Working with Simulation Results

Po skonfigurowaniu i uruchomieniu wymaganych analiz ich wyniki są zapisywane w pliku danych symulacji (SDF), który otrzymuje nazwę projektu (<ProjectName>.sdf) i pojawia się w panelu Projects w folderze Generated\Simulation Documents. Plik jest automatycznie otwierany na karcie dokumentu w edytorze SimData. To rozbudowane środowisko umożliwia szybką i sprawną analizę wyników symulacji, pozwalając ocenić działanie projektu, wykryć błędy i ostatecznie zyskać pewność, że projekt działa prawidłowo. Należy pamiętać, że choć plik został utworzony, początkowo nie jest zapisany.

Praca z listą wyników symulacji

Wykonane przebiegi symulacji są wyświetlane w obszarze Results panelu Simulation Dashboard. Przycisk  po prawej stronie danej pozycji wyników udostępnia następujące działania:

• Show Results – ponowne otwarcie wyników danego przebiegu symulacji. Można je również otworzyć, klikając dwukrotnie nazwę wyniku.
• Load Profile – przywrócenie ustawień analizy z danego przebiegu symulacji w odpowiedniej części obszaru Analysis Setup & Run panelu Simulation Dashboard.
• Edit Title – zmiana nazwy pozycji wyników. Domyślnie wynik otrzymuje nazwę analizy.
• Edit Description – edycja opisu pozycji wyników. Domyślnie opis odzwierciedla kluczowe parametry przebiegu symulacji. Aby go edytować, można również kliknąć pole opisu.
• Delete – usunięcie pozycji wyników.

Obszar Results panelu Simulation Dashboard służy do zarządzania wynikami symulacji.

Można również przełączać ikonę blokady (/) przypisaną do pozycji wyników symulacji, aby zachować wyniki danego przebiegu. Wówczas wyniki kolejnego uruchomienia analizy tego typu otrzymają nazwę z kolejnym numerem na końcu. Blokowanie wyników symulacji umożliwia gromadzenie wyników wielu przebiegów analizy tego samego typu.

Arkusze wykresów, wykresy i przebiegi

Plik danych symulacji można zasadniczo podzielić na trzy elementy składowe:

• Arkusze wykresów
• Wykresy
• Przebiegi

Arkusz wykresów można traktować jako „stronę” w pliku SDF. Plik SDF może zawierać wiele arkuszy wykresów, a zawartość każdego z nich zależy od typu wykonywanej analizy. Wykres to obszar służący do graficznej prezentacji danych, w którym można wyświetlać jeden lub więcej przebiegów. Arkusz może zawierać wiele wykresów. Przebieg przedstawia dane analizy zebrane z określonego punktu lub węzła w projekcie.

Omówienie poszczególnych elementów wyników symulacji

Podczas uruchamiania symulacji dla każdego typu analizy tworzony jest osobny arkusz wykresów. Aby otworzyć arkusz danego typu analizy, należy kliknąć kartę z jego nazwą u dołu obszaru roboczego. Klawisze + i - na klawiaturze numerycznej umożliwiają szybkie przełączanie między arkuszami wyników analiz.

Dostęp do wyników analiz symulacyjnych. Kliknij odpowiednią kartę, aby wyświetlić wyniki danego typu analizy.

W przypadku analiz generujących dane przebiegów liczba wykresów w arkuszu zależy od typu analizy, sond dodanych do schematów oraz wyrażeń wyjściowych dodanych podczas konfigurowania danego typu analizy.

Praktyczne wskazówki dotyczące pracy w edytorze SimData:

• Aby przenieść przebieg z jednego wykresu na inny, kliknij i przytrzymaj jego nazwę, a następnie przeciągnij ją na inny wykres.
• Aby wyświetlić istniejący przebieg na nowym, osobnym wykresie, kliknij dwukrotnie jego nazwę, a następnie wybierz New Plot z listy rozwijanej Plot Number w oknie dialogowym Edit Waveform.
• Aby powiększyć fragment wykresu, przytrzymaj lewy przycisk myszy i przeciągnij, wyznaczając prostokątny obszar nowego widoku. Aby przywrócić widok, kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz Fit Document.
• Kliknij dwukrotnie w dowolnym miejscu wykresu, aby otworzyć okno dialogowe Plot Options, w którym można skonfigurować tytuł, linie siatki i styl linii.
• Kliknij dwukrotnie oś, aby nadać jej etykietę i skonfigurować jej ustawienia.
• Kliknij dwukrotnie tytuł arkusza wykresów, aby otworzyć okno dialogowe Chart Options, w którym można nadać arkuszowi nazwę, a także określić, które pomiary kursorowe mają być wyświetlane na wykresie, jeśli kursory są aktualnie włączone.
• Wybierz z menu Tools » Document Options, aby otworzyć okno dialogowe Document Options, w którym można skonfigurować kolory, widoczność różnych elementów przebiegów, arkuszy i wykresów (w tym punktów danych) oraz określić długość FFT.

Zaznaczanie przebiegu

Aby zaznaczyć przebieg w obszarze roboczym, wystarczy kliknąć jego nazwę. Po zaznaczeniu kolor przebiegu stanie się intensywniejszy, a po lewej stronie jego nazwy pojawi się kropka. Zostanie zastosowane filtrowanie, którego zakres jest określany na podstawie nazwy przebiegu. Wszystkie pozostałe przebiegi o innych nazwach w aktywnym arkuszu zostaną zamaskowane (przyciemnione).

Stopień maskowania można regulować za pomocą suwaka Mask Level, dostępnego po kliknięciu przycisku Mask Level w prawym dolnym rogu obszaru roboczego.

Zaznacz przebieg, klikając jego nazwę, a następnie ustaw poziom maskowania za pomocą przycisku i suwaka w prawym dolnym rogu.

Aby wyłączyć filtrowanie i przywrócić pełną widoczność wszystkich wykresów, kliknij przycisk Clear w prawym dolnym rogu obszaru roboczego lub użyj polecenia Wave » Clear Filter z menu głównego (skróty: Esc, Shift+C). Zaznaczenie przebiegu, którego nazwa posłużyła do określenia zakresu zastosowanego filtra, zostanie usunięte.

Wyświetlanie wyników analiz wielokrotnych

Przemiatanie temperatury, przemiatanie parametrów i analiza Monte Carlo to funkcje symulacji, które wielokrotnie wykonują analizę podstawowego typu (np. analizę częstotliwościową AC, analizę stanów przejściowych itp.), zmieniając przy każdym wykonaniu jeden lub więcej parametrów obwodu. Gdy wyniki są wyświetlane w edytorze SimData, odpowiedni wykres zawiera przebiegi z wielu wykonań analizy, a każde wykonanie jest identyfikowane przez dodanie litery i liczby po nazwie przebiegu (np. v(Output) p1, v(Output) p2 itd.). Litera oznacza typ analizy wielokrotnej:

• t – przemiatanie temperatury
• p – przemiatanie parametrów
• m – Monte Carlo

Liczba oznacza konkretny przebieg analizy.

Przykładowe wyniki analizy Parameter Sweep

Po kliknięciu nazwy przebiegu pod wykresem oraz na pasku stanu pojawią się informacje o parametrach użytych w danym przebiegu analizy. Ponadto, gdy opcja Highlight Similar Waves w oknie dialogowym Document Options (Tools » Document Options) jest włączona, wyróżniane są również pozostałe przebiegi odpowiadające tym samym wartościom parametrów.

Kliknij przebieg z konkretnego przebiegu analizy, aby zobaczyć jego parametry i wyróżnić inne powiązane z nim przebiegi.

Sterowanie liczbą widocznych wykresów

Gdy wyniki analizy są po raz pierwszy zapisywane w pliku SDF, domyślnie są wyświetlane w optymalny sposób — jednocześnie widocznych jest od jednego do czterech wykresów, w zależności od liczby wykresów uzyskanych w wyniku analizy. Na przykład, jeśli dostępne są trzy wykresy, widok zostanie automatycznie skonfigurowany tak, aby wyświetlać wszystkie trzy. Jeśli wykresów jest sześć, widok zostanie automatycznie skonfigurowany tak, aby wyświetlać cztery naraz itd. Liczbę „widocznych” wykresów można zmienić, konfigurując opcję Number of Plots Visible w oknie dialogowym Document Options, otwieranym dla aktywnego pliku SDF przez wybranie Tools » Document Options z menu głównego.

Wybierz żądaną opcję Number of Plots Visible w oknie dialogowym Document Options.

Po ustawieniu liczby widocznych wykresów na All zazwyczaj można zobaczyć wszystkie wykresy jednocześnie w obszarze roboczym (oczywiście zależy to od liczby wykresów uzyskanych w wyniku analizy). Jest to swego rodzaju „tryb roboczy”, który pozwala szybko przejrzeć wygenerowane przebiegi.

Aby dokładniej przeanalizować przebiegi, należy przejść z wyświetlania wszystkich wykresów do wyświetlania określonej ich liczby. Im mniej wykresów jest jednocześnie widocznych w obszarze roboczym, tym łatwiej skupić się na konkretnym przebiegu i wykonywać na nim pomiary. Aby korzystać z funkcji zmiany skali (osi X lub Y), dodawania osi Y oraz opisywania wykresów, należy ustawić opcję Number of Plots Visible na wartość inną niż All.

Zmiana rozmieszczenia wykresów i przebiegów

Kolejność wykresów w zestawie można zmieniać przez przeciąganie. Najpierw upewnij się, że wykres, który chcesz przenieść, jest aktywny w obszarze roboczym. Gdy opcja Number of Plots Visible jest ustawiona na All, aktywny wykres jest oznaczony ciągłą linią otaczającą obszar nazw przebiegów; jeśli opcja Number of Plots Visible jest ustawiona na 2, 3 lub 4, aktywny wykres jest oznaczony strzałką po lewej stronie jego obszaru wyświetlania. Następnie kliknij w obszarze nazw przebiegów (poza samą nazwą) i przeciągnij w górę lub w dół. Pojawi się linia wskazująca, pod którym wykresem zostanie umieszczony przenoszony wykres po zwolnieniu przycisku myszy.

Podobnie jak wykresy, również same przebiegi można przenosić między wykresami. Kliknij nazwę przebiegu i przeciągnij ją na żądany wykres docelowy. U góry osi Y wykresu docelowego pojawi się strzałka. Przenoszenie jest możliwe niezależnie od liczby widocznych wykresów.

Przebieg można również przenieść na nowy wykres, klikając dwukrotnie jego nazwę, a następnie wybierając New Plot z listy rozwijanej Plot Number w otwartym oknie dialogowym Edit Waveform. Po wykonaniu tej czynności może być konieczna zmiana liczby widocznych wykresów. Można to zrobić w oknie dialogowym Document Options (Tools » Document Options).

Przenieś przebieg na nowy wykres za pomocą okna dialogowego Edit Waveform.

Poniższy film przedstawia proces zmiany rozmieszczenia wykresów i przebiegów.

Demonstracja technik zmiany rozmieszczenia wykresów i przebiegów.

Powiększanie danych

Możesz zmienić powiększenie aktywnego wykresu, aby przybliżać lub oddalać widok podczas analizy danych przebiegu. Użyj poleceń Zoom In i Pomniejsz z menu głównego View, aby odpowiednio powiększyć lub pomniejszyć widok. Możesz też kliknąć i przeciągnąć, zaznaczając prostokątny obszar wokół interesującego punktu, aby go powiększyć.

Zmiana powiększenia danych na jednym wykresie nie wpływa na pozostałe wykresy. Wyłącz opcję Zoom Plots Separately w oknie dialogowym Document Options, aby podczas zmiany powiększenia danych na jednym wykresie stosować ten sam poziom powiększenia do wszystkich wykresów.

Aby powrócić do początkowego widoku przebiegów (bez powiększenia), uruchom polecenie Fit Document z menu głównego View lub z menu podręcznego dostępnego po kliknięciu prawym przyciskiem myszy w obszarze roboczym (skrót: Ctrl+PgDn).

Poniższy film przedstawia proces powiększania danych wyników symulacji.

Demonstracja technik powiększania danych.

Definiowanie wielu osi Y dla wykresu

Zdarza się, że pojedyncza oś Y nie wystarcza. Na przykład możesz chcieć porównać sygnały prądu i napięcia na wspólnym wykresie. Napięcie może osiągać 5 V, podczas gdy prąd może być rzędu miliamperów lub mikroamperów. Aby zapewnić czytelność przebiegów, edytor SimData umożliwia korzystanie z dodatkowych osi Y.

Przyjrzyj się przebiegom pokazanym na poniższej ilustracji. Jeden przedstawia napięcie wejściowe, a drugi — prąd płynący przez rezystor. Po przeniesieniu przebiegu prądu na ten sam wykres co przebieg napięcia widać, że przebieg prądu praktycznie zanika przy skalowaniu według istniejącej osi Y. Lepszym rozwiązaniem jest zdefiniowanie nowej osi Y, co daje rezultat pokazany poniżej.

Nową oś Y dla przebiegu prądu można dodać na jeden z następujących sposobów:

• Kliknij prawym przyciskiem myszy nazwę przebiegu, wybierz Edit Wave, a następnie w wyświetlonym oknie dialogowym Edit Waveform wybierz New Axis z listy rozwijanej Axis Number.

  
  Ustaw nową oś Y dla przebiegu w oknie dialogowym Edit Waveform.
• Dodaj nową oś Y (Plot » Add Y Axis), a następnie przeciągnij na nią przebieg prądu, aby go z nią powiązać.

Nowa, automatycznie skalowana oś Y dla przebiegu zostanie dodana po lewej stronie istniejącej osi Y. W rezultacie oba przebiegi na jednym wykresie będą czytelne.

Aby usunąć oś Y z wykresu, dla którego zdefiniowano wiele osi Y, kliknij oś, aby ją zaznaczyć, i uruchom polecenie Plot » Remove Y Axis. Możesz też kliknąć oś prawym przyciskiem myszy i wybrać Delete Axis z menu kontekstowego.

Wyświetlanie punktów danych

Jeśli masz wątpliwości co do dokładności przebiegów — na przykład wyglądają na ostre i poszarpane zamiast gładkich i zaokrąglonych — możesz włączyć wyświetlanie punktów danych, aby sprawdzić, czy obliczenia były wykonywane wystarczająco często.

Aby wyświetlić te punkty, włącz opcję Show Data Points w oknie dialogowym Document Options. W każdym punkcie przebiegu, dla którego obliczono dane, pojawi się małe kółko.

Użyj opcji Show Data Points, aby wizualnie ocenić dokładność przebiegów.

Szybka transformata Fouriera

Za pomocą polecenia Chart » Create FFT Chart możesz szybko wykonać szybką transformatę Fouriera dla każdego przebiegu na aktywnym diagramie. Wyniki są zapisywane i wyświetlane na nowym diagramie, którego nazwa ma format <SourceChartName>_FFT i który jest dodawany po prawej stronie istniejących diagramów w pliku SDF.

Ustaw FFT Length w oknie dialogowym Document Options (Tools » Document Options). Domyślna długość wynosi 128.

Użyj polecenia Create FFT Chart , aby wykonać szybką transformatę Fouriera.

Inne funkcje zarządzania diagramami, wykresami i przebiegami

W poniższych sekcjach opisano inne funkcje zarządzania diagramami, wykresami i przebiegami.

Praca z danymi tekstowymi

Arkusze utworzone dla analiz punktu pracy i funkcji przenoszenia nie zawierają wykresów ani przebiegów — wyświetlają dane tekstowe. W tym przypadku „przebieg” oznacza pojedynczą obliczoną wartość. Dodaj wymagane wartości do arkusza, wybierając odpowiednią pozycję na liście Source Data w panelu Sim Data i klikając przycisk Add Wave to Plot.

Przykład dodawania obliczonej wartości z analizy funkcji przejściowej.

Informacje tekstowe można skopiować do schowka za pomocą polecenia Tools » Copy to Clipboard as Text dostępnego w menu głównym.

Praca z wykresami cyfrowymi

Wykresy cyfrowe przedstawiają poziom logiczny w węźle cyfrowym: 0 lub 1. Poniżej pokazano przykład wykresu cyfrowego.

Przykład wykresu cyfrowego

Przebiegi cyfrowe mogą również przedstawiać stany nieokreślone i wysokiej impedancji za pomocą odcinków przebiegu składających się odpowiednio z dwóch i trzech linii.

 
Stany nieokreślony (pierwszy obraz) i wysokiej impedancji (drugi obraz) przedstawione na wykresie cyfrowym.

Należy pamiętać, że kursory pomiarowe przedstawiają stany nieokreślony i wysokiej impedancji odpowiednio jako „X” i „Z”.

Sposób przedstawiania stanów nieokreślonego i wysokiej impedancji przez kursory pomiarowe.

Praca z wynikami pomiarów

Wyniki pomiarów są wyświetlane na karcie Measurements panelu Sim Data podczas przeglądania dokumentu wyników symulacji.

Dostępnych jest wiele funkcji ułatwiających analizę wyników pomiarów symulacji. Obejmują one:

• Wybierz wartość pomiaru i kliknij przycisk Show on chart, aby wyświetlić na wykresie kursory pomiarowe wskazujące obszar, dla którego obliczono pomiar. Dowiedz się więcej o pomiarach za pomocą kursorów.

  
  Użyj przycisku Show on chart, aby zwizualizować pomiar.

• Kliknij przycisk Add, aby otworzyć okno dialogowe Add Waves to Plot, w którym można zdefiniować nowy przebieg i jego pomiary.
• Kliknij przycisk , aby otworzyć okno dialogowe Edit Waveform, w którym można edytować istniejący przebieg i aktualnie zdefiniowany pomiar; nie trzeba wracać do panelu Simulation Dashboard .

Gdy dokument wyników symulacji zawiera przebiegi z wielu iteracji analizy (np. podczas przemiatania temperatury lub analizy Monte Carlo), dla każdego przebiegu dostępna będzie wartość pomiaru. W takim przypadku na karcie Measurements panelu Sim Data zostanie wyświetlona tabela pomiarów i dostępne będą następujące funkcje:

• Statystyki pomiarów są obliczane automatycznie i wyświetlane w dolnej części panelu Sim Data.

• Pełną tabelę wyników pomiarów można wyświetlić, klikając element sterujący Expand the table w panelu Sim Data. Tabela zostanie wyświetlona na wykresie Measurement Table. Dane w tabeli można zaznaczyć i skopiować (np. aby wkleić je do arkusza kalkulacyjnego).

• Wygeneruj wykres za pomocą przycisku Plot. Na przykład po wykonaniu przemiatania parametrycznego można utworzyć wykres wartości pomiarów w funkcji przemiatanego parametru. Wykres zostanie dodany do wykresu Measurement Plot.

• Zwizualizuj rozkład danych, generując histogram za pomocą przycisku Histogram. Histogram zostanie dodany do wykresu Measurement Histogram.

Wykonywanie pomiarów bezpośrednich

Edytor SimData udostępnia funkcje umożliwiające uzyskiwanie informacji pomiarowych bezpośrednio w obszarze projektowym. Podstawowe pomiary są automatycznie prezentowane dla wybranego przebiegu. Jeśli chcesz wykonać dokładniejsze pomiary, dostępne są dedykowane kursory pomiarowe – umożliwiające wykonywanie pomiarów w bardziej interaktywny sposób.

Pomiary wybranego przebiegu

Ogólne pomiary wybranego przebiegu są prezentowane w sekcji Waveform Measurements panelu Sim Data.

Ogólne pomiary wybranego przebiegu.

Dane są obliczane na podstawie samego przebiegu, bez jakiegokolwiek udziału kursorów pomiarowych. Obliczane są następujące dane:

Pomiary za pomocą kursorów

Precyzyjne pomiary danych można wykonywać za pomocą dedykowanych kursorów pomiarowych edytora SimData. Dostępne są dwa kursory – kursor A i kursor B – które można dodać do tego samego przebiegu lub do różnych przebiegów w obszarze projektowym.

Kursor pomiarowy można dodać na jeden z dwóch sposobów:

• Wybierz przebieg i użyj polecenia Wave » Cursor A lub Wave » Cursor B.
• Kliknij prawym przyciskiem myszy nazwę przebiegu i wybierz Kursor A lub Kursor B z menu kontekstowego.

Dodany kursor pojawi się jako zakładka u góry wykresu zawierającego dany przebieg i przyjmie kolor przebiegu, do którego został przypisany. Na wykresie pojawią się krzyżujące się linie przecinające przebieg. Aby przesunąć kursor, kliknij i przeciągnij jego zakładkę.

Punkt przecięcia kursora i jego zakładka

Dane pomiarowe są dostępne w sekcji Measurement Cursors panelu Sim Data. Można również włączyć wyświetlanie danych pomiarowych w obszarze projektowym. Służy do tego karta Cursors w oknie dialogowym Chart Options (Chart » Chart Options).

Karta Cursors okna dialogowego Chart Options

Dostępność pomiarów za pomocą kursorów — zarówno w obszarze projektowania, jak i na panelu Sim Data — zależy od sposobu przypisania kursorów pomiarowych:

• Jeśli używany jest jeden kursor, można odczytać jedynie wartości XY punktu przecięcia jego linii.

• Jeśli dodano dwa kursory do różnych przebiegów, można zmierzyć:

  • Wartości XY

  • B-A

• Jeśli dodano dwa kursory do tego samego przebiegu, można zmierzyć:

  • Wartości XY

  • B-A

  • Minimum A..B

  • Maksimum A..B

  • Średnia A..B

  • Wartość skuteczna składowej zmiennej A..B

  • Wartość skuteczna A..B

  • Częstotliwość A..B

Wybierz kursor, klikając jego zakładkę, aby uzyskać dostęp do szeregu poleceń w menu głównym Wave, które umożliwiają wykonywanie operacji na kursorze. Możesz przesunąć go do punktu maksimum lub minimum przebiegu albo szybko przejść do następnego lub poprzedniego szczytu bądź doliny.

Aby usunąć kursor, użyj polecenia Wave » Cursor A lub Wave » Cursor B z menu głównego albo kliknij prawym przyciskiem myszy zakładkę kursora i wybierz polecenie Cursor Off z menu kontekstowego.

Lokalizowanie powiązanych węzłów na schemacie

Edytor SimData umożliwia przejście od wybranego przebiegu do odpowiadającego mu węzła analizy w obwodzie, z którego uzyskano wyniki dla tego przebiegu. 

Aby skorzystać z tej funkcji, kliknij prawym przyciskiem myszy nazwę przebiegu w obszarze projektowania i wybierz Cross Probe to Schematic z wyświetlonego menu podręcznego. Źródłowy dokument schematu zostanie uaktywniony, a odpowiedni węzeł zostanie podświetlony — zgodnie z ustawieniem Highlight Methods zdefiniowanym na stronie System – Navigation okna dialogowego Preferences.