Tạo một mô hình mô phỏng

Để mô phỏng một thiết kế mạch bằng Mixed-Signal Circuit Simulator của Altium Designer, tất cả các linh kiện trong mạch cần ở trạng thái sẵn sàng cho mô phỏng – tức là mỗi linh kiện đều phải có một mô hình mô phỏng được liên kết.

Loại mô hình và cách lấy mô hình đó sẽ phụ thuộc chủ yếu vào linh kiện và, ở một mức độ nào đó, vào sở thích cá nhân của người thiết kế. Nhiều nhà sản xuất thiết bị cung cấp các mô hình mô phỏng tương ứng với các thiết bị mà họ sản xuất. Thông thường, chỉ cần tải xuống tệp mô hình cần thiết và liên kết nó với linh kiện trong sơ đồ nguyên lý. Tìm hiểu thêm về Thêm Mô hình Mô phỏng vào Thiết kế.

Một số mô hình có thể cần được viết từ đầu – ví dụ, dùng cú pháp mạch con phân cấp để tạo tệp mô hình mạch con cần thiết (*.ckt).

Tạo Mô hình Mô phỏng Mới

Một số mô hình được nhà sản xuất và nhà cung cấp cung cấp dưới dạng tệp văn bản có thể tải xuống. Đôi khi nội dung chi tiết của mô hình được hiển thị dưới dạng văn bản trên một trang trình duyệt thay vì là tệp tải xuống; trong trường hợp này, bạn có thể tạo một tệp mô hình mới trong Altium Designer và sao chép/dán nội dung từ trang trình duyệt vào tệp mô hình mới của mình. Sử dụng lệnh tương ứng trong menu con File » New » Mixed Simulation, như minh họa bên dưới.

Các lệnh để tạo một tệp mô hình mới, trống.
Các lệnh để tạo một tệp mô hình mới, trống.

Để xác định đúng loại mô hình (*.MDL, *.CKT, v.v.), hãy xem nội dung văn bản của mô hình.

Sau đó bạn có thể Sao chép / Dán thông tin tệp mô hình vào trình biên tập mô hình.

Ví dụ về nội dung văn bản của một mô hình mô phỏng.
Ví dụ về nội dung văn bản của một mô hình mô phỏng.

  • Việc sử dụng dòng điện chạy qua các điện cảm được hỗ trợ trong biểu thức giá trị nguồn hàm.
  • Chỉ thị điều kiện ban đầu (.IC) được hỗ trợ trong một mạch con.
  • Để mô phỏng các chuỗi xung quá độ lặp lại, bạn có thể dùng hàm EXP trong các nguồn độc lập với các tham số sau:

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

    trong đó:

    • Tpulse – chu kỳ xung
    • Npulse – số lượng xung trong mỗi cụm xung
    • Tburst – chu kỳ lặp lại của cụm xung
  • Dòng điện đầu ra đối với transistor kênh P (BJT, JFET, MOSFET, MESFET) được xem là dòng đi vào, giúp nhất quán với transistor kênh N.
  • Khi tạo một mô hình dựa trên mô hình khác, giờ đây bạn có thể dùng từ khóa mô hình AKO. Trong ví dụ hiển thị bên dưới, mô hình QP có tất cả các tham số giống mô hình QP350, ngoại trừ việc BF được thay đổi và VA được thiết lập.

    .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)

    Phát hiện lỗi được áp dụng khi dùng cú pháp AKO, trong các trường hợp định nghĩa mô hình dẫn đến đệ quy vô hạn ( show image) hoặc thiếu mô hình cơ sở ( show image).

Tạo Mô hình Mô phỏng Workspace

Altium Designer, kết hợp với một Workspace được kết nối, hỗ trợ khả năng tạo và quản lý Workspace Simulation Models. Sau khi một mô hình Workspace Simulation Models đã được tạo, nó có thể được dùng để tạo một hoặc nhiều Workspace Components.

Mặc dù Workspace Simulation Models được tạo tự động khi bạn thêm một tệp mô hình mô phỏng vào một linh kiện đang được định nghĩa trong Component Editor ở chế độ Single Component Editing và sau đó lưu linh kiện đó vào Workspace của bạn, bạn cũng có thể tạo Workspace Simulation Models trực tiếp trong Workspace như mô tả bên dưới.

  1. Mở bảng Components và bật khả năng hiển thị các mô hình bằng cách nhấp vào nút  ở đầu bảng và chọn Models.

    Bật hiển thị Models trong bảng Components
    Bật hiển thị Models trong bảng Components

  2. Duyệt đến danh mục Simulations và chọn Create Component từ menu nút  .

    Duyệt đến các mô hình mô phỏng trong bảng Components và chọn lệnh tạo mô hình mới 
    Duyệt đến các mô hình mô phỏng trong bảng Components và chọn lệnh tạo mô hình mới

  3. Trong hộp thoại Create New Item mở ra, nhập thông tin cần thiết, bảo đảm rằng tùy chọn Open for editing after creation được bật và nhấp OK. Workspace Simulation Models sẽ được tạo và SimModel Editor tạm thời sẽ mở ra, hiển thị một tài liệu .SimModel làm tài liệu đang hoạt động trong không gian thiết kế. Tài liệu này sẽ được đặt tên theo Item-Revision, theo định dạng: <Item><Revision>.SimModel (ví dụ: SIM-001-0001-1.SimModel).

    Ví dụ về việc chỉnh sửa bản sửa đổi đầu tiên của một Workspace Simulation Model – SimModel Editor tạm thời cung cấp tài liệu để bạn định nghĩa mô hình mô phỏng của mình.
    Ví dụ về việc chỉnh sửa bản sửa đổi đầu tiên của một Workspace Simulation Model – SimModel Editor tạm thời cung cấp tài liệu để bạn định nghĩa mô hình mô phỏng của mình.

  4. Sử dụng tài liệu đó để định nghĩa Workspace Simulation Model theo yêu cầu. Để biết thêm thông tin về cách thực hiện việc này, xem Định nghĩa Mô hình Mô phỏng.
  5. Lưu mô hình vào Workspace bằng điều khiển Save to Server ở bên phải mục nhập của mô hình mô phỏng trong bảng Projects. Hộp thoại Edit Revision sẽ xuất hiện, trong đó bạn có thể thay đổi Name, Description và thêm ghi chú phát hành nếu cần. Tài liệu và trình biên tập sẽ đóng sau khi lưu.
  6. Tài liệu chứa định nghĩa mô hình mô phỏng nguồn, *.SimModel, sẽ được lưu trong revision của Workspace Simulation Model. Mô hình mô phỏng sẽ được hiển thị trong bảng Components, trong danh mục Simulations.

    Một Workspace Simulation Model đã lưu trong bảng Components
    Một Workspace Simulation Model đã lưu trong bảng Components

    Dữ liệu đã lưu trong Workspace bao gồm định nghĩa mô hình trong tệp .SimModel, cũng như mọi tệp .mdl hoặc .ckt được tham chiếu. Trong Explorer panel, chuyển sang tab chế độ xem khía cạnh Preview, sau đó nhấp vào một tệp được tham chiếu để xem bản xem trước nội dung của nó. Các tham số cấp mô hình cũng sẽ được hiển thị nếu có áp dụng.

    Duyệt Workspace Simulation Model đã lưu trong bảng Explorer. Chuyển sang tab chế độ xem khía cạnh Preview để xem dữ liệu đã lưu.
    Duyệt Workspace Simulation Model đã lưu trong bảng Explorer. Chuyển sang tab chế độ xem khía cạnh Preview để xem dữ liệu đã lưu.

Sau đó, một Workspace Simulation Model đã lưu có thể được liên kết với một Workspace Component khi định nghĩa linh kiện trong Component Editor ở chế độ Single Component Editing hoặc Batch Component Editing.

  • Từ góc nhìn của nhà thiết kế, một Workspace Component tập hợp toàn bộ thông tin cần thiết để biểu diễn linh kiện đó trên mọi miền thiết kế trong một thực thể duy nhất. Vì vậy, ở khía cạnh này, nó có thể được xem như một vùng chứa – một “bucket” lưu trữ tất cả các mô hình miền và thông tin tham số. Về mặt biểu diễn trong các miền khác nhau, Workspace Component không chứa chính các mô hình miền của Workspace, mà chỉ liên kết đến các mô hình đó. Các liên kết này được chỉ định khi định nghĩa linh kiện.
  • Workspace Simulation Models cũng có thể được tạo trong Workspace như một phần của quá trình nhập các thư viện linh kiện thế hệ cũ hiện có (SchLib, PcbLib, IntLib, DbLib, SVNDbLib). Giao diện cho quy trình này – Library Importer – cung cấp một luồng trực quan, nhận các thư viện được chọn ban đầu và nhập chúng vào Workspace của bạn. Tìm hiểu thêm về Library Importer.

Định nghĩa Mô hình Mô phỏng

Thông tin cần thiết để định nghĩa mô hình trong một tệp SimModel như sau:

  • Model Name – dùng trường này để chỉ định tên của mô hình. Khi được lưu trở lại Workspace, mục này sẽ được dùng làm Name của Item Revision Mô hình Mô phỏng.

    Đây phải là tên như xuất hiện trong bất kỳ tệp mô hình hoặc mạch con nào được tham chiếu.

    Khi tham chiếu một tệp MDL, tên phải là tên xuất hiện trong dòng .MODEL của phần định nghĩa mô hình. Hãy xem xét một mô hình diode có định nghĩa như sau:

    .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 )

    Tên mô hình ở đây là 1N4002. Đây là tên phải được nhập vào trường Model Name.

    Khi tham chiếu một tệp CKT, tên phải là tên xuất hiện trong dòng .SUBCKT của phần định nghĩa mô hình. Hãy xem xét một mô hình cầu chì có định nghĩa như sau:

    .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

    Tên mô hình ở đây là FUSE. Đây là tên phải được nhập vào trường Model Name.

  • Model File – đối với mô hình đã được định nghĩa bằng tệp .mdl hoặc .ckt, dùng nút Browse để chỉ định tệp cần thiết từ một thư viện khả dụng.
  • Description – nhập mô tả của mô hình, ví dụ như mục đích của nó. Khi được lưu trở lại Workspace, mục này sẽ được dùng làm Description của revision mô hình mô phỏng.
  • Parameters – các tham số cấp mô hình cho mô hình (xem Tham số Cấp Mô hình).
  • Model Preview – hiển thị chỉ đọc nội dung của tệp .mdl hoặc .ckt được tham chiếu.

Tham số Cấp Mô hình

Khi có áp dụng, các tham số cấp mô hình có thể được định nghĩa trực tiếp trong tệp SimModel, vì chúng vốn là một phần tự nhiên trong định nghĩa của mô hình. Vùng Parameters của tài liệu sẽ tự động điền các tham số áp dụng cho mô hình đã chọn. Giá trị tham số có thể được chỉnh sửa bằng cách chỉnh sửa trực tiếp tại chỗ - nhấp vào trường Parameter Value gắn với một tham số trong danh sách và nhập trực tiếp giá trị cần thiết.

Đối với các loại mô hình SPICE3f5 tích hợp sẵn, PSpice được hỗ trợ và mạch con, các tham số khả dụng sẽ tự động được liệt kê trong vùng Parameters.

Định nghĩa các tham số cho mô hình như một phần của định nghĩa của nó – trực tiếp bằng chỉnh sửa tại chỗ.
Định nghĩa các tham số cho mô hình như một phần của định nghĩa của nó – trực tiếp bằng chỉnh sửa tại chỗ.

Khi một linh kiện sẵn sàng cho mô phỏng được đặt vào thiết kế, một tham số mô phỏng có thể có giá trị ở cấp linh kiện khác với giá trị của cùng tham số đó ở cấp mô hình. Khi netlist được tạo, tham số ở cấp linh kiện sẽ được ưu tiên. Các tham số cấp linh kiện tự nhiên được định nghĩa như một phần của chính linh kiện đó. Để biết thêm chi tiết, xem Tạo một Workspace Library Component Mới.

Chỉnh sửa một Workspace Simulation Model

Ở bất kỳ giai đoạn nào, bạn cũng có thể quay lại bất kỳ Workspace Simulation Model nào và chỉnh sửa trực tiếp nó. Chọn danh mục Simulations trong Components panel (tùy chọn Models phải được bật trong menu của bảng để truy cập danh mục này), nhấp chuột phải vào mục nhập của một mô hình mô phỏng và chọn lệnh Edit từ menu ngữ cảnh. Một lần nữa, trình biên tập tạm thời sẽ mở ra, với tệp (chứa định nghĩa mô hình mô phỏng nguồn) nằm trong Workspace Simulation Model được mở để chỉnh sửa. Thực hiện các thay đổi theo yêu cầu, sau đó lưu tài liệu vào revision kế tiếp của Workspace Simulation Model.

Khi lưu một mô hình mô phỏng đã chỉnh sửa vào Workspace của bạn, bạn có thể giữ nguyên trạng thái vòng đời hiện tại của mô hình. Việc này được cung cấp thông qua tùy chọn Preserve lifecycle state (not recommended) có trong hộp thoại Create Revision khi lưu lại (). Khi tùy chọn được bật, revision mô hình mới sẽ tự động được đặt thành trạng thái vòng đời của revision trước đó. Khả năng này dành cho những người được gán quyền vận hành Allow to skip lifecycle state change for new revisions (tìm hiểu thêm về Thiết lập Quyền Vận hành Toàn cục cho một Workspace).

Cập nhật các Workspace Components Liên quan

Khi bạn thực hiện thay đổi đối với một mô hình miền của Workspace – có thể là symbol, mô hình footprint hoặc mô hình mô phỏng – ngay khi bạn lưu thay đổi đó vào một revision mới của mô hình, mọi Workspace Components sử dụng mô hình đó sẽ thực tế trở nên lỗi thời vì vẫn đang dùng revision trước. Trong hầu hết các trường hợp, chắc chắn bạn sẽ muốn lưu lại các Workspace Components đó, với các liên kết mô hình tương ứng được cập nhật để dùng các revision mới nhất hiện có. Để hợp lý hóa quy trình này, một Workspace, kết hợp với Altium Designer, hỗ trợ khả năng cập nhật các linh kiện liên quan – tại thời điểm lưu lại một mô hình Workspace – sau khi đã thực hiện bất kỳ sửa đổi nào đối với mô hình đó thông qua tính năng chỉnh sửa trực tiếp.

Tùy chọn để thực hiện cập nhật này cho các linh kiện cha có thể được tìm thấy trong hộp thoại Create Revision xuất hiện khi lưu Workspace Simulation Model đã sửa đổi trở lại Workspace đích. Tùy chọn này – Update items related to <ModelItemRevision> – được bật theo mặc định.

<ModelItemRevision> là revision hiện tại của mô hình Workspace, tức là revision hiện đang được sử dụng bởi bất kỳ Workspace Components liên quan nào. Sau khi bản thân mô hình Workspace được lưu, điều này một cách tự nhiên sẽ trở thành revision trước đó (cũ hơn), và không còn là revision mới nhất nữa.

Truy cập tùy chọn cập nhật các Workspace Components liên quan đang tham chiếu đến Workspace Simulation Model đang được lưu lại.
Truy cập tùy chọn cập nhật các Workspace Components liên quan đang tham chiếu đến Workspace Simulation Model đang được lưu lại.

Nếu bạn muốn giữ tất cả các linh kiện liên quan tiếp tục dùng revision hiện tại của Workspace Simulation Model, hãy tắt tùy chọn này. Khi đó chỉ riêng mô hình Workspace sẽ được lưu.

Sau khi bạn nhấp OK trong hộp thoại Create Revision, định nghĩa mô hình mô phỏng đã sửa đổi sẽ được lưu trở lại Workspace và trình biên tập tạm thời liên quan của nó sẽ đóng lại. Tất cả Workspace Components tham chiếu Workspace Simulation Model đó sẽ được tự động lưu lại để sử dụng revision mới của nó (revision kế tiếp của mỗi linh kiện được tự động tạo và thao tác lưu được thực hiện).

Tạo Tệp SimModel

Các tệp SimModel có thể được tạo từ tài liệu thư viện sơ đồ nguyên lý đang hoạt động hoặc tài liệu thư viện cơ sở dữ liệu bằng lệnh Tools » Generate SimModel Files.

  • Tính năng này chỉ khả dụng cho các Database Library (DbLib) tiêu chuẩn. Không thể tạo tệp SimModel từ SVN Database Library (SVNDbLib).
  • Chỉ các linh kiện trong những bảng hiện đang được bật mới được xem xét khi tạo tệp SimModel.

Sau khi khởi chạy lệnh, hộp thoại Generate SimModel Files sẽ xuất hiện. Mỗi tệp SimModel (và định nghĩa mô hình mô phỏng cấu thành) được tạo dựa trên liên kết mô hình mô phỏng cho một linh kiện sơ đồ nguyên lý trong thư viện sơ đồ nguyên lý đang hoạt động (hoặc thông tin mô phỏng cho một bản ghi linh kiện trong thư viện cơ sở dữ liệu đang hoạt động). Sử dụng các điều khiển trong hộp thoại để cấu hình việc tạo một hoặc nhiều tệp SimModel theo yêu cầu. Theo mặc định, một thư mục con có tên Sim Models sẽ được tạo. Hãy đổi tên này thành tên phù hợp hơn nếu cần. Nếu thư mục được chỉ định đã tồn tại, nó sẽ được dùng; nếu chưa, nó sẽ được tạo.

Hộp thoại Generate SimModel Files
Hộp thoại Generate SimModel Files

Sau khi định nghĩa các tùy chọn theo yêu cầu, nhấp OK. Quá trình tạo sẽ được tiến hành và một hộp thoại xác nhận sẽ xuất hiện khi quá trình hoàn tất, cho biết đã tạo bao nhiêu tệp SimModel. Mọi tệp .mdl.ckt, hoặc .scb được tham chiếu cũng sẽ được lưu cùng với các tệp SimModel.

Một tệp SimModel được tạo sau đó có thể được dùng để tạo một revision mới của một Simulation Model Item trong Workspace được kết nối của bạn. Mở một tệp SimModel và dùng lệnh File » Save to Server để chọn một item revision đã dự kiến của một Simulation Model Item trong Workspace của bạn (hoặc tạo mới ngay lúc đó) thông qua hộp thoại Choose Planned Item Revision mở ra.

Nếu di chuyển từ một Integrated Library, các thư viện sơ đồ nguyên lý nguồn (SchLib) có thể được lấy bằng cách mở IntLib trong Altium Designer và chọn trích xuất các thư viện nguồn. Khi tạo tệp SimModel từ một Database Library, chỉ các linh kiện trong các bảng hiện đang được bật mới được xem xét.

Việc đặt tên tệp SimModel phụ thuộc vào loại thư viện nguồn:

  • Schematic Library - mỗi tệp SimModel được đặt tên theo tên của mô hình mô phỏng. Khi nhiều linh kiện sơ đồ nguyên lý bao gồm cùng một triển khai mô hình mô phỏng (cùng tên mô hình mô phỏng), chỉ một tệp SimModel duy nhất sẽ được tạo với tên đó.
  • Database Library - mỗi tệp SimModel được đặt tên theo tên của mô hình mô phỏng, như được chỉ định trong trường Sim Model Name của một bản ghi linh kiện. Khi nhiều bản ghi linh kiện (trên các bảng được bật) bao gồm cùng một triển khai mô hình mô phỏng (cùng mục nhập trong trường Sim Model Name) thì chỉ một tệp SimModel duy nhất sẽ được tạo với tên đó.

SPICE Model Wizard

Một số mô hình thiết bị tương tự tích hợp sẵn trong SPICE cung cấp một tệp mô hình liên quan (*.mdl) để định nghĩa theo tham số các đặc tính hành vi nâng cao (ví dụ: Semiconductor Resistor, Diode, BJT). Việc tạo thủ công tệp mô hình này rồi liên kết nó với linh kiện sơ đồ nguyên lý cần thiết có thể khá tốn công. SPICE Model Wizard giúp thực hiện tác vụ này. Sử dụng Wizard, các đặc tính của thiết bị như vậy có thể được định nghĩa dựa trên dữ liệu do người dùng thu thập. Các tham số – được nhập trực tiếp hoặc trích xuất từ dữ liệu được cung cấp – sẽ tự động được ghi vào một tệp mô hình và tệp đó được liên kết với linh kiện sơ đồ nguyên lý được chỉ định.

SPICE Model Wizard cung cấp một giải pháp thuận tiện, bán tự động để tạo và liên kết một mô hình mô phỏng SPICE cho một loạt thiết bị tương tự – các thiết bị được tích hợp sẵn trong SPICE và yêu cầu một tệp mô hình liên kết (*.mdl). Các đặc tính hành vi của mô hình được định nghĩa dựa trên thông tin bạn cung cấp cho Wizard. Mức độ thông tin này phụ thuộc vào loại thiết bị mà bạn muốn tạo mô hình – từ việc chỉ nhập đơn giản các tham số mô hình, cho đến nhập dữ liệu thiết bị lấy từ datasheet của nhà sản xuất hoặc từ các phép đo thu được từ chính thiết bị vật lý.

Các phần sau trình bày việc sử dụng Wizard – từ truy cập đến xác minh.

Truy cập Wizard

Wizard được truy cập từ trình biên tập symbol sơ đồ nguyên lý bằng cách chọn lệnh Tools » XSpice Model Wizard từ các menu chính.

Trang đầu tiên của SPICE Model Wizard
Trang đầu tiên của SPICE Model Wizard

Trên hai trang tiếp theo của Wizard, bạn sẽ có thể chọn:

  • Thiết bị cụ thể mà bạn muốn mô hình hóa, từ danh sách các loại thiết bị được hỗ trợ.
  • Có thêm mô hình SPICE được tạo sau đó vào một linh kiện hiện có trong tài liệu thư viện hay vào một linh kiện mới do Wizard tạo ra và thêm vào tài liệu đó hay không.
SPICE Model Wizard về cơ bản là một tập hợp các wizard – mỗi wizard cho một mô hình thiết bị được hỗ trợ.

Các Loại Thiết Bị Được Hỗ Trợ

Wizard có thể được dùng để tạo mô hình SPICE cho các loại thiết bị tương tự sau:

  • Diode
  • Tụ bán dẫn
  • Điện trở bán dẫn
  • Công tắc điều khiển bằng dòng điện
  • Công tắc điều khiển bằng điện áp
  • Transistor tiếp giáp lưỡng cực
  • Đường truyền suy hao
  • Đường truyền RC phân bố đồng đều

Đặt Tên Mô Hình

Một trong những bước quan trọng nhất khi bạn đi qua các trang của Wizard là cung cấp tên cho mô hình đang tạo. Thực tế, bạn sẽ không thể tiếp tục đến giai đoạn định nghĩa tham số của Wizard cho đến khi đã nhập tên.

Sau khi tạo, tên này sẽ xuất hiện trong trường Model Name của hộp thoại Sim Model. Bản thân tệp mô hình cũng được tạo bằng tên này (<ModelName>.mdl). Khi dùng Wizard để thêm mô hình vào một linh kiện thư viện mới, tên được chỉ định cho mô hình cũng sẽ được dùng để đặt tên linh kiện.

Khi đặt tên mô hình, bạn cũng có tùy chọn nhập một mô tả ngắn cho nó. Đây có thể là chức năng của mô hình (ví dụ: Semiconductor Resistor), hoặc một tham chiếu cụ thể hơn đến một giá trị hay cấu hình (ví dụ: NPN BJT).

Các Đặc Tính Cần Được Mô Hình Hóa

Sau khi đặt tên cho mô hình, bạn sẽ chuyển đến một hoặc nhiều trang xử lý các đặc tính cần mô hình hóa. Các loại mô hình được Wizard hỗ trợ có thể được phân thành hai nhóm sau:

Một tham số được chỉ định trong tệp mô hình cho một thiết bị sẽ ghi đè giá trị mặc định của nó (vốn có trong bộ máy SPICE).
Chỉ những tham số có thể được định nghĩa trong một tệp mô hình mới được Wizard xét đến. Mọi tham số có thể được định nghĩa ở cấp linh kiện cho một device nên được thiết lập bằng thẻ Parameters của hộp thoại Sim Model, sau khi Wizard đã hoàn tất việc tạo tệp mô hình.

Tạo Mô Hình

Sau khi định nghĩa dữ liệu/tham số cần thiết, Wizard sẽ hiển thị mô hình đã tạo. Đây là nội dung sẽ được lưu vào tệp MDL.

Xem trước nội dung tệp mô hình đã tạo.
Xem trước nội dung tệp mô hình đã tạo.

Việc chỉnh sửa mô hình có thể được thực hiện trực tiếp trên trang này, cho phép bạn kiểm soát tối đa việc đặc tả mô hình.

Khi đã hài lòng với định nghĩa mô hình, hãy nhấp Next để chuyển đến bước cuối của Wizard. Nhấp Finish sẽ cho phép bạn lưu mô hình. Sử dụng hộp thoại Save SPICE Model File để xác định vị trí lưu tệp MDL tạo ra. Theo mặc định, tệp sẽ được lưu vào cùng thư mục với tài liệu thư viện schematic. Bạn cũng có thể đổi tên tệp ở giai đoạn này nếu muốn.

Nếu bạn đã yêu cầu gắn mô hình vào một linh kiện mới, linh kiện đó sẽ được tạo và thêm vào tài liệu thư viện.

Mặc dù mô hình được liên kết tự động với linh kiện – mới hoặc hiện có – bạn nên tạo thói quen xác minh ánh xạ giữa các chân của linh kiện schematic với các chân của mô hình. Mở hộp thoại Sim Model cho mô hình đã đính kèm và kiểm tra ánh xạ chân trong vùng Pin Mapping của hộp thoại – thực hiện thay đổi nếu cần. Hãy định nghĩa giá trị của mọi tham số bổ sung có sẵn cho mô hình – trên thẻ Parameters của hộp thoại – nếu cần.

Các Mô Hình Device Được Tạo Bằng Cách Nhập Trực Tiếp Tham Số

Đối với các mô hình device sau đây, Wizard không trích xuất thông tin tham số từ dữ liệu được nhập. Thay vào đó, các mô hình được tạo dựa trên việc nhập trực tiếp giá trị cho các tham số tương ứng của chúng. Khi nhập giá trị tham số, có một vài điều cần lưu ý:

  • Nếu không chỉ định giá trị cho một tham số, sẽ không có mục nhập nào cho tham số đó trong tệp mô hình được tạo. Trong trường hợp này, giá trị mặc định được lưu nội bộ trong SPICE sẽ được sử dụng. Nói cách khác, nếu một giá trị cho tham số được chỉ định trong tệp mô hình, thì giá trị trong tệp mô hình sẽ ghi đè giá trị mặc định của tham số đó.
  • Nếu mục nhập mặc định cho một tham số trong Wizard là '-' và không nhập cụ thể giá trị cho tham số đó, giá trị mặc định bằng không sẽ được dùng (nội bộ trong SPICE) cho các phép tính.

Tụ Điện Bán Dẫn

Các tham số sau có thể được định nghĩa cho mô hình device này bằng Wizard. Việc nhập giá trị sẽ khiến tham số đó được ghi vào tệp MDL được tạo.

CJ

 

Điện dung đáy tiếp giáp (đơn vị F/meters2).

CJSW

 

Điện dung thành bên tiếp giáp (đơn vị F/meters).

DEFW

 

Chiều rộng device mặc định (đơn vị mét). (Mặc định = 1e-6).

NARROW

 

Độ thu hẹp do ăn mòn cạnh bên (đơn vị mét). (Mặc định = 0).

Điện Trở Bán Dẫn

Các tham số sau có thể được định nghĩa cho mô hình device này bằng Wizard. Việc nhập giá trị sẽ khiến tham số đó được ghi vào tệp MDL được tạo.

TC1

 

Hệ số nhiệt độ bậc một (đơn vị Ohms/˚C). (Mặc định = 0)

TC2

 

Hệ số nhiệt độ bậc hai (đơn vị Ohms/˚C2). (Mặc định = 0)

RSH

 

Điện trở tấm (đơn vị Ohms).

DEFW

 

Chiều rộng mặc định (đơn vị mét). (Mặc định = 1e-6).

NARROW

 

Độ thu hẹp do ăn mòn cạnh bên (đơn vị mét). (Mặc định = 0).

TNOM

 

Nhiệt độ đo tham số (đơn vị ˚C). Nếu không chỉ định giá trị, giá trị mặc định được gán cho TNOM trên thẻ Advanced của hộp thoại Advanced Analyses Settings sẽ được sử dụng (Mặc định = 27).

Công Tắc Điều Khiển Bằng Dòng

Các tham số sau có thể được định nghĩa cho mô hình device này bằng Wizard. Việc nhập giá trị sẽ khiến tham số đó được ghi vào tệp MDL được tạo.

IT

 

Dòng ngưỡng (đơn vị Amps). (Mặc định = 0).

IH

 

Dòng trễ hồi tiếp (hysteresis) (đơn vị Amps). (Mặc định = 0).

RON

 

Điện trở ON (đơn vị Ohms). (Mặc định = 1).

ROFF

 

Điện trở OFF (đơn vị Ohms). Theo mặc định, giá trị này được đặt thành 1/GMIN. GMIN là một tham số SPICE nâng cao, được chỉ định trên thẻ Advanced của hộp thoại Advanced Analyses Settings. Nó thiết lập độ dẫn tối thiểu (điện trở tối đa) của mọi device trong mạch. Giá trị mặc định của nó là 1e-12 mhos, cho giá trị ROFF mặc định là 1000G Ohms.

Công Tắc Điều Khiển Bằng Điện Áp

Các tham số sau có thể được định nghĩa cho mô hình device này bằng Wizard. Việc nhập giá trị sẽ khiến tham số đó được ghi vào tệp MDL được tạo.

VT

 

Điện áp ngưỡng (đơn vị Volts). (Mặc định = 0).

VH

 

Điện áp trễ hồi tiếp (hysteresis) (đơn vị Volts). (Mặc định = 0).

RON

 

Điện trở ON (đơn vị Ohms). (Mặc định = 1).

ROFF

 

Điện trở OFF (đơn vị Ohms). Theo mặc định, giá trị này được đặt thành 1/GMIN. GMIN là một tham số SPICE nâng cao, được chỉ định trên thẻ Advanced của hộp thoại Advanced Analyses Settings. Nó thiết lập độ dẫn tối thiểu (điện trở tối đa) của mọi device trong mạch. Giá trị mặc định của nó là 1e-12 mhos, cho giá trị ROFF mặc định là 1000G Ohms.

Đường Truyền Tổn Hao

Các tham số sau có thể được định nghĩa cho mô hình device này bằng Wizard. Việc nhập giá trị (hoặc đặt cờ) sẽ khiến tham số đó được ghi vào tệp MDL được tạo.

R

 

Điện trở trên một đơn vị chiều dài (đơn vị Ohms/đơn vị). (Mặc định = 0).

L

 

Điện cảm trên một đơn vị chiều dài (đơn vị Henrys/đơn vị). (Mặc định = 0).

G

 

Độ dẫn trên một đơn vị chiều dài (đơn vị mhos/đơn vị). (Mặc định = 0).

C

 

Điện dung trên một đơn vị chiều dài (đơn vị Farads/đơn vị). (Mặc định = 0).

LEN

 

Chiều dài đường truyền.

REL

 

Điều khiển điểm gãy (đơn vị tùy ý). (Mặc định = 1).

ABS

 

Điều khiển điểm gãy (đơn vị tùy ý). (Mặc định = 1).

NOSTEPLIMIT

 

Một cờ mà khi được đặt sẽ loại bỏ giới hạn buộc các bước thời gian phải nhỏ hơn độ trễ đường truyền. (Mặc định = không đặt).

NOCONTROL

 

Một cờ mà khi được đặt sẽ ngăn việc giới hạn bước thời gian dựa trên tiêu chí sai số tích chập. (Mặc định = không đặt).

LININTERP

 

Một cờ mà khi được đặt sẽ sử dụng nội suy tuyến tính thay cho nội suy bậc hai mặc định để tính toán các tín hiệu trễ. (Mặc định = không đặt).

MIXEDINTERP

 

Một cờ mà khi được đặt sẽ sử dụng một thước đo để xác định liệu nội suy bậc hai có áp dụng được hay không và, nếu không, sẽ dùng nội suy tuyến tính. (Mặc định = không đặt).

COMPACTREL

 

Một đại lượng cụ thể dùng để điều khiển việc nén các giá trị lịch sử trước đó được dùng cho tích chập. Theo mặc định, đại lượng này sử dụng giá trị được chỉ định cho tham số dung sai sai số mô phỏng tương đối (RELTOL), được định nghĩa trên thẻ Advanced của hộp thoại Advanced Analyses Settings.

COMPACTABS

 

Một đại lượng cụ thể dùng để điều khiển việc nén các giá trị lịch sử trước đó được dùng cho tích chập. Theo mặc định, đại lượng này sử dụng giá trị được chỉ định cho tham số dung sai sai số dòng tuyệt đối (ABSTOL), được định nghĩa trên thẻ Advanced của hộp thoại Advanced Analyses Settings.

TRUNCNR

 

Một cờ mà khi được đặt sẽ bật việc sử dụng phương pháp lặp Newton-Raphson để xác định bước thời gian phù hợp trong các thủ tục điều khiển bước thời gian. (Mặc định = không đặt, khi đó phương pháp thử-sai sẽ được dùng – mỗi lần cắt đôi bước thời gian trước đó).

TRUNCDONTCUT

 

Một cờ mà khi được đặt sẽ loại bỏ việc cắt bước thời gian mặc định để giới hạn sai số trong phép tính thực tế của các đại lượng liên quan đến đáp ứng xung. (Mặc định = không đặt).

Để mô hình kết quả có thể mô phỏng, ít nhất hai trong các tham số R, L, G, C phải được gán giá trị và đồng thời cũng phải nhập giá trị cho tham số LEN. Bạn sẽ không thể tiếp tục trong Wizard cho đến khi các điều kiện này được đáp ứng.

Đường Truyền RC Phân Bố Đồng Đều

Các tham số sau có thể được định nghĩa cho mô hình device này bằng Wizard. Việc nhập giá trị sẽ khiến tham số đó được ghi vào tệp MDL được tạo.

K

 

Hằng số truyền. (Mặc định = 2).

FMAX

 

Tần số quan tâm tối đa (đơn vị Hertz). (Mặc định = 1.0G).

RPERL

 

Điện trở trên một đơn vị chiều dài (đơn vị Ohms/mét). (Mặc định = 1000).

CPERL

 

Điện dung trên một đơn vị chiều dài (đơn vị Farads/mét). (Mặc định = 1.0e-15).

ISPERL

 

Dòng bão hòa trên một đơn vị chiều dài (đơn vị Amps/mét). (Mặc định = 0).

RSPERL

 

Điện trở diode trên một đơn vị chiều dài (đơn vị Ohms/mét). (Mặc định = 0).

 

Các Mô Hình Device Được Tạo Bằng Cách Trích Xuất Tham Số Từ Dữ Liệu

Đối với các device Diode và BJT, Wizard trích xuất thông tin tham số từ dữ liệu bạn nhập. Các tham số cụ thể được trích xuất để đưa vào tệp mô hình sẽ phụ thuộc vào các đặc tính riêng của diode hoặc BJT mà bạn chọn để mô hình hóa.

Phương pháp nhập dữ liệu thay đổi tùy theo đặc tính. Trong một số trường hợp, bạn sẽ phải nhập trực tiếp các giá trị dữ liệu; trong các trường hợp khác là nhập dữ liệu đồ thị. Dù theo cách nào, toàn bộ dữ liệu sẽ được lấy từ các phép đo trực tiếp trên device, từ datasheet của nhà sản xuất, hoặc kết hợp cả hai.

Đối với dữ liệu dựa trên đồ thị, việc nhập nhiều điểm dữ liệu hơn sẽ cung cấp cho Wizard một “bức tranh” trung thực hơn về dữ liệu nguồn, từ đó dẫn đến độ chính xác cao hơn của các giá trị tham số được trích xuất.

Khi được yêu cầu nhập dữ liệu đồ thị, hãy nhập một loạt điểm dữ liệu thu được từ dữ liệu nguồn dạng đồ thị vào lưới do Wizard cung cấp. Nếu bạn có dữ liệu được lưu ở định dạng giá trị phân tách bằng dấu phẩy (*.csv), bạn có thể nhập dữ liệu bằng nút Import Data hiện có. Wizard sẽ lấy dữ liệu bạn nhập và dùng nó để trích xuất các tham số mô hình cần thiết. Kết quả trích xuất được trình bày trên một trang tiếp theo của Wizard – dưới dạng chính các giá trị tham số đã trích xuất, và một đồ thị so sánh giữa dữ liệu đã nhập với các giá trị được tính bằng các tham số đã trích xuất. Hình dưới đây minh họa một ví dụ về cách hiển thị kết quả tham số như vậy.

Nhập dữ liệu nguồn để Wizard có thể trích xuất các tham số mô hình cần thiết.
Nhập dữ liệu nguồn để Wizard có thể trích xuất các tham số mô hình cần thiết.

Bạn có thể chỉnh sửa các giá trị tham số đã trích xuất để tinh chỉnh thêm độ chính xác của mô hình diode. Phần so sánh đồ họa sẽ được cập nhật để phản ánh các thay đổi.

Diode

Các phần sau trình bày chi tiết từng đặc tính mà bạn có thể chọn để mô hình hóa cho một device diode. Mỗi phần thảo luận các tham số được trích xuất và dữ liệu nguồn mà Wizard yêu cầu để hỗ trợ việc trích xuất đó.

Transistor Lưỡng Cực Mối Nối (BJT)

Khi tạo mô hình Transistor Lưỡng Cực Mối Nối (BJT), SPICE Model Wizard yêu cầu bạn chọn dữ liệu nguồn mà từ đó thông tin tham số sẽ được trích xuất:

  • Dữ Liệu Đo Được – chọn tùy chọn này nếu dữ liệu nguồn của bạn đến từ các phép đo trên device vật lý và bạn muốn phát triển một mô hình chính xác mô tả mọi khía cạnh của hành vi DC.
  • Datasheet Của Nhà Sản Xuất – chọn tùy chọn này nếu dữ liệu nguồn của bạn đến từ datasheet. Datasheet nhìn chung không chứa mức độ thông tin cần thiết để mô hình hóa mọi khía cạnh của device BJT. Tuy nhiên, chúng thường chứa đủ thông tin để tạo một mô hình device chỉ dùng trong vùng hoạt động thuận.
Khi tạo mô hình BJT, Wizard cũng yêu cầu bạn chỉ định cực tính của transistor - NPN hoặc PNP.

Sự khác biệt giữa hai tùy chọn này chủ yếu ảnh hưởng đến cách các tham số mô hình hóa đặc tính dòng-áp DC của BJT được trích xuất. Đối với điện dung tiếp giáp phân cực ngược và thời gian chuyển tiếp, cách các tham số được trích xuất là giống nhau giữa hai tùy chọn.

Các phần sau trình bày chi tiết từng đặc tính mà bạn có thể chọn để mô hình hóa cho một device BJT, và liên quan đến loại dữ liệu nguồn (dữ liệu đo được hoặc datasheet). Các tham số được trích xuất trong từng trường hợp và dữ liệu nguồn mà Wizard yêu cầu để hỗ trợ việc trích xuất sẽ được thảo luận.

AI-LocalizedBản địa hóa bằng AI
Nếu bạn phát hiện vấn đề, hãy chọn văn bản/hình ảnh và nhấnCtrl + Enterđể gửi phản hồi cho chúng tôi.
Tính khả dụng của tính năng

Các tính năng bạn có thể sử dụng phụ thuộc vào giải pháp Altium mà bạn đang có – Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise, hoặc Altium Designer (đang trong thời hạn hiệu lực).

Nếu bạn không thấy một tính năng được nêu trong tài liệu có trong phần mềm thực tế của mình, liên hệ Bộ phận Kinh doanh của Altium để tìm hiểu thêm.

Tài liệu cũ

Tài liệu Altium Designer không còn được phân phiên bản. Nếu bạn cần truy cập tài liệu cho các phiên bản cũ hơn của Altium Designer, hãy truy cập mục Tài liệu cũ trên trang Trình cài đặt khác.

Nội dung