

10 Чтение файла данных МС6 в программе MCAD: Можно использовать функцию READPRN(ПУТЬ И ИМЯ ФАЙЛА): Для извлечения столбца надо записать обращение к нему в виде MC6in2 Столбец – индекс, который начинается с нуля

11 Обмен данными:

12 Интерполяция: Ввод исходных данных, задание Значений аргумента, построение функции:

13 Интерполяция: Для построения графика используют следующий прием: определяют шаг по аргументу заполняют новый вектор функции строят график

14 Интерполяция сплайном: Для осуществления сплайн интерполяции система MathCad предлагает четыре встроенных функции: cspline(Xx,Yy) - возвращает вектор вторых производных при приближении в узловых точка к кубическому полиному. pspline(Xx,Yy) - возвращает вектор вторых производных при приближении в узловых точка к параболической кривой. lspline(Xx,Yy) - возвращает вектор вторых производных при приближении в узловых точка к прямолинейной зависимости. После определения этих векторов может быть использована собственно функция сплайн интерполяции interp(cspline(Xx,Yy),Xx,Yy,X) при приближении кубическим полиномом interp(pspline(Xx,Yy),Xx,Yy,X) при приближении параболой interp(lspline(Xx,Yy),Xx,Yy,X) при приближении линейной фунцией

15 Интерполяция сплайном:

16 Линейная регрессия: Для проведения линейной регрессии в MathCad внесены функции: corr(Ux,Iy) - возвращает скаляр - коэффициент корреляции Пирсона. Чем ближе коэффициент корреляции к единице, тем точнее функция отображает исходную зависимость. intercept(Ux,Iy) - возвращает значение параметра а - смещение линии регрессии по вертикали. slope(Ux,Iy) - возвращает значение параметра b (угловой коэффициент линии регрессии )

17 Линейная регрессия:

18 Решение уравнений (root): ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ. Для уравнений не имеющих аналитических решений MATHCAD имеет функции численного решения таких уравнений. Простейшая функция xo := root(f(x),x) находит, исходя из стартового значения, решение уравнения f(x)=0. Найденное решение присваивается переменной xo.

19 Решение уравнений (root):

20 Решение нелинейных уравнений (minerr,find): Для точного решения систем уравнений используется специальный вычислительный блок который открывается директивой Given. Искомые переменные находятся в соответствии с уравнениями и неравенствами директивой Find искомые переменные должны быть представлены в виде вектора столбца. Для приближенного решения систем уравнений используется специальный вычислительный блок который открывается директивой Given, но искомые переменные находятся в соответствии с уравнениями и неравенствами директивой minerr. Если решение найти не удается, то минимизируется общая погрешность.

21 Пример решения:

22 Пример решения:

23 Проверка решения в MCAD:

24 Добавление модели в библиотеку: Добавление новой записи в существующую библиотеку. Открыть библиотеку в МС7 Скопировать запись модели и вставить ее Внести новые значения параметров модели

25 Добавление новой библиотеки к МС7 в NOM.LIB : Подключение новой библиотеки к МС7. Открыть Файл NOM.LIB в МС7 Дописать имя библиотеки в конец записи файла. Знак в первой позиции строки обозначает комментарии и не воспринимается программой при работе.

26 Проверка правильности расчета параметров модели в МС7 : Подключение в схему добавленной модели диода: Собрать схему измерения ВАХ диода; Добавить новый диод параллельно к старому диоду Провести DC анализ для двух диодов и на одном графике сравнить полученные результаты.

27 Проверка правильности расчета параметров модели диода в МС7 : Оценить точность полученной модели по рассчитанной в МС7 ВАХ.