Création d’un modèle de simulation

En un coup d'œil

Cet article explique comment préparer les composants d’un circuit pour la simulation dans Altium Designer en créant, important, définissant et gérant des modèles de simulation. Il présente les méthodes courantes pour obtenir des modèles, notamment à partir de fichiers fournis par les fabricants ou de fichiers de modèles créés manuellement. Il montre ensuite comment créer et enregistrer des modèles de simulation dans un Workspace, définir les informations essentielles telles que le nom du modèle, le fichier, la description et les paramètres, puis modifier ces modèles selon les besoins. Si vous recherchez une méthode claire pour préparer vos composants à la simulation et organiser vos modèles dans votre Workspace, poursuivez votre lecture : ce guide vous aidera à avancer en toute confiance.

- Comment créer ou obtenir des modèles de simulation, notamment à partir de fichiers téléchargés auprès des fabricants, de modèles textuels copiés et de fichiers de sous-circuits rédigés manuellement.
- Comment créer, enregistrer, lier et modifier des modèles de simulation dans Altium Designer et dans un Workspace connecté.
- Quelles informations sont nécessaires pour définir correctement un modèle de simulation, notamment les noms des modèles, les fichiers référencés et les paramètres propres au modèle.
Approfondissez avec l'IA :

Pour simuler un circuit à l’aide du simulateur de circuits à signaux mixtes d’Altium Designer, tous les composants du circuit doivent être prêts pour la simulation, c’est-à-dire qu’un modèle de simulation doit être associé à chacun d’eux.

Le type de modèle et la manière de l’obtenir dépendent en grande partie du composant et, dans une certaine mesure, des préférences du concepteur. De nombreux fabricants de composants fournissent des modèles de simulation correspondant aux composants qu’ils fabriquent. Généralement, il suffit de télécharger le fichier de modèle requis et de l’associer au composant du schéma. En savoir plus sur l’ajout de modèles de simulation à la conception.

Certains modèles doivent être créés de toutes pièces, par exemple en utilisant la syntaxe hiérarchique des sous-circuits pour créer le fichier de modèle de sous-circuit requis (*.ckt).

Création d’un nouveau modèle de simulation

Certains modèles sont proposés par les fabricants et les fournisseurs sous forme de fichiers texte téléchargeables. Parfois, les données du modèle sont présentées sous forme de texte sur une page Web plutôt que dans un fichier à télécharger. Dans ce cas, vous pouvez créer un nouveau fichier de modèle dans Altium Designer et y copier-coller le contenu de la page Web. Utilisez la commande appropriée dans le sous-menu File » New » Mixed Simulation, comme illustré ci-dessous.

Commandes permettant de créer un nouveau fichier de modèle vide.
Commandes permettant de créer un nouveau fichier de modèle vide.

Pour déterminer le type de modèle approprié (*.MDL, *.CKT, etc.), examinez le contenu textuel du modèle.

Vous pouvez ensuite copier-coller les informations du fichier de modèle dans l’éditeur de modèles.

Exemple de contenu textuel d’un modèle de simulation.
Exemple de contenu textuel d’un modèle de simulation.

  • L’utilisation des courants traversant les inductances est prise en charge dans une expression de valeur de source fonctionnelle.
  • La directive de condition initiale (.IC) est prise en charge au sein d’un sous-circuit.
  • Pour simuler des salves répétées de transitoires, vous pouvez utiliser la fonction EXP dans les sources indépendantes avec les paramètres suivants :

    EXP(V1 V2 Td1 Tau1 Td2 Tau2 Tpulse Npulse Tburst),

    où :

    • Tpulse – période des impulsions
    • Npulse – nombre d’impulsions par salve
    • Tburst – période de répétition des salves
  • Les courants de sortie des transistors à canal P (BJT, JFET, MOSFET, MESFET) sont traités comme des courants entrants, ce qui les rend cohérents avec ceux des transistors à canal N.
  • Lors de la création d’un modèle à partir d’un autre modèle, vous pouvez désormais utiliser le mot-clé de modèle AKO. Dans l’exemple ci-dessous, le modèle QP possède les mêmes paramètres que le modèle QP350, à l’exception de BF, qui est modifié, et de VA, qui est défini.

    .MODEL QP350 PNP(IS=1.4E-15 BF=70 CJE=.012P CJC=.06P RE=20 RB=350 RC=200)

    .MODEL QP AKO:QP350 PNP(BF=150 VA=100)

    La détection des erreurs s’applique lors de l’utilisation de la syntaxe AKO, lorsque la définition du modèle implique une récursion infinie ( afficher l’image) ou un modèle de base manquant ( afficher l’image).

Création d’un modèle de simulation dans l’espace de travail

Altium Designer, associé à un espace de travail connecté, permet de créer et de gérer des modèles de simulation dans l’espace de travail. Une fois créé, un modèle de simulation de l’espace de travail peut être utilisé pour créer un ou plusieurs composants de l’espace de travail.

Bien que les modèles de simulation de l’espace de travail soient créés automatiquement lorsque vous ajoutez un fichier de modèle de simulation à un composant en cours de définition dans l’éditeur de composants en mode d’édition d’un seul composant puis enregistrez ce composant dans votre espace de travail, vous pouvez également créer des modèles de simulation directement dans l’espace de travail, comme décrit ci-dessous.

  1. Ouvrez le panneau Components et activez l’affichage des modèles en cliquant sur le bouton  en haut du panneau, puis en sélectionnant Models.

    Activez l’affichage de Models dans le panneau Components
    Activez l’affichage de Models dans le panneau Components

  2. Accédez à la catégorie Simulations et sélectionnez Create Component dans le menu du bouton .

    Accédez aux modèles de simulation dans le panneau Components et sélectionnez la commande permettant de créer un nouveau modèle 
    Accédez aux modèles de simulation dans le panneau Components et sélectionnez la commande permettant de créer un nouveau modèle

  3. Dans la boîte de dialogue Create New Item qui s’ouvre, saisissez les informations requises, assurez-vous que l’option Open for editing after creation est activée, puis cliquez sur OK. Le modèle de simulation de l’espace de travail est créé et l’éditeur temporaire SimModel s’ouvre, présentant un document .SimModel comme document actif dans l’espace de conception. Ce document est nommé d’après l’élément et sa révision, au format suivant : <Item><Revision>.SimModel (par exemple, SIM-001-0001-1.SimModel).

    Exemple de modification de la révision initiale d’un modèle de simulation de l’espace de travail : l’éditeur temporaire SimModel fournit le document permettant de définir votre modèle de simulation.
    Exemple de modification de la révision initiale d’un modèle de simulation de l’espace de travail : l’éditeur temporaire SimModel fournit le document permettant de définir votre modèle de simulation.

  4. Utilisez ce document pour définir le modèle de simulation de l’espace de travail selon vos besoins. Pour plus d’informations à ce sujet, consultez Définition du modèle de simulation.
  5. Enregistrez le modèle dans l’espace de travail à l’aide de la commande Save to Server située à droite de l’entrée du modèle de simulation dans le panneau Projects. La boîte de dialogue Edit Revision s’affiche. Vous pouvez y modifier le nom et la description, et ajouter des notes de publication si nécessaire. Le document et l’éditeur se ferment après l’enregistrement.
  6. Le document contenant la définition source du modèle de simulation, *.SimModel, est stocké dans la révision du modèle de simulation de l’espace de travail. Le modèle de simulation est présenté dans le panneau Components, dans la catégorie Simulations.

    Modèle de simulation de l’espace de travail enregistré, affiché dans le panneau Components
    Modèle de simulation de l’espace de travail enregistré, affiché dans le panneau Components

    Les données enregistrées dans l’espace de travail comprennent la définition du modèle dans le fichier .SimModel, ainsi que tout fichier .mdl ou .ckt référencé. Dans le panneau Explorer, passez à l’onglet de vue Preview, puis cliquez sur un fichier référencé pour afficher un aperçu de son contenu. Les paramètres du modèle sont également présentés, le cas échéant.

    Parcourez le modèle de simulation de l’espace de travail enregistré dans le panneau Explorer. Passez à l’onglet de vue Preview pour consulter les données enregistrées.
    Parcourez le modèle de simulation de l’espace de travail enregistré dans le panneau Explorer. Passez à l’onglet de vue Preview pour consulter les données enregistrées.

Un modèle de simulation de l’espace de travail enregistré peut ensuite être associé à un composant de l’espace de travail lors de la définition de ce composant dans l’éditeur de composants, en mode d’édition d’un seul composant ou d’édition de composants par lots.

  • Du point de vue du concepteur, un composant de l’espace de travail regroupe en une seule entité toutes les informations nécessaires pour représenter ce composant dans tous les domaines de conception. Il peut donc être considéré comme un conteneur dans lequel sont stockés tous les modèles propres aux différents domaines et toutes les informations paramétriques. Pour sa représentation dans les différents domaines, un composant de l’espace de travail ne contient pas les modèles de domaine eux-mêmes, mais des liens vers ces modèles. Ces liens sont spécifiés lors de la définition du composant.
  • Des modèles de simulation peuvent également être créés dans l’espace de travail lors de l’importation de bibliothèques de composants existantes d’ancienne génération (SchLib, PcbLib, IntLib, DbLib, SVNDbLib). L’interface dédiée à ce processus, le Library Importer, propose un parcours intuitif qui importe dans votre espace de travail les bibliothèques sélectionnées au départ. En savoir plus sur l’outil d’importation de bibliothèques.

Définition du modèle de simulation

Les informations requises pour définir le modèle dans un fichier SimModel sont les suivantes :

  • Model Name – utilisez ce champ pour spécifier le nom du modèle. Lors de l'enregistrement dans l'espace de travail, cette entrée sera utilisée comme Name de la révision de l'élément de modèle de simulation.

    Il doit s'agir du nom tel qu'il apparaît dans tout fichier de modèle ou de sous-circuit référencé.

    Lorsque vous référencez un fichier MDL, le nom doit être celui qui apparaît sur la ligne .MODEL de la définition du modèle. Prenons l'exemple d'un modèle de diode dont la définition est la suivante :

    .MODEL 1N4002 D(IS=2.55E-9 RS=0.042 N=1.75 TT=5.76E-6 CJO=1.85E-11 + VJ=0.75 M=0.333 BV=100 IBV=1E-5 )

    Le nom du modèle est ici 1N4002. C'est ce nom qui doit être saisi dans le champ Model Name.

    Lorsque vous référencez un fichier CKT, le nom doit être celui qui apparaît sur la ligne .SUBCKT de la définition du modèle. Prenons l'exemple d'un modèle de fusible dont la définition est la suivante :

    .SUBCKT FUSE 1 2 PARAMS: CURRENT=1 RESISTANCE=1m SW1 1 2 3 0 SMOD OFF BNLV 3 0 V=(abs(v(1,2)))
    .MODEL SMOD SW (VT=\{(CURRENT*RESISTANCE)\} RON=1g ROFF=\{RESISTANCE\})
    .ENDS FUSE

    Le nom du modèle est ici FUSE. C'est ce nom qui doit être saisi dans le champ Model Name.

  • Model File – pour un modèle défini à l'aide d'un fichier .mdl ou .ckt, utilisez le bouton Browse pour sélectionner le fichier requis dans une bibliothèque disponible.
  • Description – saisissez une description du modèle, par exemple sa fonction. Lors de l'enregistrement dans l'espace de travail, cette entrée sera utilisée comme Description de la révision du modèle de simulation.
  • Parameters – paramètres du modèle (voir Paramètres au niveau du modèle).
  • Model Preview – affichage en lecture seule du contenu du fichier .mdl ou .ckt référencé.

Paramètres au niveau du modèle

Le cas échéant, les paramètres au niveau du modèle peuvent être définis directement dans le fichier SimModel, puisqu'ils font naturellement partie de la définition d'un modèle. La zone Parameters du document est automatiquement renseignée avec les paramètres applicables au modèle choisi. Les valeurs des paramètres peuvent être modifiées directement sur place : cliquez sur le champ Parameter Value associé à un paramètre dans la liste et saisissez directement la valeur requise.

Pour les types de modèles SPICE3f5 intégrés, PSpice pris en charge et de sous-circuit, les paramètres disponibles sont automatiquement répertoriés dans la zone Parameters.

Définissez les paramètres du modèle dans le cadre de sa définition, en les modifiant directement sur place.
Définissez les paramètres du modèle dans le cadre de sa définition, en les modifiant directement sur place.

Lorsqu'un composant prêt pour la simulation est placé dans une conception, un paramètre de simulation peut avoir une valeur différente au niveau du composant de celle du même paramètre au niveau du modèle. Lors de la génération de la netlist, le paramètre au niveau du composant est prioritaire. Les paramètres au niveau du composant sont naturellement définis dans le cadre de ce composant. Pour plus de détails, consultez Création d'un nouveau composant de bibliothèque dans l'espace de travail.

Modification d'un modèle de simulation de l'espace de travail

À tout moment, vous pouvez revenir à un modèle de simulation de l'espace de travail et le modifier directement. Sélectionnez la catégorie Simulations dans le panneau Components (l'option Models doit être activée dans le menu du panneau pour accéder à cette catégorie), faites un clic droit sur l'entrée d'un modèle de simulation et choisissez la commande Edit dans le menu contextuel. L'éditeur temporaire s'ouvre à nouveau, avec le fichier contenant la définition source du modèle de simulation, inclus dans le modèle de simulation de l'espace de travail, ouvert pour modification. Effectuez les modifications nécessaires, puis enregistrez le document dans la révision suivante du modèle de simulation de l'espace de travail.

Lorsque vous modifiez un modèle de simulation de l'espace de travail, dès que vous enregistrez cette modification dans une nouvelle révision du modèle, tous les composants de l'espace de travail qui utilisent ce modèle deviennent de fait obsolètes, car ils utilisent toujours la révision précédente. Dans la plupart des cas, vous souhaiterez sans doute réenregistrer ces composants de l'espace de travail, en mettant à jour leurs liens respectifs vers les modèles afin d'utiliser les dernières révisions disponibles. Pour simplifier ce processus, l'espace de travail, conjointement avec Altium Designer, permet de mettre à jour les composants parents au moment du réenregistrement d'un modèle de simulation de l'espace de travail, après toute modification apportée à ce modèle à l'aide de la fonction de modification directe.

Pour plus d'informations sur la mise à jour des composants parents lors de l'enregistrement d'un modèle de domaine, consultez la page Création et modification de contenu.

Génération de fichiers SimModel

Les fichiers SimModel peuvent être générés à partir du document de bibliothèque de schémas ou de bibliothèque de base de données actif à l'aide de la commande Tools » Generate SimModel Files.

  • Cette fonctionnalité est uniquement disponible pour les bibliothèques de bases de données standard (DbLib). Les fichiers SimModel ne peuvent pas être générés à partir de bibliothèques de bases de données SVN (SVNDbLib).
  • Seuls les composants des tables actuellement activées sont pris en compte lors de la génération des fichiers SimModel.

Après le lancement de la commande, la boîte de dialogue Generate SimModel Files s'affiche. Chaque fichier SimModel (et la définition du modèle de simulation qu'il contient) est créé à partir du lien vers le modèle de simulation d'un composant de schéma dans la bibliothèque de schémas active (ou des informations de simulation d'un enregistrement de composant dans la bibliothèque de base de données active). Utilisez les commandes de la boîte de dialogue pour configurer la génération d'un ou de plusieurs fichiers SimModel selon vos besoins. Par défaut, un sous-dossier nommé Sim Models est créé. Si nécessaire, remplacez ce nom par un nom plus approprié. Si le dossier désigné existe, il sera utilisé ; sinon, il sera créé.

La boîte de dialogue Generate SimModel Files
La boîte de dialogue Generate SimModel Files

Après avoir défini les options selon vos besoins, cliquez sur OK. La génération s'effectue et une boîte de dialogue de confirmation s'affiche une fois le processus terminé, indiquant le nombre de fichiers SimModel générés. Tous les fichiers .mdl, .ckt ou .scb référencés sont également stockés avec les fichiers SimModel.

Un fichier SimModel généré peut ensuite être utilisé pour créer une nouvelle révision d'un élément de modèle de simulation dans l'espace de travail auquel vous êtes connecté. Ouvrez un fichier SimModel et utilisez la commande File » Save to Server pour sélectionner une révision planifiée d'un élément de modèle de simulation dans votre espace de travail (ou en créer une à la volée) via la boîte de dialogue Choose Planned Item Revision qui s'ouvre.

Si vous migrez depuis une bibliothèque intégrée, les bibliothèques de schémas sources (SchLib) peuvent être obtenues en ouvrant le fichier IntLib dans Altium Designer et en choisissant d'extraire les bibliothèques sources. Lors de la génération de fichiers SimModel à partir d'une bibliothèque de base de données, seuls les composants des tables actuellement activées sont pris en compte.

La dénomination des fichiers SimModel dépend du type de bibliothèque source :

  • Schematic Library - chaque fichier SimModel est nommé d'après le nom du modèle de simulation. Lorsque plusieurs composants de schéma incluent la même implémentation de modèle de simulation (modèle de simulation portant le même nom), un seul fichier SimModel est généré sous ce nom.
  • Database Library - chaque fichier SimModel est nommé d'après le nom du modèle de simulation, tel qu'il est spécifié dans le champ Sim Model Name d'un enregistrement de composant. Lorsque plusieurs enregistrements de composants (dans les tables activées) incluent la même implémentation de modèle de simulation (même entrée dans le champ Sim Model Name), un seul fichier SimModel est généré sous ce nom.

Assistant de création de modèles SPICE

Certains modèles de composants analogiques intégrés à SPICE permettent d’utiliser un fichier de modèle associé (*.mdl) pour définir de manière paramétrique des caractéristiques comportementales avancées (par exemple, résistance à semi-conducteur, diode, BJT). La création manuelle de ce fichier de modèle, puis son association manuelle au composant de schéma requis, peuvent être assez fastidieuses. Le SPICE Model Wizard facilite cette tâche. Cet assistant permet de définir les caractéristiques d’un tel composant à partir de données recueillies par l’utilisateur. Les paramètres, saisis directement ou extraits des données fournies, sont automatiquement écrits dans un fichier de modèle, qui est ensuite associé au composant de schéma désigné.

Le SPICE Model Wizard offre une solution pratique et semi-automatisée pour créer et associer un modèle de simulation SPICE pour différents composants analogiques, intégrés à SPICE et nécessitant un fichier de modèle associé (*.mdl). Les caractéristiques comportementales du modèle sont définies à partir des informations que vous fournissez à l’assistant. La quantité d’informations requises dépend du type de composant pour lequel vous souhaitez créer un modèle : elle va de la simple saisie des paramètres du modèle à la saisie de données issues de la fiche technique du fabricant ou de mesures effectuées sur le composant physique lui-même.

Les sections suivantes décrivent l’utilisation de l’assistant, de son ouverture à la vérification du modèle.

Accéder à l’assistant

L’assistant est accessible depuis l’éditeur de symboles de schéma en choisissant la commande Tools » XSpice Model Wizard dans les menus principaux.

La page initiale du SPICE Model Wizard
La page initiale du SPICE Model Wizard

Sur les deux pages suivantes de l’assistant, vous pourrez choisir :

  • Le composant que vous souhaitez modéliser, dans la liste des types de composants pris en charge.
  • Si le modèle SPICE généré doit être ajouté à un composant existant du document de bibliothèque ou à un nouveau composant créé par l’assistant et ajouté à ce document.
L’assistant de modèles SPICE est essentiellement un ensemble d’assistants, à raison d’un par modèle de composant pris en charge.

Types de composants pris en charge

L’assistant permet de créer des modèles SPICE pour les types de composants analogiques suivants :

  • Diode
  • Condensateur à semi-conducteur
  • Résistance à semi-conducteur
  • Interrupteur commandé en courant
  • Interrupteur commandé en tension
  • Transistor bipolaire à jonction
  • Ligne de transmission avec pertes
  • Ligne de transmission RC à paramètres uniformément répartis

Nommer le modèle

L’une des étapes les plus importantes au fil des pages de l’assistant consiste à attribuer un nom au modèle que vous créez. Vous ne pourrez d’ailleurs pas passer à l’étape de définition des paramètres de l’assistant tant que vous n’aurez pas saisi de nom.

Après la création, ce nom apparaîtra dans le champ Model Name de la boîte de dialogue Sim Model. Le fichier de modèle lui-même est également créé sous ce nom (<ModelName>.mdl). Lorsque vous utilisez l’assistant pour ajouter un modèle à un nouveau composant de bibliothèque, le nom spécifié pour le modèle est également utilisé pour nommer le composant.

Lorsque vous nommez le modèle, vous pouvez aussi saisir une courte description. Celle-ci peut indiquer la fonction du modèle (par exemple, Semiconductor Resistor) ou faire référence plus précisément à une valeur ou à une configuration (par exemple, NPN BJT).

Caractéristiques à modéliser

Après avoir nommé le modèle, vous accéderez à une ou plusieurs pages consacrées aux caractéristiques à modéliser. Les types de modèles pris en charge par l’assistant peuvent être répartis dans les deux groupes suivants :

Un paramètre spécifié dans le fichier de modèle d’un composant remplace sa valeur par défaut, propre au moteur SPICE.
  • Les modèles nécessitant la saisie de données à partir desquelles sont extraits les paramètres définissant les caractéristiques choisies du composant. Les données saisies proviennent soit de mesures directes effectuées sur le composant physique, soit de la fiche technique du fabricant. Pour en savoir plus, consultez la section Modèles de composants créés par extraction des paramètres à partir de données.
Seuls les paramètres pouvant être définis dans un fichier de modèle sont pris en compte par l’assistant. Les paramètres pouvant être définis au niveau du composant doivent être configurés dans l’onglet Parameters de la boîte de dialogue Sim Model, une fois que l’assistant a terminé la création du fichier de modèle.

Générer le modèle

Après la définition des données ou paramètres requis, l’assistant affiche le modèle généré. Il s’agit du contenu qui sera enregistré dans le fichier MDL.

Aperçu du contenu du fichier de modèle généré.
Aperçu du contenu du fichier de modèle généré.

Vous pouvez modifier le modèle directement sur cette page, ce qui vous permet de maîtriser entièrement sa définition.

Une fois la définition du modèle satisfaisante, cliquez sur Next pour passer à la dernière étape de l’assistant. Cliquez sur Finish pour enregistrer le modèle. Utilisez la boîte de dialogue Save SPICE Model File pour choisir l’emplacement d’enregistrement du fichier MDL obtenu. Par défaut, le fichier est enregistré dans le même répertoire que le document de bibliothèque de schémas. Vous pouvez également modifier le nom du fichier à ce stade, si vous le souhaitez.

Si vous avez demandé à associer le modèle à un nouveau composant, celui-ci sera créé et ajouté au document de bibliothèque.

Bien que le modèle soit automatiquement associé au composant, qu’il soit nouveau ou existant, prenez l’habitude de vérifier la correspondance entre les broches du composant de schéma et celles du modèle. Ouvrez la boîte de dialogue Sim Model du modèle associé et vérifiez la correspondance des broches dans la zone Pin Mapping de la boîte de dialogue, en apportant les modifications nécessaires. Définissez au besoin les valeurs des paramètres supplémentaires disponibles pour le modèle dans l’onglet Parameters de la boîte de dialogue.

Modèles de composants créés par saisie directe des paramètres

Pour les modèles de composants suivants, l’assistant n’extrait pas les paramètres à partir des données saisies. Les modèles sont créés par saisie directe des valeurs de leurs paramètres respectifs. Lors de la saisie des valeurs des paramètres, gardez les points suivants à l’esprit :

  • Si aucune valeur n’est spécifiée pour un paramètre, aucune entrée correspondante ne figurera dans le fichier de modèle créé. Dans ce cas, la valeur par défaut stockée en interne dans SPICE sera utilisée. Autrement dit, si une valeur est spécifiée pour un paramètre dans un fichier de modèle, elle remplace la valeur par défaut de ce paramètre.
  • Si la valeur affichée par défaut pour un paramètre dans l’assistant est « - » et qu’aucune valeur n’est explicitement saisie pour ce paramètre, une valeur par défaut de zéro, interne à SPICE, sera utilisée pour les calculs.

Condensateur à semi-conducteur

Les paramètres suivants peuvent être définis pour ce modèle de composant à l’aide de l’assistant. La saisie d’une valeur entraîne l’écriture du paramètre correspondant dans le fichier MDL généré.

CJ

 

Capacité du fond de jonction (en F/m²).

CJSW

 

Capacité des parois latérales de la jonction (en F/m).

DEFW

 

Largeur par défaut du composant (en mètres). (Valeur par défaut = 1e-6).

NARROW

 

Réduction de largeur due à la gravure latérale (en mètres). (Valeur par défaut = 0).

Résistance à semi-conducteur

Les paramètres suivants peuvent être définis pour ce modèle de composant à l'aide de l'assistant. La saisie d'une valeur entraîne l'écriture du paramètre correspondant dans le fichier MDL généré.

TC1

 

Coefficient de température du premier ordre (en ohms/°C). (Valeur par défaut = 0)

TC2

 

Coefficient de température du second ordre (en ohms/°C²). (Valeur par défaut = 0)

RSH

 

Résistance par carré (en ohms).

DEFW

 

Largeur par défaut (en mètres). (Valeur par défaut = 1e-6).

NARROW

 

Rétrécissement dû à la gravure latérale (en mètres). (Valeur par défaut = 0).

TNOM

 

Température de mesure des paramètres (en °C). Si aucune valeur n'est spécifiée, la valeur par défaut attribuée à TNOM dans l'onglet Advanced de la boîte de dialogue Advanced Analyses Settings sera utilisée (valeur par défaut = 27).

Interrupteur commandé en courant

Les paramètres suivants peuvent être définis pour ce modèle de composant à l'aide de l'assistant. La saisie d'une valeur entraîne l'écriture du paramètre correspondant dans le fichier MDL généré.

IT

 

Courant de seuil (en ampères). (Valeur par défaut = 0).

IH

 

Courant d'hystérésis (en ampères). (Valeur par défaut = 0).

RON

 

Résistance à l'état passant (en ohms). (Valeur par défaut = 1).

ROFF

 

Résistance à l'état bloqué (en ohms). Par défaut, elle est définie sur 1/GMIN. GMIN est un paramètre SPICE avancé, spécifié dans l'onglet Advanced de la boîte de dialogue Advanced Analyses Settings. Il définit la conductance minimale (résistance maximale) de tout composant du circuit. Sa valeur par défaut est de 1e-12 mhos, ce qui donne une valeur par défaut de 1000 GΩ pour ROFF.

Interrupteur commandé en tension

Les paramètres suivants peuvent être définis pour ce modèle de composant à l'aide de l'assistant. La saisie d'une valeur entraîne l'écriture du paramètre correspondant dans le fichier MDL généré.

VT

 

Tension de seuil (en volts). (Valeur par défaut = 0).

VH

 

Tension d'hystérésis (en volts). (Valeur par défaut = 0).

RON

 

Résistance à l'état passant (en ohms). (Valeur par défaut = 1).

ROFF

 

Résistance à l'état bloqué (en ohms). Par défaut, elle est définie sur 1/GMIN. GMIN est un paramètre SPICE avancé, spécifié dans l'onglet Advanced de la boîte de dialogue Advanced Analyses Settings. Il définit la conductance minimale (résistance maximale) de tout composant du circuit. Sa valeur par défaut est de 1e-12 mhos, ce qui donne une valeur par défaut de 1000 GΩ pour ROFF.

Ligne de transmission avec pertes

Les paramètres suivants peuvent être définis pour ce modèle de composant à l'aide de l'assistant. La saisie d'une valeur (ou l'activation d'une option) entraîne l'écriture du paramètre correspondant dans le fichier MDL généré.

R

 

Résistance par unité de longueur (en ohms/unité). (Valeur par défaut = 0).

L

 

Inductance par unité de longueur (en henrys/unité). (Valeur par défaut = 0).

G

 

Conductance par unité de longueur (en mhos/unité). (Valeur par défaut = 0).

C

 

Capacité par unité de longueur (en farads/unité). (Valeur par défaut = 0).

LEN

 

Longueur de la ligne de transmission.

REL

 

Contrôle des points de rupture (en unités arbitraires). (Valeur par défaut = 1).

ABS

 

Contrôle des points de rupture (en unités arbitraires). (Valeur par défaut = 1).

NOSTEPLIMIT

 

Option qui, lorsqu'elle est activée, supprime la contrainte imposant des pas de temps inférieurs au retard de la ligne. (Par défaut = désactivée).

NOCONTROL

 

Option qui, lorsqu'elle est activée, empêche la limitation du pas de temps fondée sur des critères d'erreur de convolution. (Par défaut = désactivée).

LININTERP

 

Option qui, lorsqu'elle est activée, utilise une interpolation linéaire au lieu de l'interpolation quadratique par défaut pour le calcul des signaux retardés. (Par défaut = désactivée).

MIXEDINTERP

 

Option qui, lorsqu'elle est activée, utilise un critère pour déterminer si l'interpolation quadratique est applicable et, dans le cas contraire, utilise une interpolation linéaire. (Par défaut = désactivée).

COMPACTREL

 

Grandeur spécifique utilisée pour contrôler la compression des valeurs historiques utilisées pour la convolution. Par défaut, cette grandeur utilise la valeur spécifiée pour le paramètre de tolérance d'erreur relative de simulation (RELTOL), défini dans l'onglet Advanced de la boîte de dialogue Advanced Analyses Settings.

COMPACTABS

 

Grandeur spécifique utilisée pour contrôler la compression des valeurs historiques utilisées pour la convolution. Par défaut, cette grandeur utilise la valeur spécifiée pour le paramètre de tolérance d'erreur absolue sur le courant (ABSTOL), défini dans l'onglet Advanced de la boîte de dialogue Advanced Analyses Settings.

TRUNCNR

 

Option qui, lorsqu'elle est activée, permet d'utiliser la méthode itérative de Newton-Raphson pour déterminer un pas de temps approprié dans les routines de contrôle du pas de temps. (Par défaut = désactivée ; une méthode par essais successifs est alors utilisée, en divisant à chaque fois le pas de temps précédent par deux).

TRUNCDONTCUT

 

Option qui, lorsqu'elle est activée, supprime la réduction par défaut du pas de temps destinée à limiter les erreurs lors du calcul effectif des grandeurs liées à la réponse impulsionnelle. (Par défaut = désactivée).

Pour pouvoir simuler le modèle obtenu, une valeur doit être attribuée à au moins deux des paramètres R, L, G et C, et une valeur doit également être saisie pour le paramètre LEN. Vous ne pourrez pas poursuivre dans l'assistant tant que ces conditions ne seront pas remplies.

Ligne de transmission RC à paramètres uniformément répartis

Les paramètres suivants peuvent être définis pour ce modèle de composant à l'aide de l'assistant. La saisie d'une valeur entraîne l'écriture du paramètre correspondant dans le fichier MDL généré.

K

 

Constante de propagation. (Valeur par défaut = 2).

FMAX

 

Fréquence maximale d'intérêt (en hertz). (Valeur par défaut = 1.0G).

RPERL

 

Résistance par unité de longueur (en ohms/mètre). (Valeur par défaut = 1000).

CPERL

 

Capacité par unité de longueur (en farads/mètre). (Valeur par défaut = 1.0e-15).

ISPERL

 

Courant de saturation par unité de longueur (en ampères/mètre). (Valeur par défaut = 0).

RSPERL

 

Résistance de la diode par unité de longueur (en ohms/mètre). (Valeur par défaut = 0).

 

Modèles de composants créés par extraction de paramètres à partir de données

Pour les diodes et les transistors bipolaires (BJT), l’assistant extrait les informations relatives aux paramètres à partir des données que vous saisissez. Les paramètres extraits pour être inclus dans le fichier de modèle dépendent des caractéristiques particulières de la diode ou du transistor BJT que vous avez choisi de modéliser.

La méthode de saisie des données varie selon les caractéristiques. Dans certains cas, vous devrez saisir directement des valeurs numériques ; dans d’autres, des points relevés sur une courbe. Dans tous les cas, les données proviennent de mesures directes sur le composant, de la fiche technique du fabricant ou d’une combinaison des deux.

Pour les données issues de courbes, saisir davantage de points permet à l’assistant d’obtenir une représentation plus fidèle des données sources, ce qui améliore la précision des valeurs des paramètres extraits.

Lorsque vous devez saisir des données issues d’une courbe, entrez une série de points relevés sur le graphique source dans la grille fournie par l’assistant. Si vos données sont enregistrées au format de valeurs séparées par des virgules (*.csv), vous pouvez les importer à l’aide du bouton Import Data disponible. L’assistant utilise les données saisies pour extraire les paramètres requis pour le modèle. Les résultats de l’extraction sont présentés sur une page suivante de l’assistant : les valeurs des paramètres extraits, ainsi qu’un graphique comparant les données saisies aux valeurs calculées à l’aide de ces paramètres. L’image ci-dessous illustre un exemple de cet affichage des résultats.

Saisissez les données sources pour permettre à l’assistant d’extraire les paramètres requis pour le modèle.
Saisissez les données sources pour permettre à l’assistant d’extraire les paramètres requis pour le modèle.

Vous pouvez modifier les valeurs des paramètres extraits pour affiner davantage la précision du modèle de diode. Le graphique comparatif est mis à jour pour refléter les modifications.

Diode

Les sections suivantes détaillent chacune des caractéristiques que vous pouvez choisir de modéliser pour une diode. Chaque section présente les paramètres extraits et les données sources dont l’assistant a besoin pour les extraire.

Transistor bipolaire à jonction (BJT)

Lors de la création d'un modèle de transistor bipolaire à jonction (BJT), l'assistant de modèle SPICE vous demande de choisir les données sources à partir desquelles les paramètres seront extraits :

  • Données mesurées – sélectionnez cette option si vos données sources proviennent de mesures effectuées sur un composant physique et si vous souhaitez développer un modèle précis décrivant tous les aspects du comportement en courant continu.
  • Fiche technique du fabricant – sélectionnez cette option si vos données sources proviennent d'une fiche technique. Les fiches techniques ne contiennent généralement pas suffisamment d'informations pour modéliser tous les aspects du transistor BJT. Elles contiennent toutefois habituellement assez d'informations pour créer un modèle de composant utilisable uniquement dans la région active directe.
Lors de la création d'un modèle BJT, l'assistant vous demande également de préciser la polarité du transistor : NPN ou PNP.

Les différences entre ces deux options concernent principalement la manière dont sont extraits les paramètres modélisant les caractéristiques courant-tension en courant continu du BJT. En ce qui concerne les capacités de jonction en polarisation inverse et les temps de transit, la méthode d'extraction des paramètres est identique pour les deux options.

Les sections suivantes détaillent chacune des caractéristiques que vous pouvez choisir de modéliser pour un transistor BJT, en fonction du type de données sources (données mesurées ou fiche technique). Elles présentent les paramètres extraits dans chaque cas ainsi que les données sources requises par l'assistant pour permettre leur extraction.

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