Lavorare con i risultati della simulazione

Quando le analisi richieste vengono configurate ed eseguite, i risultati vengono scritti in un file di dati di simulazione (SDF), che prende il nome dal progetto stesso (<ProjectName>.sdf) e compare nel pannello Projects all'interno della cartella Generated\Simulation Documents. Il file viene aperto automaticamente in una scheda documento nell'editor SimData. Questo ambiente ricco di funzionalità consente di analizzare i risultati della simulazione in modo rapido ed efficiente, permettendo di valutare il funzionamento del progetto, individuare e risolvere eventuali problemi e, infine, verificarne l'affidabilità. Si noti che, sebbene sia stato creato, inizialmente questo file non è salvato.

Gestire l'elenco dei risultati della simulazione

Le simulazioni eseguite vengono visualizzate nell'area Results del pannello Simulation Dashboard. Il pulsante  a destra di ciascuna voce dei risultati offre le seguenti azioni:

• Show Results – riaprire i risultati di quella esecuzione. È anche possibile fare doppio clic sul nome di un risultato per riaprirlo.
• Load Profile – ripristinare le impostazioni di analisi di quella esecuzione nella sezione corrispondente dell'area Analysis Setup & Run del pannello Simulation Dashboard.
• Edit Title – rinominare la voce dei risultati. Per impostazione predefinita, un risultato prende il nome dall'analisi.
• Edit Description – modificare la descrizione della voce dei risultati. Per impostazione predefinita, la descrizione riporta i parametri principali dell'esecuzione. È anche possibile fare clic sul campo della descrizione per modificarla.
• Delete – eliminare la voce dei risultati.

Utilizzare l'area Results del pannello Simulation Dashboard per gestire i risultati della simulazione.

È anche possibile attivare o disattivare l'icona del lucchetto (/) associata a una voce dei risultati della simulazione per conservare i risultati di quella esecuzione; una successiva esecuzione dello stesso tipo di analisi verrà rinominata aggiungendo un suffisso numerico incrementale. Il blocco dei risultati della simulazione consente di raccogliere i risultati di più esecuzioni dello stesso tipo di analisi.

Diagrammi, grafici e forme d'onda

Un file di dati di simulazione può essere essenzialmente suddiviso in tre elementi:

• Diagrammi
• Grafici
• Forme d'onda

Un diagramma può essere considerato una "pagina" del file SDF. Un file SDF può contenere più diagrammi, il cui contenuto dipende dal tipo di analisi eseguita. Un grafico è un'area utilizzata per visualizzare graficamente i dati e può mostrare una o più forme d'onda. Un diagramma può contenere più grafici. Una forma d'onda rappresenta i dati di analisi raccolti in un punto o nodo specifico di un progetto.

Comprendere i diversi elementi dei risultati della simulazione

Durante l'esecuzione di una simulazione, viene creato un diagramma separato per ogni tipo di analisi. Per accedere al diagramma di un tipo di analisi, fare clic sulla scheda con il relativo nome nella parte inferiore dell'area di progettazione. È possibile passare rapidamente tra più diagrammi dei risultati di analisi utilizzando i tasti + e - del tastierino numerico.

Accesso ai risultati delle analisi di simulazione. Fare clic sulla scheda pertinente per visualizzare i risultati di quel tipo di analisi.

Per le analisi che producono dati sotto forma di forme d'onda, il numero di grafici contenuti in un diagramma dipende dal tipo di analisi, dalle sonde aggiunte agli schemi e dalle espressioni di uscita aggiunte durante la configurazione del tipo di analisi.

Suggerimenti rapidi per lavorare nell'editor SimData:

• Per spostare una forma d'onda da un grafico a un altro, fare clic sul suo nome e tenere premuto, quindi trascinarla su un altro grafico.
• Per visualizzare una forma d'onda esistente in un nuovo grafico separato, fare doppio clic sul nome, quindi selezionare New Plot nel menu a discesa Plot Number della finestra di dialogo Edit Waveform.
• Per ingrandire ed esaminare un'area di un grafico, fare clic con il pulsante sinistro e trascinare per disegnare un rettangolo che definisca la nuova area di visualizzazione. Per ripristinare la vista, fare clic con il pulsante destro e selezionare Fit Document.
• Fare doppio clic in un punto qualsiasi all'interno di un grafico per aprire la finestra di dialogo Plot Options, in cui è possibile configurare il titolo, le linee della griglia e lo stile delle linee.
• Fare doppio clic su un asse per assegnargli un'etichetta e configurarlo.
• Fare doppio clic sul titolo del diagramma per aprire la finestra di dialogo Chart Options, in cui è possibile assegnare un nome al diagramma e configurare quali misure dei cursori visualizzare sul grafico, se i cursori sono attualmente abilitati.
• Selezionare Tools » Document Options dal menu per aprire la finestra di dialogo Document Options, in cui è possibile configurare i colori e la visibilità dei vari elementi delle forme d'onda, dei diagrammi e dei grafici (inclusi i punti dati), nonché definire la lunghezza della FFT.

Selezionare una forma d'onda

Per selezionare una forma d'onda nell'area di progettazione, è sufficiente fare clic sul suo nome. Una volta selezionata, la forma d'onda verrà evidenziata con un colore più marcato e un punto a sinistra del nome. Viene applicato un filtro utilizzando il nome della forma d'onda come criterio. Tutte le altre forme d'onda con nomi diversi presenti nel diagramma attivo verranno mascherate (apparendo attenuate).

Il livello di mascheramento può essere regolato tramite il cursore Mask Level, accessibile facendo clic sul pulsante Mask Level situato in basso a destra nell'area di progettazione.

Selezionare una forma d'onda facendo clic sul suo nome e impostare il livello di mascheramento utilizzando il pulsante e il cursore in basso a destra.

Per rimuovere il filtro e ripristinare la piena visibilità di tutti i grafici, fare clic sul pulsante Clear situato in basso a destra nell'area di progettazione oppure utilizzare il comando Wave » Clear Filter dai menu principali (scorciatoie: Esc, Shift+C). La forma d'onda precedentemente selezionata, il cui nome era stato utilizzato come criterio del filtro applicato, verrà deselezionata.

Visualizzare i risultati di più passaggi

La scansione della temperatura, la scansione parametrica e l'analisi Monte Carlo sono funzionalità di simulazione che eseguono più passaggi di un tipo di analisi di base (ad esempio, scansione AC, analisi del transitorio, ecc.), variando uno o più parametri del circuito a ogni passaggio. Quando i risultati vengono visualizzati nell'editor SimData, il grafico associato contiene le forme d'onda di più passaggi e ogni passaggio viene identificato aggiungendo una lettera e un numero dopo il nome della forma d'onda (ad esempio, v(Output) p1, v(Output) p2, ecc.). La lettera indica il tipo di analisi a più passaggi:

• t – Scansione della temperatura
• p – Scansione parametrica
• m – Monte Carlo

Il numero indica l'effettiva iterazione.

Esempi di risultati di un'analisi di sweep parametrico

Facendo clic sul nome della forma d'onda, le informazioni sui parametri utilizzati in quella specifica iterazione vengono visualizzate sotto il grafico e nella barra di stato. Inoltre, le altre forme d'onda corrispondenti agli stessi valori dei parametri vengono evidenziate quando l'opzione Highlight Similar Waves è abilitata nella finestra di dialogo Document Options (Tools » Document Options).

Fai clic su una forma d'onda relativa a una specifica iterazione per visualizzarne i parametri ed evidenziare le altre forme d'onda associate alla stessa iterazione.

Controllo del numero di grafici visibili

Quando i risultati dell'analisi vengono scritti per la prima volta in un file SDF, vengono visualizzati, per impostazione predefinita, in modo ottimale, mostrando da uno a quattro grafici alla volta, a seconda del numero di grafici risultanti dall'analisi. Ad esempio, se sono presenti tre grafici, la vista verrà configurata automaticamente per mostrarli tutti e tre. Se i grafici fossero sei, la vista verrebbe configurata automaticamente per mostrarne quattro alla volta, e così via. Puoi modificare il numero di grafici «visibili» configurando l'opzione Number of Plots Visible nella finestra di dialogo Document Options, accessibile per il file SDF attivo scegliendo Tools » Document Options dai menu principali.

Seleziona il valore richiesto per Number of Plots Visible nella finestra di dialogo Document Options.

Impostando il numero di grafici visibili su All, in genere potrai visualizzare tutti i grafici contemporaneamente nell'area di progettazione (a seconda, naturalmente, del numero di grafici risultanti dall'analisi). Questa è considerata una «modalità bozza», che offre una rapida panoramica delle forme d'onda generate.

Quando desideri analizzare le forme d'onda più in dettaglio, dovresti passare dalla visualizzazione di tutti i grafici a quella di un numero specifico di essi. Minore è il numero di grafici visibili contemporaneamente nell'area di progettazione, più facile sarà concentrarsi su una particolare forma d'onda ed effettuare misurazioni su di essa. Se desideri utilizzare le funzioni di ridimensionamento (degli assi X e/o Y), di aggiunta degli assi Y e di etichettatura dei grafici, devi impostare l'opzione Number of Plots Visible su un valore diverso da All.

Riorganizzazione di grafici e forme d'onda

Puoi modificare l'ordine in cui i grafici appaiono in una vista tramite trascinamento. Innanzitutto, assicurati che il grafico da spostare sia attivo nell'area di progettazione. Quando Number of Plots Visible è impostato su All, il grafico attivo è contraddistinto da una linea continua attorno alla sezione contenente i nomi delle forme d'onda; se Number of Plots Visible è impostato su 2, 3 o 4, il grafico attivo è contraddistinto da una freccia sul lato sinistro della relativa area di visualizzazione. Fai quindi clic all'interno dell'area dei nomi delle forme d'onda (non sul nome stesso) e trascina verso l'alto o verso il basso secondo necessità. Verrà visualizzata una linea che indica sotto quale grafico verrà posizionato quello che stai spostando se rilasci il pulsante del mouse.

Proprio come i grafici, anche le forme d'onda possono essere spostate da un grafico all'altro. Fai clic sul nome di una forma d'onda e trascinalo nel grafico di destinazione desiderato. Verrà visualizzata una freccia nella parte superiore dell'asse Y del grafico di destinazione. Lo spostamento può essere eseguito indipendentemente dal numero di grafici visibili.

Una forma d'onda può anche essere spostata in un nuovo grafico facendo doppio clic sul suo nome, quindi selezionando New Plot nel menu a discesa Plot Number della finestra di dialogo Edit Waveform che si apre. Dopo questa operazione, potrebbe essere necessario modificare il numero di grafici visibili nella finestra di dialogo Document Options (Tools » Document Options).

Sposta una forma d'onda in un nuovo grafico utilizzando la finestra di dialogo Edit Waveform.

Il video seguente mostra come riorganizzare grafici e forme d'onda.

Dimostrazione delle tecniche di riorganizzazione di grafici e forme d'onda.

Ingrandimento dei dati

Puoi modificare l'ingrandimento del grafico attivo per ingrandire o ridurre la visualizzazione durante l'analisi dei dati delle forme d'onda. Utilizza i comandi dedicati Zoom In e Riduci del menu principale View per ingrandire o ridurre, rispettivamente. In alternativa, fai clic e trascina per creare un riquadro di selezione attorno a un punto di interesse e ingrandirlo.

Quando modifichi l'ingrandimento dei dati in un grafico, gli altri grafici non vengono modificati. Disabilita l'opzione Zoom Plots Separately nella finestra di dialogo Document Options per applicare lo stesso livello di ingrandimento a tutti i grafici quando modifichi l'ingrandimento dei dati in uno di essi.

Per tornare alla visualizzazione iniziale delle forme d'onda (senza ingrandimento), esegui il comando Fit Document dal menu principale View o dal menu contestuale dell'area di progettazione (scorciatoia: Ctrl+PgDn).

Il video seguente mostra come ingrandire i dati dei risultati della simulazione.

Dimostrazione delle tecniche di ingrandimento dei dati.

Definizione di più assi Y per un grafico

In alcuni casi, un solo asse Y potrebbe non essere sufficiente. Ad esempio, potresti voler confrontare segnali di corrente e tensione nello stesso diagramma. Il segnale di tensione potrebbe raggiungere 5 V, mentre quello di corrente potrebbe essere dell'ordine dei milliampere o dei microampere. Per rendere le forme d'onda «leggibili», l'editor SimData consente di utilizzare assi Y aggiuntivi.

Considera le forme d'onda mostrate nell'immagine seguente. Una mostra la tensione di ingresso e l'altra la corrente che attraversa un resistore. Spostando la forma d'onda della corrente nello stesso diagramma di quella della tensione, puoi notare che la prima diventa praticamente invisibile quando viene rappresentata con la scala dell'asse Y esistente. Un approccio migliore consiste nel definire un nuovo asse Y, ottenendo il risultato mostrato di seguito.

È possibile aggiungere un nuovo asse Y per la forma d'onda della corrente in uno dei seguenti modi:

• Fai clic con il pulsante destro del mouse sul suo nome, scegli Edit Wave e, nella finestra di dialogo Edit Waveform visualizzata, seleziona New Axis dal menu a discesa Axis Number.

  
  Imposta un nuovo asse Y per una forma d'onda utilizzando la finestra di dialogo Edit Waveform.
• Aggiungi un nuovo asse Y (Plot » Add Y Axis), quindi trascina la forma d'onda della corrente sull'asse per associarla.

Il nuovo asse Y per la forma d'onda, con scala automatica, verrà aggiunto a sinistra dell'asse Y esistente. Il risultato sono forme d'onda facilmente leggibili in un unico diagramma.

Per rimuovere un asse Y da un diagramma per il quale sono definiti più assi Y, fai clic sull'asse per selezionarlo ed esegui il comando Plot » Remove Y Axis. In alternativa, fai clic con il pulsante destro del mouse sull'asse e scegli Delete Axis dal menu contestuale.

Visualizzazione dei punti dati

Se hai dubbi sull'accuratezza delle forme d'onda, ad esempio perché appaiono spigolose e frastagliate anziché uniformi e curve, puoi abilitare la visualizzazione dei punti dati per verificare se i risultati sono stati calcolati con una frequenza sufficiente.

Per visualizzare questi punti, abilita l'opzione Show Data Points nella finestra di dialogo Document Options. Verrà visualizzato un piccolo cerchio in corrispondenza di ogni punto della forma d'onda in cui sono stati calcolati i dati.

Utilizza l'opzione Show Data Points per verificare visivamente l'accuratezza delle forme d'onda.

Trasformata rapida di Fourier

Utilizzando il comando Chart » Create FFT Chart, puoi eseguire rapidamente una trasformata rapida di Fourier su ciascuna forma d'onda nel grafico attivo. I risultati vengono memorizzati e visualizzati in un nuovo grafico, denominato secondo il formato <SourceChartName>_FFT e aggiunto a destra dei grafici esistenti nel file SDF.

Imposta FFT Length nella finestra di dialogo Document Options (Tools » Document Options). Per impostazione predefinita, la lunghezza è 128.

Utilizza il comando Create FFT Chart per eseguire una trasformata rapida di Fourier.

Altre funzionalità per la gestione di grafici, diagrammi e forme d'onda

Consulta le sezioni seguenti per conoscere altre funzionalità per la gestione di grafici, diagrammi e forme d'onda.

Lavorare con i dati testuali

I grafici creati per le analisi del punto di lavoro e della funzione di trasferimento non contengono tracciati e/o forme d'onda, ma visualizzano dati testuali. In questo caso, una "forma d'onda" rappresenta un singolo valore calcolato. Aggiungere i valori desiderati al grafico selezionando la voce corrispondente nell'elenco Source Data del pannello Sim Data e facendo clic sul pulsante Add Wave to Plot.

Esempio di aggiunta di un valore calcolato di un'analisi della funzione transitoria.

Le informazioni testuali possono essere copiate negli appunti utilizzando il comando Tools » Copy to Clipboard as Text dai menu principali.

Lavorare con i tracciati digitali

I tracciati digitali rappresentano il livello logico di un nodo digitale: 0 o 1. Di seguito è riportato un esempio di tracciato digitale.

Esempio di tracciato digitale

Le forme d'onda digitali possono mostrare anche gli stati indefinito e ad alta impedenza utilizzando sezioni d'onda rispettivamente a due e a tre linee.

 
Stati indefinito (prima immagine) e ad alta impedenza (seconda immagine) visualizzati su un grafico digitale.

Si noti che i cursori di misura rappresentano gli stati indefinito e ad alta impedenza rispettivamente come 'X' e 'Z'.

Rappresentazione degli stati indefinito e ad alta impedenza mediante i cursori di misura.

Lavorare con i risultati delle misure

I dati dei risultati delle misure vengono visualizzati nella scheda Measurements del pannello Sim Data durante l'esplorazione del documento dei risultati della simulazione.

Sono disponibili diverse funzionalità che aiutano ad analizzare i risultati delle misure della simulazione. Queste funzionalità includono:

• Selezionare un valore di misura e fare clic sul pulsante Show on chart per visualizzare sul grafico i cursori di misura, evidenziando la regione per la quale è stata calcolata la misura. Per ulteriori informazioni, consultare Misure basate sui cursori.

  
  Utilizzare il pulsante Show on chart per visualizzare la misura.

• Fare clic sul pulsante Add per accedere alla finestra di dialogo Add Waves to Plot, in cui è possibile definire una nuova forma d'onda e le relative misure.
• Fare clic sul pulsante per accedere alla finestra di dialogo Edit Waveform, in cui è possibile modificare una forma d'onda esistente e la misura attualmente definita, senza dover tornare al pannello Simulation Dashboard .

Quando il documento dei risultati della simulazione include forme d'onda per più iterazioni dell'analisi (ad esempio, durante una scansione della temperatura o un'analisi Monte Carlo), sarà disponibile un valore di misura per ciascuna forma d'onda. In questo caso, nella scheda Measurements del pannello Sim Data verrà presentata una tabella delle misure e saranno disponibili le seguenti funzionalità:

• Le statistiche delle misure vengono calcolate automaticamente e visualizzate nella parte inferiore del pannello Sim Data.

• È possibile visualizzare una tabella completa dei risultati delle misure facendo clic sul controllo Expand the table nel pannello Sim Data. La tabella verrà mostrata nel grafico Measurement Table. I dati della tabella possono essere selezionati e copiati (ad esempio, per incollarli in un foglio di calcolo).

• Generare un tracciato utilizzando il pulsante Plot. Ad esempio, se è stata eseguita una scansione parametrica, è possibile creare un tracciato dei valori di misura in funzione del parametro sottoposto a scansione. Il tracciato verrà aggiunto al grafico Measurement Plot.

• Visualizzare la distribuzione dei dati generando un istogramma tramite il pulsante Histogram. L'istogramma verrà aggiunto al grafico Measurement Histogram.

Eseguire misure dirette

L'editor SimData offre funzionalità per ottenere informazioni di misura direttamente nell'area di progettazione. Le misure di base vengono presentate automaticamente per la forma d'onda selezionata. Per eseguire misure più precise, sono disponibili cursori di misura dedicati, che consentono di effettuare le misure in modo più interattivo.

Misure per una forma d'onda selezionata

Le misure generali per una forma d'onda selezionata sono presentate nella sezione Waveform Measurements del pannello Sim Data.

Misure generali per una forma d'onda selezionata.

I dati vengono calcolati a partire dalla forma d'onda stessa e non coinvolgono in alcun modo i cursori di misura. Vengono calcolati i seguenti dati:

Misure basate sui cursori

È possibile effettuare misure precise dei dati utilizzando i cursori di misura dedicati dell'editor SimData. Sono disponibili due cursori, Cursore A e Cursore B, che possono essere aggiunti alla stessa forma d'onda o a forme d'onda diverse nell'area di progettazione.

È possibile aggiungere un cursore di misura in uno dei due modi seguenti:

• Selezionare la forma d'onda e utilizzare il comando Wave » Cursor A o Wave » Cursor B.
• Fare clic con il pulsante destro del mouse sul nome della forma d'onda e scegliere Cursore A o Cursore B dal menu contestuale.

Il cursore aggiunto apparirà come una linguetta nella parte superiore del grafico che contiene la forma d'onda e assumerà lo stesso colore della forma d'onda a cui è assegnato. All'interno del grafico apparirà un reticolo che interseca la forma d'onda. Per spostare il cursore, fare clic sulla relativa linguetta e trascinarla.

Intersezione e linguetta del cursore

I dati di misura sono disponibili nella sezione Measurement Cursors del pannello Sim Data. È inoltre possibile abilitare la visualizzazione dei dati di misura nell'area di progettazione. Questa operazione si esegue dalla scheda Cursors della finestra di dialogo Chart Options (Chart » Chart Options).

La scheda Cursors della finestra di dialogo Chart Options

La disponibilità delle misure tramite cursori, sia nell'area di progettazione sia nel pannello Sim Data, dipende da come sono stati assegnati i cursori di misura:

• Se si utilizza un solo cursore, è possibile leggere soltanto i valori XY del punto di intersezione del cursore.

• Se sono stati aggiunti due cursori a forme d'onda diverse, è possibile misurare:

  • Valori XY

  • B-A

• Se sono stati aggiunti due cursori alla stessa forma d'onda, è possibile misurare:

  • Valori XY

  • B-A

  • Minimo A..B

  • Massimo A..B

  • Media A..B

  • Valore efficace della componente alternata A..B

  • Valore efficace A..B

  • Frequenza A..B

Selezionare il cursore facendo clic sulla relativa scheda per accedere a una serie di comandi nel menu principale Wave che agiscono sul cursore. È possibile spostarlo sul punto di massimo o di minimo della forma d'onda oppure passare rapidamente al picco o alla valle successivi/precedenti.

Per rimuovere un cursore, utilizzare il comando Wave » Cursor A o Wave » Cursor B dal menu principale oppure fare clic con il pulsante destro del mouse sulla scheda del cursore e selezionare il comando Cursor Off dal menu contestuale.

Cross-probing verso lo schema elettrico

L'editor SimData consente di eseguire il cross-probing dalla forma d'onda selezionata al nodo di analisi corrispondente nel circuito da cui sono stati acquisiti i risultati per tale forma d'onda. 

Per utilizzare questa funzionalità, fare clic con il pulsante destro del mouse sul nome di una forma d'onda nell'area di progettazione e scegliere Cross Probe to Schematic dal menu a comparsa. Il documento schematico di origine verrà attivato e il nodo corrispondente verrà evidenziato, in base a quanto specificato in Highlight Methods nella pagina System – Navigation della finestra di dialogo Preferences.