Travailler avec les résultats de simulation

Lorsque les analyses requises sont configurées et exécutées, les résultats sont enregistrés dans un fichier de données de simulation (SDF), qui porte le nom du projet (<ProjectName>.sdf) et apparaît dans le panneau Projects, sous le dossier Generated\Simulation Documents. Le fichier s’ouvre automatiquement dans un onglet de document, dans l’éditeur SimData. Cet environnement riche en fonctionnalités vous permet d’analyser rapidement et efficacement les résultats de simulation afin d’évaluer et de déboguer votre conception et, au final, de vous assurer de son bon fonctionnement. Notez que, bien qu’il ait été créé, ce fichier n’est pas encore enregistré.

Utilisation de la liste des résultats de simulation

Les simulations exécutées sont affichées dans la zone Results du panneau Simulation Dashboard. Le bouton  situé à droite d’une entrée de résultat propose les actions suivantes :

• Show Results – rouvrir les résultats de cette exécution. Vous pouvez également double-cliquer sur le nom d’un résultat pour le rouvrir.
• Load Profile – restaurer les paramètres d’analyse de cette exécution dans la zone correspondante de la section Analysis Setup & Run du panneau Simulation Dashboard.
• Edit Title – renommer l’entrée de résultat. Par défaut, un résultat porte le nom de l’analyse.
• Edit Description – modifier la description de l’entrée de résultat. Par défaut, la description reprend les principaux paramètres de l’exécution. Vous pouvez également cliquer sur le champ de description pour le modifier.
• Delete – supprimer l’entrée de résultat.

Utilisez la zone Results du panneau Simulation Dashboard pour gérer les résultats de simulation.

Vous pouvez également activer ou désactiver l’icône de verrouillage (/) associée à une entrée de résultat de simulation afin de conserver les résultats de cette exécution. Toute analyse ultérieure du même type sera alors renommée avec un suffixe numérique incrémenté. Le verrouillage des résultats de simulation vous permet de conserver les résultats de plusieurs exécutions d’un même type d’analyse.

Graphiques, tracés et formes d’onde

Un fichier de données de simulation se compose essentiellement de trois éléments :

• Graphiques
• Tracés
• Formes d’onde

Un graphique peut être considéré comme une « page » du fichier SDF. Un fichier SDF peut contenir plusieurs graphiques, dont le contenu dépend du type d’analyse effectué. Un tracé est une zone utilisée pour afficher les données sous forme graphique et peut présenter une ou plusieurs formes d’onde. Un graphique peut contenir plusieurs tracés. Une forme d’onde représente les données d’analyse recueillies en un point ou un nœud spécifique d’une conception.

Comprendre les différents éléments des résultats de simulation

Lors de l’exécution d’une simulation, un graphique distinct est créé pour chaque type d’analyse. Pour accéder au graphique d’un type d’analyse, cliquez sur l’onglet portant son nom au bas de l’espace de conception. Parcourez rapidement les différents graphiques de résultats d’analyse à l’aide des touches + et - du pavé numérique.

Accès aux résultats d’analyse de simulation. Cliquez sur l’onglet correspondant pour afficher les résultats de ce type d’analyse.

Pour les analyses qui produisent des données de formes d’onde, le nombre de tracés contenus dans un graphique dépend du type d’analyse, des sondes ajoutées aux schémas et des expressions de sortie ajoutées lors de la configuration du type d’analyse.

Conseils pratiques pour travailler dans l’éditeur SimData :

• Pour déplacer une forme d’onde d’un tracé à un autre, cliquez sur son nom et maintenez le bouton de la souris enfoncé, puis faites-la glisser vers un autre tracé.
• Pour afficher une forme d’onde existante dans un nouveau tracé distinct, double-cliquez sur son nom, puis sélectionnez New Plot dans la liste déroulante Plot Number de la boîte de dialogue Edit Waveform.
• Pour agrandir une zone d’un tracé, maintenez le bouton gauche de la souris enfoncé et dessinez un rectangle afin de définir la nouvelle zone d’affichage. Pour rétablir la vue, faites un clic droit et sélectionnez Fit Document.
• Double-cliquez n’importe où dans un tracé pour ouvrir la boîte de dialogue Plot Options, dans laquelle vous pouvez configurer le titre, les lignes de grille et le style de ligne.
• Double-cliquez sur un axe pour lui attribuer un libellé et le configurer.
• Double-cliquez sur le titre du graphique pour ouvrir la boîte de dialogue Chart Options, dans laquelle vous pouvez nommer le graphique et configurer les mesures des curseurs affichées sur ce tracé, si les curseurs sont actuellement activés.
• Sélectionnez Tools » Document Options dans le menu pour ouvrir la boîte de dialogue Document Options, dans laquelle vous pouvez configurer les couleurs, la visibilité des différents éléments des formes d’onde, des graphiques et des tracés (y compris les points de données), et définir la longueur de la FFT.

Sélection d’une forme d’onde

Pour sélectionner une forme d’onde dans l’espace de conception, cliquez sur son nom. Une fois sélectionnée, la forme d’onde est mise en évidence et un point apparaît à gauche de son nom. Un filtrage est appliqué en prenant le nom de la forme d’onde comme critère. Toutes les autres formes d’onde du graphique actif portant des noms différents sont masquées (elles apparaissent atténuées).

Le niveau de masquage peut être réglé à l’aide du curseur Mask Level, accessible en cliquant sur le bouton Mask Level situé en bas à droite de l’espace de conception.

Sélectionnez une forme d’onde en cliquant sur son nom et réglez le niveau de masquage à l’aide du bouton et du curseur situés en bas à droite.

Pour supprimer le filtrage et rétablir la visibilité complète de tous les tracés, cliquez sur le bouton Clear situé en bas à droite de l’espace de conception ou utilisez la commande Wave » Clear Filter dans les menus principaux (raccourcis : Esc, Shift+C). La forme d’onde précédemment sélectionnée, dont le nom servait de critère au filtre appliqué, est alors désélectionnée.

Affichage des résultats à plusieurs passes

Le balayage en température, le balayage paramétrique et l’analyse de Monte-Carlo sont des fonctions de simulation qui exécutent plusieurs passes d’un type d’analyse de base (par exemple, balayage AC, analyse transitoire, etc.), en faisant varier un ou plusieurs paramètres du circuit à chaque passe. Lorsque les résultats sont affichés dans l’éditeur SimData, le tracé associé contient les formes d’onde de plusieurs passes. Chaque passe est identifiée par l’ajout d’une lettre et d’un nombre après le nom de la forme d’onde (par exemple, v(Output) p1, v(Output) p2, etc.). La lettre indique le type d’analyse à plusieurs passes :

• t – Balayage en température
• p – Balayage paramétrique
• m – Monte-Carlo

Le numéro indique l’itération concernée.

Exemples de résultats d’une analyse par balayage de paramètres

Lorsque vous cliquez sur le nom d’une forme d’onde, les informations sur le ou les paramètres utilisés pour cette itération s’affichent sous le tracé et dans la barre d’état. De plus, les autres formes d’onde correspondant aux mêmes valeurs de paramètres sont mises en surbrillance lorsque l’option Highlight Similar Waves est activée dans la boîte de dialogue Document Options (Tools » Document Options).

Cliquez sur une forme d’onde correspondant à une itération donnée pour afficher ses paramètres et mettre en surbrillance les autres formes d’onde associées à cette même itération.

Définir le nombre de tracés visibles

Lorsque les résultats d’analyse sont enregistrés pour la première fois dans un fichier SDF, ils sont affichés par défaut de manière optimale : entre un et quatre tracés sont visibles simultanément, selon le nombre de tracés issus de l’analyse. Par exemple, s’il y a trois tracés, le graphique est automatiquement configuré pour les afficher tous les trois. S’il y en a six, le graphique est automatiquement configuré pour afficher quatre tracés à la fois, et ainsi de suite. Vous pouvez modifier le nombre de tracés « visibles » en configurant l’option Number of Plots Visible dans la boîte de dialogue Document Options, accessible pour le fichier SDF actif en choisissant Tools » Document Options dans les menus principaux.

Sélectionnez le Number of Plots Visible souhaité dans la boîte de dialogue Document Options.

En définissant le nombre de tracés visibles sur All, vous pourrez généralement afficher tous les tracés simultanément dans l’espace de conception (en fonction, bien sûr, du nombre de tracés issus de l’analyse). Ce réglage est considéré comme un « mode brouillon », qui offre un aperçu rapide des formes d’onde générées.

Lorsque vous souhaitez analyser les formes d’onde plus en détail, il est préférable de passer de l’affichage de tous les tracés à un nombre précis de tracés. Moins le nombre de tracés visibles simultanément dans l’espace de conception est élevé, plus il est facile de se concentrer sur une forme d’onde particulière et d’y effectuer des mesures. Pour profiter des fonctions de redimensionnement (axes X et/ou Y), d’ajout d’axes Y et d’étiquetage des tracés, vous devez définir l’option Number of Plots Visible sur une valeur autre que All.

Réorganiser les tracés et les formes d’onde

Vous pouvez modifier l’ordre d’affichage des tracés dans un graphique par glisser-déposer. Tout d’abord, assurez-vous que le tracé à déplacer est actif dans l’espace de conception. Lorsque Number of Plots Visible est défini sur All, le tracé actif se distingue par une ligne continue entourant la zone des noms de ses formes d’onde ; si Number of Plots Visible est défini sur 2, 3 ou 4, le tracé actif se distingue par une flèche à gauche de sa zone d’affichage. Cliquez ensuite dans la zone des noms des formes d’onde (à l’écart des noms eux-mêmes) et faites-la glisser vers le haut ou vers le bas selon vos besoins. Une ligne apparaît pour indiquer sous quel tracé le tracé déplacé sera placé lorsque vous relâcherez le bouton de la souris.

Tout comme les tracés, les formes d’onde peuvent être déplacées d’un tracé à un autre. Cliquez sur le nom d’une forme d’onde et faites-le glisser vers le tracé de destination souhaité. Une flèche apparaît en haut de l’axe Y du tracé de destination. Ce déplacement est possible quel que soit le nombre de tracés visibles.

Vous pouvez également déplacer une forme d’onde vers un nouveau tracé en double-cliquant sur son nom, puis en sélectionnant New Plot dans la liste déroulante Plot Number de la boîte de dialogue Edit Waveform qui s’ouvre. Vous devrez peut-être ensuite modifier le nombre de tracés visibles dans la boîte de dialogue Document Options (Tools » Document Options).

Déplacez une forme d’onde vers un nouveau tracé à l’aide de la boîte de dialogue Edit Waveform.

La vidéo ci-dessous présente la procédure de réorganisation des tracés et des formes d’onde.

Démonstration des techniques de réorganisation des tracés et des formes d’onde.

Agrandir les données

Vous pouvez modifier le niveau de zoom du tracé actif afin d’effectuer un zoom avant ou arrière lors de l’analyse des données des formes d’onde. Utilisez les commandes dédiées Zoom In et Zoom arrière du menu principal View pour effectuer respectivement un zoom avant ou arrière. Vous pouvez également cliquer et faire glisser la souris pour dessiner un rectangle de sélection autour d’un point d’intérêt afin de l’agrandir (zoom avant).

Lorsque vous modifiez le niveau de zoom des données dans un tracé, les autres tracés ne sont pas modifiés. Désactivez l’option Zoom Plots Separately dans la boîte de dialogue Document Options pour appliquer le même niveau de zoom à tous les tracés lorsque vous modifiez celui des données d’un tracé.

Pour revenir à l’affichage initial des formes d’onde (sans agrandissement), exécutez la commande Fit Document depuis le menu principal View ou depuis le menu contextuel de l’espace de conception (raccourci : Ctrl+PgDn).

La vidéo ci-dessous présente la procédure d’agrandissement des données des résultats de simulation.

Démonstration des techniques d’agrandissement des données.

Définir plusieurs axes Y pour un tracé

Dans certains cas, un seul axe Y ne suffit pas. Par exemple, vous pouvez vouloir comparer des signaux de courant et de tension sur un même tracé. Le signal de tension peut atteindre 5 V, tandis que le signal de courant peut être de l'ordre du milliampère ou du microampère. Pour rendre les formes d'onde « lisibles », l'éditeur SimData permet d'utiliser des axes Y supplémentaires.

Considérez les formes d'onde présentées dans l'image ci-dessous. L'une représente la tension d'entrée et l'autre le courant traversant une résistance. Si vous déplacez la forme d'onde du courant sur le même tracé que celle de la tension, vous constatez qu'elle devient pratiquement invisible avec l'échelle de l'axe Y existant. Une meilleure approche consiste à définir un nouvel axe Y, ce qui donne le résultat illustré ci-dessous.

Vous pouvez ajouter un nouvel axe Y pour la forme d'onde du courant de l'une des manières suivantes :

• Faites un clic droit sur son nom, choisissez Edit Wave, puis, dans la boîte de dialogue Edit Waveform qui s'affiche, sélectionnez New Axis dans la liste déroulante Axis Number.

  
  Définissez un nouvel axe Y pour une forme d'onde à l'aide de la boîte de dialogue Edit Waveform.
• Ajoutez un nouvel axe Y (Plot » Add Y Axis), puis faites glisser la forme d'onde du courant sur cet axe pour l'y associer.

Le nouvel axe Y de la forme d'onde, dont l'échelle est définie automatiquement, est ajouté à gauche de l'axe Y existant. Vous obtenez ainsi des formes d'onde facilement lisibles sur un même tracé.

Pour supprimer un axe Y d'un tracé qui en comporte plusieurs, cliquez sur l'axe pour le sélectionner, puis exécutez la commande Plot » Remove Y Axis. Vous pouvez également faire un clic droit sur l'axe et choisir Delete Axis dans le menu contextuel.

Affichage des points de données

Si vous avez des doutes sur la précision des formes d'onde — par exemple, si elles semblent anguleuses et irrégulières plutôt que lisses et arrondies —, vous pouvez activer l'affichage des points de données pour vérifier si les résultats ont été calculés à des intervalles suffisamment rapprochés.

Pour afficher ces points, activez l'option Show Data Points dans la boîte de dialogue Document Options. Un petit cercle s'affiche à chaque point de la forme d'onde pour lequel des données ont été calculées.

Utilisez l'option Show Data Points pour visualiser la précision des formes d'onde.

Transformée de Fourier rapide

La commande Chart » Create FFT Chart permet d'effectuer rapidement une transformée de Fourier rapide sur chaque forme d'onde du graphique actif. Les résultats sont enregistrés et affichés dans un nouveau graphique, nommé selon le format <SourceChartName>_FFT et ajouté à droite des graphiques existants dans le fichier SDF.

Définissez FFT Length dans la boîte de dialogue Document Options (Tools » Document Options). Par défaut, la longueur est de 128.

Utilisez la commande Create FFT Chart pour effectuer une transformée de Fourier rapide.

Autres fonctionnalités de gestion des graphiques, des tracés et des formes d'onde

Consultez les sections ci-dessous pour découvrir d'autres fonctionnalités de gestion des graphiques, des tracés et des formes d'onde.

Utilisation des données textuelles

Les graphiques créés pour les types d’analyse Point de fonctionnement et Fonction de transfert ne contiennent ni tracés ni formes d’onde : ils affichent des données textuelles. Dans ce cas, une « forme d’onde » représente une seule valeur calculée. Ajoutez les valeurs souhaitées au graphique en sélectionnant l’entrée correspondante dans la liste Source Data du panneau Sim Data et en cliquant sur le bouton Add Wave to Plot.

Exemple d’ajout d’une valeur calculée issue d’une analyse de fonction transitoire.

Les informations textuelles peuvent être copiées dans le presse-papiers à l’aide de la commande Tools » Copy to Clipboard as Text des menus principaux.

Utilisation des tracés numériques

Les tracés numériques représentent le niveau logique d’un nœud numérique : 0 ou 1. Un exemple de tracé numérique est présenté ci-dessous.

Exemple de tracé numérique

Les formes d’onde numériques peuvent également représenter les états indéterminé et haute impédance à l’aide de segments à deux et trois lignes, respectivement.

 
États indéterminé (première image) et haute impédance (seconde image) représentés sur un tracé numérique.

Notez que les curseurs de mesure représentent les états indéterminé et haute impédance par « X » et « Z », respectivement.

Représentation des états indéterminé et haute impédance par les curseurs de mesure.

Utilisation des résultats de mesure

Les résultats des mesures sont affichés dans l’onglet Measurements du panneau Sim Data lors de l’exploration du document de résultats de simulation.

Plusieurs fonctionnalités vous aident à analyser les résultats des mesures de simulation. Elles comprennent notamment :

• Sélectionnez une valeur de mesure et cliquez sur le bouton Show on chart pour afficher les curseurs de mesure sur le tracé et mettre en évidence la zone pour laquelle la mesure a été calculée. En savoir plus sur les mesures à l’aide des curseurs.

  
  Utilisez le bouton Show on chart pour visualiser la mesure.

• Cliquez sur le bouton Add pour accéder à la boîte de dialogue Add Waves to Plot dans laquelle vous pouvez définir une nouvelle forme d’onde et les mesures associées.
• Cliquez sur le bouton pour accéder à la boîte de dialogue Edit Waveform dans laquelle vous pouvez modifier une forme d’onde existante et la mesure actuellement définie, sans avoir à revenir au panneau Simulation Dashboard .

Lorsque le document de résultats de simulation comprend des formes d’onde correspondant à plusieurs passes de l’analyse (par exemple, lors d’un balayage en température ou d’une analyse de Monte-Carlo), une valeur de mesure est disponible pour chaque forme d’onde. Dans ce cas, un tableau de mesures est présenté dans l’onglet Measurements du panneau Sim Data et les fonctionnalités suivantes sont disponibles :

• Les statistiques de mesure sont calculées automatiquement et affichées dans la partie inférieure du panneau Sim Data.

• Un tableau complet des résultats de mesure peut être affiché en cliquant sur la commande Expand the table dans le panneau Sim Data. Le tableau s’affiche dans le graphique Measurement Table. Les données du tableau peuvent être sélectionnées et copiées (par exemple, pour les coller dans une feuille de calcul).

• Générez un tracé à l’aide du bouton Plot. Par exemple, si un balayage paramétrique a été effectué, vous pouvez créer un tracé des valeurs de mesure en fonction du paramètre balayé. Le tracé sera ajouté au graphique Measurement Plot.

• Visualisez la distribution des données en générant un histogramme à l’aide du bouton Histogram. L’histogramme sera ajouté au graphique Measurement Histogram.

Prise de mesures directes

L’éditeur SimData propose des fonctionnalités permettant d’obtenir des informations de mesure directement dans l’espace de conception. Les mesures de base sont automatiquement présentées pour la forme d’onde sélectionnée. Pour effectuer des mesures plus précises, des curseurs de mesure dédiés sont disponibles et vous permettent de procéder de manière plus interactive.

Mesures pour une forme d’onde sélectionnée

Les mesures générales d’une forme d’onde sélectionnée sont présentées dans la zone Waveform Measurements du panneau Sim Data.

Mesures générales d’une forme d’onde sélectionnée.

Les données sont calculées à partir de la forme d’onde elle-même, sans aucune intervention des curseurs de mesure. Les données suivantes sont calculées :

Mesures à l’aide des curseurs

Des mesures précises peuvent être effectuées à l’aide des curseurs de mesure dédiés de l’éditeur SimData. Deux curseurs sont disponibles, le curseur A et le curseur B, et peuvent être ajoutés à une même forme d’onde ou à des formes d’onde différentes dans l’espace de conception.

Vous pouvez ajouter un curseur de mesure de deux manières :

• Sélectionnez la forme d’onde et utilisez la commande Wave » Cursor A ou Wave » Cursor B.
• Faites un clic droit sur le nom de la forme d’onde et choisissez Curseur A ou Curseur B dans le menu contextuel.

Le curseur ajouté apparaît sous la forme d’un onglet en haut du tracé contenant la forme d’onde et prend la même couleur que la forme d’onde à laquelle il est affecté. Un réticule apparaît dans le tracé, à l’intersection avec la forme d’onde. Déplacez le curseur en cliquant sur son onglet et en le faisant glisser.

Intersection et onglet du curseur

Les données de mesure sont disponibles dans la zone Measurement Cursors du panneau Sim Data. Vous pouvez également activer l’affichage des données de mesure dans l’espace de conception. Pour ce faire, utilisez l’onglet Cursors de la boîte de dialogue Chart Options (Chart » Chart Options).

L’onglet Cursors de la boîte de dialogue Chart Options

La disponibilité des mesures par curseurs, tant dans l’espace de conception que dans le panneau Sim Data, dépend de l’affectation des curseurs de mesure :

• Si un seul curseur est utilisé, vous pouvez uniquement lire les valeurs XY du point d’intersection du curseur.

• Si les deux curseurs ont été ajoutés à des formes d’onde différentes, vous pouvez mesurer :

  • Valeurs XY

  • B-A

• Si les deux curseurs ont été ajoutés à la même forme d’onde, vous pouvez mesurer :

  • Valeurs XY

  • B-A

  • Minimum A..B

  • Maximum A..B

  • Moyenne A..B

  • Valeur efficace CA A..B

  • Valeur efficace A..B

  • Fréquence A..B

Sélectionnez le curseur en cliquant sur son onglet pour accéder à un ensemble de commandes du menu principal Wave qui agissent sur le curseur. Vous pouvez le déplacer vers le point maximal ou minimal de la forme d’onde ou passer rapidement au pic ou au creux suivant/précédent.

Pour supprimer un curseur, utilisez la commande Wave » Cursor A ou Wave » Cursor B du menu principal, ou faites un clic droit sur l’onglet du curseur et sélectionnez la commande Cursor Off dans le menu contextuel.

Navigation croisée vers le schéma

L’éditeur SimData permet d’effectuer une navigation croisée depuis la forme d’onde sélectionnée vers le nœud d’analyse correspondant du circuit dont proviennent les résultats de cette forme d’onde. 

Pour utiliser cette fonctionnalité, faites un clic droit sur le nom d’une forme d’onde dans l’espace de conception et choisissez Cross Probe to Schematic dans le menu contextuel qui s’affiche. Le document schématique source est alors activé et le nœud correspondant est mis en surbrillance, conformément au paramètre Highlight Methods défini sur la page System – Navigation de la boîte de dialogue Preferences.