Trabalhando com Resultados de Simulação

Quando as análises necessárias são configuradas e executadas, os resultados são gravados em um arquivo de dados de simulação (SDF), que recebe o nome do próprio projeto (<ProjectName>.sdf) e aparece no painel Projects, na pasta Generated\Simulation Documents. O arquivo é aberto automaticamente como uma aba de documento no editor SimData. Esse ambiente repleto de recursos permite analisar os resultados da simulação com rapidez e eficiência, possibilitando avaliar, depurar e, por fim, ter confiança no funcionamento do seu projeto. Observe que, embora tenha sido criado, esse arquivo inicialmente não está salvo.

Como trabalhar com a lista de resultados de simulação

As execuções de simulação realizadas são exibidas na região Results do painel Simulation Dashboard. O botão  à direita de uma entrada de resultado específica oferece as seguintes ações:

• Show Results – reabrir os resultados dessa execução. Você também pode clicar duas vezes no nome de um resultado para reabri-lo.
• Load Profile – restaurar as configurações de análise dessa execução na área correspondente da região Analysis Setup & Run do painel Simulation Dashboard.
• Edit Title – renomear a entrada de resultado. Por padrão, um resultado recebe o nome da análise.
• Edit Description – editar a descrição da entrada de resultado. Por padrão, a descrição reflete os principais parâmetros da execução. Você também pode clicar no campo de descrição para editá-la.
• Delete – excluir a entrada de resultado.

Use a região Results do painel Simulation Dashboard para gerenciar os resultados de simulação.

Você também pode alternar o ícone de cadeado (/) associado a uma entrada de resultado de simulação para preservar os resultados dessa execução. Assim, uma execução de análise subsequente desse tipo será renomeada com um sufixo numérico incremental. O bloqueio de resultados de simulação permite acumular os resultados de várias execuções do mesmo tipo de análise.

Gráficos, áreas de plotagem e formas de onda

Um arquivo de dados de simulação pode ser dividido basicamente em três partes:

• Gráficos
• Áreas de plotagem
• Formas de onda

Um gráfico pode ser considerado uma “página” no arquivo SDF. Um arquivo SDF pode conter vários gráficos, cujo conteúdo depende do tipo de análise realizada. Uma área de plotagem é uma região usada para exibir dados graficamente e pode apresentar uma ou mais formas de onda. Um gráfico pode conter várias áreas de plotagem. Uma forma de onda representa os dados de análise coletados em um ponto ou nó específico de um projeto.

Entendendo os diferentes elementos dos resultados de simulação

Ao executar uma simulação, será criado um gráfico separado para cada tipo de análise. O gráfico de um tipo de análise é acessado clicando na aba com seu nome na parte inferior da área de projeto. Alterne rapidamente entre vários gráficos de resultados de análise usando as teclas + e - do teclado numérico.

Acesso aos resultados de análise da simulação. Clique na aba correspondente para ver os resultados desse tipo de análise.

Para análises que geram dados de formas de onda, o número de áreas de plotagem contidas em um gráfico dependerá do tipo de análise, das sondas adicionadas aos esquemáticos e das expressões de saída adicionadas ao configurar o tipo de análise.

Dicas rápidas para trabalhar no editor SimData:

• Uma forma de onda pode ser movida de uma área de plotagem para outra clicando e mantendo pressionado o nome da forma de onda e, em seguida, arrastando-o para outra área de plotagem.
• Para exibir uma forma de onda existente em uma nova área de plotagem separada, clique duas vezes no nome e selecione New Plot na lista suspensa Plot Number da caixa de diálogo Edit Waveform.
• Para ampliar uma região de uma área de plotagem, clique com o botão esquerdo e arraste para desenhar um retângulo que defina a nova região de visualização. Para restaurar a visualização, clique com o botão direito e selecione Fit Document.
• Clique duas vezes em qualquer ponto dentro de uma área de plotagem para abrir a caixa de diálogo Plot Options, na qual você pode configurar o título, as linhas de grade e o estilo de linha.
• Clique duas vezes em um eixo para definir seu rótulo e configurá-lo.
• Clique duas vezes no título do gráfico para abrir a caixa de diálogo Chart Options, na qual você pode nomear o gráfico e também configurar quais medições dos cursores são exibidas nessa área de plotagem, caso os cursores estejam habilitados.
• Selecione Tools » Document Options no menu para abrir a caixa de diálogo Document Options, na qual você pode configurar as cores e a visibilidade de vários elementos das formas de onda, dos gráficos e das áreas de plotagem (incluindo os pontos de dados), além de definir o comprimento da FFT.

Seleção de uma forma de onda

Para selecionar uma forma de onda na área de projeto, basta clicar em seu nome. Depois de selecionada, a forma de onda será destacada com uma cor mais intensa e terá um ponto à esquerda do nome. A filtragem é aplicada usando o nome da forma de onda como escopo. Todas as outras formas de onda com nomes diferentes no gráfico ativo serão mascaradas (ficarão esmaecidas).

O grau de mascaramento pode ser controlado por meio do controle deslizante Mask Level, acessado clicando no botão Mask Level localizado no canto inferior direito da área de projeto.

Selecione uma forma de onda clicando em seu nome e defina o nível de mascaramento usando o botão e o controle deslizante no canto inferior direito.

Para limpar a filtragem e restaurar a visibilidade total de todas as áreas de plotagem, clique no botão Clear localizado no canto inferior direito da área de projeto ou use o comando Wave » Clear Filter nos menus principais (atalhos: Esc, Shift+C). A forma de onda selecionada anteriormente, cujo nome serviu de base para o escopo do filtro aplicado, deixará de estar selecionada.

Exibição de resultados de múltiplas passagens

Varredura de temperatura, varredura de parâmetros e análise de Monte Carlo são recursos de simulação que realizam várias passagens de um tipo básico de análise (por exemplo, varredura CA, análise de transientes etc.), variando um ou mais parâmetros do circuito a cada passagem. Quando os resultados são exibidos no editor SimData, a área de plotagem associada contém formas de onda de várias passagens, e cada passagem é identificada pela adição de uma letra e um número após o nome da forma de onda (por exemplo, v(Output) p1, v(Output) p2 etc.). A letra indica o tipo de análise de múltiplas passagens:

• t – Varredura de temperatura
• p – Varredura de parâmetros
• m – Monte Carlo

O número indica a execução correspondente.

Exemplos de resultados de uma análise de varredura de parâmetros

Ao clicar no nome da forma de onda, as informações sobre os parâmetros usados naquela execução específica aparecerão abaixo do gráfico e na barra de status. Além disso, as outras formas de onda correspondentes aos mesmos valores de parâmetros serão destacadas quando a opção Highlight Similar Waves estiver habilitada na caixa de diálogo Document Options (Tools » Document Options).

Clique em uma forma de onda de uma execução específica para ver seus parâmetros e destacar outras formas de onda relacionadas à mesma execução.

Como controlar o número de gráficos visíveis

Quando os resultados da análise são gravados pela primeira vez em um arquivo SDF, eles são, por padrão, exibidos de forma otimizada – com um a quatro gráficos visíveis por vez, dependendo do número de gráficos resultantes da análise. Por exemplo, se houver três gráficos, o diagrama será configurado automaticamente para exibir os três gráficos. Se houver seis gráficos, o diagrama será configurado automaticamente para exibir quatro gráficos por vez, e assim por diante. Você pode alterar quantos gráficos ficam “visíveis” configurando a opção Number of Plots Visible na caixa de diálogo Document Options, acessada para o arquivo SDF ativo ao selecionar Tools » Document Options nos menus principais.

Selecione o Number of Plots Visible desejado na caixa de diálogo Document Options.

Ao definir o número de gráficos visíveis como All, normalmente será possível ver todos os gráficos de uma só vez na área de projeto (dependendo, é claro, do número de gráficos resultantes da análise). Esse é considerado um “modo de rascunho” – que oferece uma visão geral rápida das formas de onda geradas.

Quando quiser analisar as formas de onda com mais detalhes, você deverá deixar de visualizar todos os gráficos e passar a exibir um número específico deles. Quanto menor o número de gráficos visíveis na área de projeto a cada momento, mais fácil será se concentrar em uma determinada forma de onda e realizar medições nela. Se quiser aproveitar os recursos de redimensionamento (dos eixos X e/ou Y), adição de eixos Y e rotulagem de gráficos, será necessário definir a opção Number of Plots Visible com qualquer valor diferente de All.

Como reorganizar gráficos e formas de onda

Você pode alterar a ordem em que os gráficos aparecem em um diagrama clicando e arrastando. Primeiro, certifique-se de que o gráfico que deseja mover esteja ativo na área de projeto. Quando Number of Plots Visible está definido como All, o gráfico ativo é identificado por uma linha contínua ao redor da seção com os nomes das formas de onda; se Number of Plots Visible estiver definido como 2, 3 ou 4, o gráfico ativo será identificado por uma seta no lado esquerdo da sua área de exibição. Em seguida, clique dentro da área dos nomes das formas de onda (fora dos nomes em si) e arraste para cima ou para baixo, conforme necessário. Uma linha aparecerá para indicar abaixo de qual gráfico o gráfico que você está movendo será posicionado se você soltar o botão do mouse.

Assim como os gráficos podem ser movidos, as próprias formas de onda podem ser movidas entre gráficos. Clique no nome de uma forma de onda e arraste-a até o gráfico de destino desejado. Uma seta aparecerá na parte superior do eixo Y do gráfico de destino. A movimentação pode ser realizada independentemente do número de gráficos visíveis.

Uma forma de onda também pode ser movida para um novo gráfico ao clicar duas vezes em seu nome e selecionar New Plot na lista suspensa Plot Number da caixa de diálogo Edit Waveform que se abre. Depois disso, talvez seja necessário alterar o número de gráficos visíveis, o que é feito na caixa de diálogo Document Options (Tools » Document Options).

Mova uma forma de onda para um novo gráfico usando a caixa de diálogo Edit Waveform.

O vídeo abaixo demonstra o processo de reorganização de gráficos e formas de onda.

Demonstração das técnicas de reorganização de gráficos e formas de onda.

Como ampliar os dados

Você pode alterar a ampliação do gráfico ativo, permitindo aumentar ou diminuir o zoom ao analisar os dados das formas de onda. Use os comandos específicos Zoom In e Diminuir zoom no menu principal View para aumentar ou diminuir o zoom, respectivamente. Como alternativa, clique e arraste um retângulo de seleção ao redor de um ponto de interesse para ampliar (aumentar o zoom) esse ponto.

Ao alterar a ampliação dos dados em um gráfico, os outros gráficos não serão alterados. Desabilite a opção Zoom Plots Separately na caixa de diálogo Document Options para aplicar o mesmo nível de ampliação a todos os gráficos ao alterar a ampliação dos dados em um deles.

Para retornar à exibição inicial das formas de onda (sem ampliação), execute o comando Fit Document no menu principal View ou no menu de contexto da área de projeto (atalho: Ctrl+PgDn).

O vídeo abaixo demonstra o processo de ampliação dos dados dos resultados da simulação.

Demonstração das técnicas de ampliação dos dados.

Como definir vários eixos Y para um gráfico

Pode haver situações em que um único eixo Y simplesmente não seja suficiente. Por exemplo, você pode querer comparar sinais de corrente e tensão em um mesmo gráfico. O sinal de tensão pode chegar a 5 V, enquanto o sinal de corrente pode ser da ordem de miliampères ou microampères. Para tornar as formas de onda “legíveis”, o editor SimData permite usar eixos Y adicionais.

Considere as formas de onda mostradas na imagem abaixo. Uma mostra a tensão de entrada e a outra mostra a corrente que passa por um resistor. Se a forma de onda de corrente for movida para o mesmo gráfico da forma de onda de tensão, você verá que ela praticamente desaparece ao ser dimensionada usando o eixo Y existente do gráfico. Uma abordagem melhor é definir um novo eixo Y, obtendo o resultado mostrado abaixo.

Um novo eixo Y pode ser adicionado para a forma de onda de corrente de uma das seguintes maneiras:

• Clique com o botão direito do mouse no nome dela, escolha Edit Wave e, na caixa de diálogo Edit Waveform exibida, selecione New Axis na lista suspensa Axis Number.

  
  Defina um novo eixo Y para uma forma de onda usando a caixa de diálogo Edit Waveform.
• Adicione um novo eixo Y (Plot » Add Y Axis) e arraste a forma de onda de corrente para o eixo para associá-la a ele.

O novo eixo Y (com escala automática) da forma de onda será adicionado à esquerda do eixo Y existente. O resultado são formas de onda facilmente legíveis em um único gráfico.

Para remover um eixo Y de um gráfico com vários eixos Y definidos, clique no eixo para selecioná-lo e execute o comando Plot » Remove Y Axis . Como alternativa, clique com o botão direito do mouse no eixo e escolha Delete Axis no menu de contexto.

Exibição de pontos de dados

Se você tiver dúvidas sobre a precisão das formas de onda — talvez elas pareçam pontiagudas e irregulares em vez de suaves e curvas —, você poderá habilitar a exibição dos pontos de dados para verificar se os resultados foram calculados com frequência suficiente.

Para exibir esses pontos, habilite a opção Show Data Points na caixa de diálogo Document Options. Um pequeno círculo será exibido em cada ponto ao longo da onda no qual os dados foram calculados.

Use a opção Show Data Points para visualizar a precisão das formas de onda.

Transformada rápida de Fourier

Usando o comando Chart » Create FFT Chart , você pode executar rapidamente uma transformada rápida de Fourier em cada forma de onda do diagrama ativo. Os resultados são armazenados e exibidos em um novo diagrama, cujo nome segue o formato <SourceChartName>_FFT e que é adicionado à direita dos diagramas existentes no arquivo SDF.

Defina FFT Length na caixa de diálogo Document Options (Tools » Document Options). Por padrão, o comprimento é 128.

Use o comando Create FFT Chart para executar uma transformada rápida de Fourier.

Outros recursos para gerenciar diagramas, gráficos e formas de onda

Consulte as seções abaixo para conhecer outros recursos de gerenciamento de diagramas, gráficos e formas de onda.

Trabalhando com dados textuais

Os gráficos criados para os tipos de análise Ponto de operação e Função de transferência não contêm traçados e/ou formas de onda – esses gráficos exibem dados textuais. Nesse caso, uma “forma de onda” representa um único valor calculado. Adicione os valores desejados ao gráfico selecionando a entrada correspondente na lista Source Data do painel Sim Data e clicando no botão Add Wave to Plot.

Um exemplo de adição de um valor calculado de uma análise de função transiente.

As informações textuais podem ser copiadas para a área de transferência usando o comando Tools » Copy to Clipboard as Text nos menus principais.

Trabalhando com traçados digitais

Os traçados digitais representam o nível lógico em um nó digital: 0 ou 1. Um exemplo de traçado digital é mostrado abaixo.

Um exemplo de traçado digital

As formas de onda digitais também podem mostrar os estados indefinido e de alta impedância usando trechos de onda com duas e três linhas, respectivamente.

 
Estados indefinido (primeira imagem) e de alta impedância (segunda imagem) exibidos em um gráfico digital.

Observe que os cursores de medição representam os estados indefinido e de alta impedância como 'X' e 'Z', respectivamente.

Representação dos estados indefinido e de alta impedância pelos cursores de medição.

Trabalhando com resultados de medições

Os dados dos resultados das medições são exibidos na guia Measurements do painel Sim Data ao explorar o documento de resultados da simulação.

Há vários recursos para ajudar você a analisar os resultados das medições da simulação. Esses recursos incluem:

• Selecione um valor de medição e clique no botão Show on chart para exibir os cursores de medição no gráfico, destacando a região para a qual a medição foi calculada. Saiba mais sobre Medições com cursores.

  
  Use o botão Show on chart para visualizar a medição.

• Clique no botão Add para acessar a caixa de diálogo Add Waves to Plot, na qual é possível definir uma nova forma de onda e suas medições.
• Clique no botão para acessar a caixa de diálogo Edit Waveform, na qual é possível editar uma forma de onda existente e a medição definida atualmente, sem precisar retornar ao painel Simulation Dashboard .

Quando o documento de resultados da simulação inclui formas de onda para várias execuções da análise (por exemplo, ao realizar uma varredura de temperatura ou uma análise de Monte Carlo), haverá um valor de medição para cada forma de onda. Nesse caso, uma tabela de medições será apresentada na guia Measurements do painel Sim Data, e os seguintes recursos estarão disponíveis:

• As estatísticas das medições são calculadas automaticamente e exibidas na região inferior do painel Sim Data.

• Uma tabela completa dos resultados das medições pode ser exibida clicando no controle Expand the table no painel Sim Data. A tabela será exibida no gráfico Measurement Table. Os dados da tabela podem ser selecionados e copiados (por exemplo, para colá-los em uma planilha).

• Gere um gráfico usando o botão Plot. Por exemplo, se uma varredura paramétrica tiver sido realizada, você poderá criar um gráfico dos valores de medição em função do parâmetro variado. O gráfico será adicionado ao gráfico Measurement Plot.

• Visualize a distribuição dos dados gerando um histograma com o botão Histogram. O histograma será adicionado ao gráfico Measurement Histogram.

Realizando medições diretas

O editor SimData oferece recursos para obter informações de medição diretamente no espaço de projeto. Medições básicas são apresentadas automaticamente para uma forma de onda selecionada. Se você quiser realizar medições mais precisas, há cursores de medição dedicados disponíveis, que permitem realizar medições de maneira mais interativa.

Medições de uma forma de onda selecionada

As medições gerais de uma forma de onda selecionada são apresentadas na região Waveform Measurements do painel Sim Data.

Medições gerais de uma forma de onda selecionada.

Os dados são calculados a partir da própria forma de onda e não envolvem os cursores de medição de nenhuma maneira. Os seguintes dados são calculados:

Medições com cursores

Medições precisas dos dados podem ser realizadas usando os cursores de medição dedicados do editor SimData. Há dois cursores disponíveis, Cursor A e Cursor B, que podem ser adicionados à mesma forma de onda ou a formas de onda diferentes no espaço de projeto.

Um cursor de medição pode ser adicionado de duas maneiras:

• Selecione a forma de onda e use o comando Wave » Cursor A ou Wave » Cursor B.
• Clique com o botão direito no nome da forma de onda e escolha Cursor A ou Cursor B no menu de contexto.

Um cursor adicionado aparecerá como uma aba na parte superior do gráfico que contém a forma de onda e assumirá a mesma cor da forma de onda à qual está atribuído. Linhas de mira aparecem dentro do gráfico, cruzando a forma de onda. Mova o cursor clicando e arrastando sua aba.

Interseção e aba do cursor

Os dados de medição estão disponíveis na região Measurement Cursors do painel Sim Data. Você também pode habilitar a exibição dos dados de medição no espaço de projeto. Isso é feito na guia Cursors da caixa de diálogo Chart Options (Chart » Chart Options).

A guia Cursors da caixa de diálogo Chart Options

A disponibilidade das medições com cursores – tanto na área de projeto quanto no painel Sim Data – depende de como os cursores de medição foram atribuídos:

• Se estiver sendo usado um único cursor, você poderá ler apenas os valores XY do ponto de interseção do cursor.

• Se os dois cursores tiverem sido adicionados a formas de onda diferentes, você poderá medir:

  • Valores XY

  • B-A

• Se os dois cursores tiverem sido adicionados à mesma forma de onda, você poderá medir:

  • Valores XY

  • B-A

  • Mínimo A..B

  • Máximo A..B

  • Média A..B

  • RMS CA A..B

  • RMS A..B

  • Frequência A..B

Selecione o cursor clicando em sua aba para acessar uma série de comandos no menu principal Wave que atuam sobre o cursor. Você pode movê-lo para o ponto máximo ou mínimo da forma de onda ou saltar rapidamente para o próximo pico/vale ou para o anterior.

Para remover um cursor, use o comando Wave » Cursor A ou Wave » Cursor B no menu principal ou clique com o botão direito na aba do cursor e selecione o comando Cursor Off no menu de contexto.

Navegação cruzada para o esquemático

O editor SimData permite navegar da forma de onda selecionada até o nó de análise correspondente no circuito a partir do qual os resultados dessa forma de onda foram obtidos. 

Para usar esse recurso, clique com o botão direito no nome de uma forma de onda na área de projeto e escolha Cross Probe to Schematic no menu pop-up exibido. O documento esquemático de origem será ativado e o nó correspondente será destacado – de acordo com o Highlight Methods definido na página Sistema – Navegação da caixa de diálogo Preferences.