4. Analysearten, grafische Darstellung der Ergebnisse

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1 4. Analysearten, grafische Darstellung der Ergebnisse AC-Sweep-Analysen (mit Druckern) AC-Sweep-Analysen (mit Probe) Unterschied: DC/AC/Transienten Analyse Transientenanalysen Spannungs- (Strom-) Quellen Dipl.-Ing. Th. Müller Fachbereich Elektrotechnik Grundlagen Schaltungssimulation 4-1

2 AC-Sweep mit Drucker Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-2

3 AC-Sweep mit Drucker Durchfahren des Frequenzbereiches einer Spannungs- oder Stromquelle Parameter der Spannungs- oder Stromquelle setzen VSRC im AC-Feld 1V. Menü: Analysis / Set-up / AC- Sweep-Fläche aktivieren Parameter eingeben Hier:Total Pts:50, Start Freq:20, EndFreq: 2k Analyse durchführen Diese Parameter gelten für dieser Quelle: VSRC Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-3

4 AC-Sweep mit Drucker Die Ergebnisse des Druckers befinden sich in der Output- Datei. FREQ VM(U1,U2) 2.000E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E-01 Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-4

5 AC-Sweep mit Probe Label Marker Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-5

6 Marker Mit Markern können Punkte markiert werden, an denen gewisse Größen (Strom, Spannung, usw. ) gemessen werden sollen. Je nach Einstellung werden sie in Probe automatisch angezeigt. Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-6

7 Label Mit Labeln können Leitungen durch Doppelklick markiert werden. Zum Beispiel: U1, U2, Ue, Ua etc. Diese Label ergeben eine bessere Übersicht bei der Darstellung in Probe. Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-7

8 Ergebnisdarstellung mit Probe grafische Darstellung Menü: Analysis / Probe Set-up / Für Probe Für Drucker Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-8

9 Unterschied (Print Step)..(Step Ceiling) Print Step gibt die Schrittweite für die Druckerergebnisse vor. TIME V3 ($N_0001,$N_0002) 0.000E E E E E E E E E E E E E E E E E E-01 Für Probe wird falls vorhanden Step Ceiling benutzt. Ohne Step Ceiling kann es bei einigen Kurven wegen zu wenig Rechenpunkten zu ungenauen Anzeigen kommen. Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-9

10 Analysearten Für jede Analyse wird eine entsprechend passende Quelle benötigt: DC-Sweep VDC oder VSRC Spannung kann variiert werden AC-Sweep VAC oder VSCR Die Frequenz kann variiert werden VPULSE oder VSIN Transientenanalyse Die Zeit läuft! Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-10

11 DC- und AC- Spannungsquellen F ü r D C - S W E E P F ü r A C S W E E P VDC VSRC VAC Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-11

12 DC-Sweep: Beispiel 1 Hier soll die Spannung V1 mit einer DC Analyse variiert werden. Dadurch lässt sich bestimmen, bei welcher Spannung an V1 die Spannung zwischen P1 und P2 exakt +2V betragen. Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-12

13 DC-Sweep Es wird eine Folge von Gleichstromanalysen durchgeführt Gleichspannungswerte von Quellen die Temperatur Gleichstromwerte von Quellen Modellparameter Globale Parameter Schrittweise (lin oder log) Auch die Vorgabe einer Liste von Werten ist möglich. Zum Beispiel: Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-13

14 Transientenanalyse: Beispiel 2 Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-14

15 Transientenanalyse Zeitliche Analyse von Signalen. Abklingzeiten, Kurvenformen, Anstiegs- und Abfallzeiten, Überschwingverhalten, Einschwingverhalten, Dämpfungsverhalten, Verzögerungszeiten. Achtung: PrintStep und Final Time müssen mit der Quelle korrespondieren. Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-15

16 Sinusspannungsquelle VSIN DC Gleichspannung nur für die DC-Sweep-Analyse AC Amplitude einer Wechselspannung nur für die AC-Sweep-Analyse VOFF Offsetspannung, wird nur bei einer Transientenanalyse benutzt VAMPL Amplitude der Wechselspannung FREQ Frequenz für die Transientenanalyse TD Verzögerungszeit beim Start DF Dämpfungs-(Abkling-) Faktor der Sinusschwingung PHASE Phase in Grad Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-16

17 Transientenanalyse: Beispiel 3 Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-17

18 Pulsespannungsquelle VPULSE DC Gleichspannung für für die DC Analyse AC Wechselspannung nur für die AC Analyse V1 Anfangswert (Erster Spannungswert) V2 Endwert (Zweiter Spannungswert) TD Verzögerungszeit zum Anstieg (time delay) TR Anstiegszeit (ansteigende Flanke) (time rise) TF Abfallzeit (abfallende Flanke) (time fall) PW Pulsbreite (pulse width) PER Periodendauer V2 V1 PER TD TR PW TF t [sec] Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-18

19 Ergebnis Beispiel 3 Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-19

20 Beispiel 4 zur Transienten-Analyse Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-20

21 Beispiel 4 zur Transienten-Analyse Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-21

22 Probe: Grundlagen Darstellung einer Kurve (Trace) Menü: Trace/Add oder Button mit Zick-Zack-Kurve Darzustellende Größe(n) aussuchen Wenn erforderlich Art der Achsenteilung (log. / linear) und /oder Darstellungsbereich einstellen (Menü Plot bzw. Buttons) Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-22

23 Probe: weitere Operationen Wiederherstellen der vorher gezeigten Daten: Menü: Analysis / Probe Set-up: at start up: restore last session mathematische Operationen und Verknüpfungen möglich weitere Kurven hinzufügen Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-23

24 Arbeiten mit Probe: Weitere Diagramme hinzufügen Über Menü Plot / Add Plot: Bei unterschiedlichen Größen wie z.b bei Strömen und Spannungen, empfiehlt es sich mit Add Plot weitere Diagramm darzustellen. Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-24

25 Arbeiten mit Probe: Markierungen (Cursor) Zwei Cursor Aktivierung durch Schaltfläche und Maustasten (rechts/links) Können in verschiedenen Kurven oder Diagrammen eingesetzt werden Bedienung über Schaltflächen (Buttons) Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-25

26 Probe: Cursorsteuerung Zum nächsten Maximum *) Zum nächsten Minimum *) Zum nächsten Nulldurchgang *) Zum absoluten Minimum Zum absoluten Maximum Zum nächsten Punkt *) Cursor-Suche Zum nächsten Übergang Zum vorherigen Übergang *) in der bisherigen Bewegungsrichtung Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-26

27 Laden von Daten in Probe Daten aus anderen Simulationen können in Probe an die aktuellen Daten angehängt und angezeigt werden, sofern die Art der Simulation (AC-Sweep, DC-Sweep, usw. ) übereinstimmt. Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-27

28 Datenausgabe mit Probe Über die Zwischenablage Ausdrucken Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-28

29 Weitere Operationen mit Probe Anzeigen von Kurvensymbolen: Tools/Options/use Symbols (wichtig bei schwarz-weiß Ausdruck Berechnete Punkte in Grafik anzeigen Markierung setzen Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-29

30 Probe-Darstellung Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-30

31 Stromrichtungen Marker stellen stets korrekten Strom dar (multiplizieren falls nötig mit -1) Richtung 1 2: Stromzählung positiv Richtung 2 1: Stromzählung negativ Vorsicht bei gedrehten Bauteilen Bei Stromquellen fließt Strom von + - Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-31

32 Abspeichern und Laden von Probe-Profilen Tools/Display Control: save.. load.. restore Dem Profil einen Namen geben Im gewünschten Verzeichnis mit eindeutigem Namen ablegen (save to) Probe starten (Design Manager) Daten einladen (open) Profil laden (Tools/options/load) Restore Profil (restore) Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-32

33 Probe : Farbe der Darstellung ändern Datei: C:/Windows/MSIM_EVL.INI Original: [PROBE DISPLAY COLORS] NUMTRACECOLORS=6 BACKGROUND=BLACK FOREGROUND = WHITE TRACE_1=BRIGHTGREEN TRACE_2=BRIGHTRED TRACE_3=BRIGHTBLUE TRACE_4=BRIGHTYELLOW TRACE_5=BRIGHTMAGENTA TRACE_6=BRIGHTCYAN Geändert: [PROBE DISPLAY COLORS] NUMTRACECOLORS=6 BACKGROUND=BRIGHTWHITE FOREGROUND = BLACK TRACE_1=DARKGREEN TRACE_2=BRIGHTRED TRACE_3=BRIGHTBLUE TRACE_4=ORANGE TRACE_5=BRIGHTMAGENTA TRACE_6=CYAN Dipl.-Ing. Th. Müller Fakultät Elektrotechnik Grundlagen der Schaltungssimulation 4-33