Tạo một mô hình mô phỏng

Sơ lược

Bài viết này giải thích cách chuẩn bị linh kiện mạch điện để mô phỏng trong Altium Designer thông qua việc tạo, nhập, định nghĩa và quản lý các mô hình mô phỏng. Bài viết trình bày những cách phổ biến để có được mô hình, bao gồm sử dụng tệp từ nhà sản xuất và tự tạo tệp mô hình, sau đó hướng dẫn cách xây dựng và lưu mô hình mô phỏng trong Workspace, xác định các thông tin quan trọng như tên mô hình, tệp, mô tả và tham số, cũng như chỉnh sửa các mô hình đó khi cần. Nếu bạn cần một quy trình rõ ràng để chuẩn bị linh kiện cho mô phỏng và tổ chức các mô hình trong Workspace, hãy đọc tiếp để tự tin thực hiện.

- Cách tạo hoặc tìm nguồn mô hình mô phỏng, bao gồm tải tệp từ nhà sản xuất, sao chép mô hình dạng văn bản và tự viết tệp mạch con.
- Cách tạo, lưu, liên kết và chỉnh sửa mô hình mô phỏng trong Workspace bằng Altium Designer và Workspace được kết nối.
- Những thông tin cần thiết để định nghĩa chính xác một mô hình mô phỏng, bao gồm tên mô hình, các tệp được tham chiếu và các tham số ở cấp mô hình.
Tìm hiểu sâu hơn với AI:

Để mô phỏng một thiết kế mạch bằng Trình mô phỏng mạch tín hiệu hỗn hợp của Altium Designer, tất cả linh kiện trong mạch phải sẵn sàng cho mô phỏng – nghĩa là mỗi linh kiện đều phải được liên kết với một mô hình mô phỏng.

Loại mô hình và cách lấy mô hình phụ thuộc chủ yếu vào linh kiện và, ở một mức độ nhất định, 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 thiết bị do họ sản xuất. Thông thường, bạn chỉ cần tải xuống tệp mô hình cần thiết và liên kết tệp đó với linh kiện trên 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: sử dụng 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 trang trình duyệt thay vì tệp tải xuống; trong trường hợp này, bạn có thể tạo tệp mô hình mới trong Altium Designer rồi sao chép/dán nội dung từ trang trình duyệt vào tệp mô hình mới. Sử dụng lệnh tương ứng trong menu con File » New » Mixed Simulation, như minh họa bên dưới.

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

  • Hỗ trợ sử dụng dòng điện qua cuộn cảm trong biểu thức giá trị của nguồn hàm.
  • Chỉ thị điều kiện ban đầu (.IC) được hỗ trợ trong mạch con.
  • Để mô phỏng các đợt quá độ lặp lại, bạn có thể sử dụng 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 xung trong mỗi đợt
    • Tburst – chu kỳ lặp lại của đợt xung
  • Dòng điện đầu ra của các transistor kênh P (BJT, JFET, MOSFET, MESFET) được xem là dòng điện đi vào, nhất quán với các transistor kênh N.
  • Khi tạo mô hình dựa trên một mô hình khác, giờ đây bạn có thể sử dụng từ khóa mô hình AKO. Trong ví dụ bên dưới, mô hình QP có tất cả các tham số giống mô hình QP350, ngoại trừ 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)

    Tính năng phát hiện lỗi được áp dụng khi sử dụng cú pháp AKO, trong các trường hợp định nghĩa mô hình có đệ quy vô hạn ( xem hình ảnh) hoặc thiếu mô hình cơ sở ( xem hình ảnh).

Tạo mô hình mô phỏng trong Workspace

Altium Designer, khi kết hợp với một Workspace được kết nối, cho phép tạo và quản lý các mô hình mô phỏng trong Workspace. Sau khi được tạo, một mô hình mô phỏng trong Workspace có thể được dùng để tạo một hoặc nhiều linh kiện trong Workspace.

Mặc dù các mô hình mô phỏng trong Workspace được tạo tự động khi bạn thêm tệp mô hình mô phỏng vào một linh kiện đang được định nghĩa trong Component Editor ở chế độ chỉnh sửa từng linh kiện rồi lưu linh kiện đó vào Workspace, bạn cũng có thể tạo mô hình mô phỏng trực tiếp trong Workspace như mô tả bên dưới.

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

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

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

    Đi đến các mô hình mô phỏng trong bảng Components và chọn lệnh tạo mô hình mới 
    Đi 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 tùy chọn Open for editing after creation đã được bật rồi nhấp vào OK. Mô hình mô phỏng trong Workspace sẽ được tạo và trình biên tập SimModel tạm thời sẽ mở, hiển thị tài liệu .SimModel làm tài liệu hiện hành trong không gian thiết kế. Tài liệu này sẽ được đặt tên theo Item-Revision, với định dạng: <Item><Revision>.SimModel (ví dụ: SIM-001-0001-1.SimModel).

    Ví dụ về chỉnh sửa bản sửa đổi đầu tiên của mô hình mô phỏng trong Workspace – trình biên tập SimModel tạm thời cung cấp tài liệu để bạn định nghĩa mô hình mô phỏng.
    Ví dụ về chỉnh sửa bản sửa đổi đầu tiên của mô hình mô phỏng trong Workspace – trình biên tập SimModel tạm thời cung cấp tài liệu để bạn định nghĩa mô hình mô phỏng.

  4. Sử dụng tài liệu này để định nghĩa mô hình mô phỏng trong Workspace theo yêu cầu. Để biết thêm thông tin về cách thực hiện, xem Định nghĩa mô hình mô phỏng.
  5. Lưu mô hình vào Workspace bằng nút điều khiển Save to Server ở bên phải mục mô hình mô phỏng trong bảng Projects. Hộp thoại Edit Revision sẽ xuất hiện, cho phép bạn thay đổi Tên, Mô tả và thêm ghi chú phát hành theo yêu cầu. 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 bản sửa đổi của mô hình mô phỏng trong Workspace. Mô hình mô phỏng sẽ được hiển thị trong bảng Components, thuộc danh mục Simulations.

    Mô hình mô phỏng trong Workspace đã lưu trong bảng Components
    Mô hình mô phỏng trong Workspace đã lưu trong bảng Components

    Dữ liệu được lưu trong Workspace bao gồm định nghĩa mô hình trong tệp .SimModel, cũng như mọi tệp .mdl hoặc .ckt được tham chiếu. Trong bảng Explorer, chuyển sang thẻ chế độ xem Preview, rồi nhấp vào một tệp được tham chiếu để xem trước nội dung của tệp đó. Các tham số cấp mô hình cũng sẽ được hiển thị, nếu có.

    Duyệt mô hình mô phỏng trong Workspace đã lưu trong bảng Explorer. Chuyển sang thẻ chế độ xem Preview để xem dữ liệu đã lưu.
    Duyệt mô hình mô phỏng trong Workspace đã lưu trong bảng Explorer. Chuyển sang thẻ chế độ xem Preview để xem dữ liệu đã lưu.

Sau đó, mô hình mô phỏng trong Workspace đã lưu có thể được liên kết với một linh kiện trong Workspace khi định nghĩa linh kiện trong Component Editor ở chế độ Chỉnh sửa từng linh kiện hoặc Chỉnh sửa linh kiện hàng loạt.

  • Từ góc nhìn của người thiết kế, một linh kiện trong Workspace tập hợp tất cả thông tin cần thiết để biểu diễn linh kiện đó trên mọi miền thiết kế trong một thực thể duy nhất. Vì vậy, có thể coi nó là một vùng chứa – một “chiếc thùng” lưu trữ tất cả mô hình theo miền và thông tin tham số. Về cách biểu diễn trong các miền khác nhau, linh kiện trong Workspace không chứa trực tiếp các mô hình theo miền trong Workspace mà chứa các liên kết đến những mô hình này. Các liên kết này được chỉ định khi định nghĩa linh kiện.
  • Các mô hình mô phỏng cũng có thể được tạo trong Workspace trong quá trình nhập các thư viện linh kiện thế hệ cũ hiện có (SchLib, PcbLib, IntLib, DbLib, SVNDbLib). Giao diện thực hiện quy trình này – Library Importer – cung cấp một luồng thao tác trực quan, lấy 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 tệp SimModel như sau:

  • Model Name – sử dụng trường này để chỉ định tên của mô hình. Khi được lưu trở lại Workspace, nội dung này sẽ được dùng làm Name của bản sửa đổi mục mô hình mô phỏng.

    Đây phải là tên xuất hiện trong mọi tệp mô hình hoặc mạch con được tham chiếu.

    Khi tham chiếu đến tệp MDL, tên phải trùng với tên xuất hiện trong dòng .MODEL của phần định nghĩa mô hình. Hãy xem một mô hình điốt 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 đến tệp CKT, tên phải trùng với tên xuất hiện trong dòng .SUBCKT của phần định nghĩa mô hình. Hãy xem 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 được định nghĩa bằng tệp .mdl hoặc .ckt, hãy sử dụng nút Browse để chọn tệp cần thiết từ một thư viện có sẵn.
  • Description – nhập mô tả về mô hình, chẳng hạn như mục đích sử dụng. Khi được lưu trở lại Workspace, nội dung này sẽ được dùng làm Description của bản sửa đổi mô hình mô phỏng.
  • Parameters – các tham số cấp mô hình của mô hình (xem Tham số cấp mô hình).
  • Model Preview – hiển thị nội dung chỉ đọc của tệp .mdl hoặc .ckt được tham chiếu.

Tham số cấp mô hình

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

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

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

Khi một linh kiện sẵn sàng cho mô phỏng được đặt vào thiết kế, một tham số mô phỏng ở cấp linh kiện có thể có giá trị khác với chính tham số đó ở cấp mô hình. Khi danh sách kết nối được tạo, tham số cấp linh kiện sẽ được ưu tiên. Các tham số cấp linh kiện vốn được định nghĩa như một phần của linh kiện đó. Để biết thêm chi tiết, xem Tạo linh kiện thư viện Workspace mới.

Chỉnh sửa mô hình mô phỏng Workspace

Bất cứ lúc nào, bạn cũng có thể quay lại bất kỳ mô hình mô phỏng Workspace nào và chỉnh sửa trực tiếp. Chọn danh mục Simulations trong bảng Components (phải bật tùy chọn Models trong menu của bảng để truy cập danh mục này), nhấp chuột phải vào mục của một mô hình mô phỏng rồi chọn lệnh Edit từ menu ngữ cảnh. Trình biên tập tạm thời sẽ lại mở ra, đồng thời mở tệp chứa định nghĩa mô hình mô phỏng nguồn trong mô hình mô phỏng Workspace để chỉnh sửa. Thực hiện các thay đổi cần thiết, sau đó lưu tài liệu vào bản sửa đổi tiếp theo của mô hình mô phỏng Workspace.

Khi bạn thay đổi một mô hình mô phỏng Workspace, ngay khi bạn lưu thay đổi đó vào một bản sửa đổi mới của mô hình, mọi linh kiện Workspace sử dụng mô hình đó thực chất sẽ trở nên lỗi thời vì vẫn sử dụng bản sửa đổi trước. Trong hầu hết các trường hợp, chắc chắn bạn sẽ muốn lưu lại các linh kiện Workspace đó, đồng thời cập nhật các liên kết mô hình tương ứng để sử dụng những bản sửa đổi mới nhất hiện có. Để đơn giản hóa quy trình này, Workspace kết hợp với Altium Designer cho phép cập nhật các linh kiện cha ngay tại thời điểm lưu lại mô hình mô phỏng Workspace, sau khi mô hình đã được sửa đổi thông qua tính năng chỉnh sửa trực tiếp.

Để biết thêm thông tin về cách cập nhật linh kiện cha khi lưu mô hình miền, hãy tham khảo trang Tạo & chỉnh sửa nội dung.

Tạo tệp SimModel

Có thể tạo các tệp SimModel từ tài liệu thư viện nguyên lý hoặc tài liệu thư viện cơ sở dữ liệu đang hoạt động bằng lệnh Tools » Generate SimModel Files.

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

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

Hộp thoại Generate SimModel Files
Hộp thoại Generate SimModel Files

Sau khi thiết lập các tùy chọn theo yêu cầu, nhấp vào OK. Quá trình tạo sẽ bắt đầu và khi hoàn tất, một hộp thoại xác nhận sẽ xuất hiện, cho biết số lượng tệp SimModel đã được tạo. Mọi tệp .mdl, .ckt hoặc .scb được tham chiếu cũng sẽ được lưu cùng với các tệp SimModel.

Sau đó, có thể sử dụng chính tệp SimModel đã tạo để tạo một bản sửa đổi mới của mục mô hình mô phỏng trong Workspace đang kết nối. Mở một tệp SimModel và sử dụng lệnh File » Save to Server để chọn một bản sửa đổi đã được lên kế hoạch của mục mô hình mô phỏng trong Workspace (hoặc tạo ngay một bản sửa đổi) thông qua hộp thoại Choose Planned Item Revision vừa mở.

Nếu di chuyển từ thư viện tích hợp, bạn có thể lấy các thư viện nguyên lý nguồn (SchLib) bằng cách mở IntLib trong Altium Designer rồi chọn trích xuất các thư viện nguồn. Khi tạo tệp SimModel từ thư viện cơ sở dữ liệu, chỉ các linh kiện trong những bảng hiện đang được bật mới được xem xét.

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

  • Schematic Library - mỗi tệp SimModel được đặt theo tên của mô hình mô phỏng. Khi nhiều linh kiện nguyên lý có cùng một cách triển khai mô hình mô phỏng (mô hình mô phỏng có cùng tên), chỉ một tệp SimModel duy nhất được tạo với tên đó.
  • Database Library - mỗi tệp SimModel được đặt theo tên của mô hình mô phỏng, như được chỉ định trong trường Sim Model Name của bản ghi linh kiện. Khi nhiều bản ghi linh kiện (trong các bảng được bật) có cùng một cách triển khai mô hình mô phỏng (cùng nội dung trong trường Sim Model Name ), chỉ một tệp SimModel duy nhất được tạo với tên đó.

Trình hướng dẫn mô hình SPICE

Một số mô hình linh kiện tương tự được tích hợp sẵn trong SPICE cho phép sử dụng tệp mô hình đi kèm (*.mdl) để định nghĩa các đặc tính hành vi nâng cao thông qua các tham số (ví dụ: điện trở bán dẫn, điốt, BJT). Việc tạo tệp mô hình này bằng tay rồi liên kết thủ công với linh kiện cần thiết trên sơ đồ nguyên lý có thể khá tốn công sức. SPICE Model Wizard giúp đơn giản hóa tác vụ này. Với trình hướng dẫn, các đặc tính của linh kiện 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 cung cấp – sẽ tự động được ghi vào tệp mô hình, sau đó tệp này được liên kết với linh kiện được chỉ định trên sơ đồ nguyên lý.

SPICE Model Wizard cung cấp giải pháp bán tự động, thuận tiện để tạo và liên kết mô hình mô phỏng SPICE cho nhiều loại linh kiện tương tự – những linh kiện được tích hợp sẵn trong SPICE và cần có 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 trình hướng dẫn. Mức độ chi tiết của thông tin này phụ thuộc vào loại linh kiện mà bạn muốn tạo mô hình – từ việc nhập đơn giản các tham số mô hình đến nhập dữ liệu linh kiện lấy từ bảng dữ liệu của nhà sản xuất hoặc từ các phép đo trên chính linh kiện thực tế.

Các phần sau trình bày cách sử dụng trình hướng dẫn – từ truy cập đến kiểm tra xác nhận.

Truy cập trình hướng dẫn

Để truy cập trình hướng dẫn từ trình biên tập ký hiệu sơ đồ nguyên lý, 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 trình hướng dẫn, bạn có thể chọn:

  • Loại linh kiện cụ thể mà bạn muốn tạo mô hình từ danh sách các loại linh kiện được hỗ trợ.
  • 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 trình hướng dẫn tạo và thêm vào tài liệu đó.
Trình hướng dẫn mô hình SPICE thực chất là một tập hợp các trình hướng dẫn – mỗi trình dành cho một mô hình linh kiện được hỗ trợ.

Các loại linh kiện được hỗ trợ

Trình hướng dẫn có thể được dùng để tạo mô hình SPICE cho các loại linh kiện tương tự sau:

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

Đặt tên mô hình

Một trong những bước quan trọng nhất khi thực hiện theo các trang của trình hướng dẫn là đặt tên cho mô hình bạn đang tạo. Trên thực tế, bạn sẽ không thể chuyển sang bước định nghĩa tham số của trình hướng dẫn cho đến khi 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 với tên này (<ModelName>.mdl). Khi sử dụng trình hướng dẫn 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 cho linh kiện.

Khi đặt tên mô hình, bạn cũng có thể nhập một mô tả ngắn cho mô hình đó. Mô tả này có thể là chức năng của mô hình (ví dụ: Semiconductor Resistor), hoặc thông tin cụ thể hơn về một giá trị hay cấu hình (ví dụ: NPN BJT).

Các đặc tính cần mô hình hóa

Sau khi đặt tên cho mô hình, bạn sẽ chuyển sang một hoặc nhiều trang liên quan đến các đặc tính cần mô hình hóa. Các loại mô hình được trình hướng dẫn hỗ trợ có thể được chia thành hai nhóm sau:

Một tham số được chỉ định trong tệp mô hình của linh kiện sẽ ghi đè giá trị mặc định của tham số đó (vốn có trong bộ máy SPICE).
Trình hướng dẫn chỉ xử lý các tham số có thể định nghĩa trong tệp mô hình. Mọi tham số có thể định nghĩa ở cấp linh kiện cần được thiết lập bằng thẻ Parameters của hộp thoại Sim Model, sau khi trình hướng dẫn hoàn tất việc tạo tệp mô hình.

Tạo mô hình

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

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

Bạn có thể chỉnh sửa mô hình ngay trên trang này để kiểm soát tối đa việc định nghĩa mô hình.

Khi đã hài lòng với định nghĩa mô hình, nhấp vào Next để chuyển đến trang cuối của trình hướng dẫn. Nhấp vào Finish sẽ cho phép bạn lưu mô hình. Sử dụng hộp thoại Save SPICE Model File để xác định vị trí lưu tệp MDL được tạo. Theo mặc định, tệp sẽ được lưu vào cùng thư mục với tài liệu thư viện sơ đồ nguyên lý. Bạn cũng có thể đổi tên tệp ở bước 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 tự động liên kết với linh kiện – mới hoặc hiện có – bạn nên tạo thói quen kiểm tra ánh xạ giữa các chân của linh kiện trên sơ đồ nguyên lý và các chân của mô hình. Mở hộp thoại Sim Model của mô hình đã gắn và kiểm tra ánh xạ chân trong vùng Pin Mapping của hộp thoại – thực hiện thay đổi nếu cần. Định nghĩa giá trị cho các tham số bổ sung có sẵn của mô hình – trên thẻ Parameters của hộp thoại – theo yêu cầu.

Mô hình linh kiện được tạo bằng cách nhập trực tiếp tham số

Đối với các mô hình linh kiện sau đây, trình hướng dẫn không trích xuất thông tin tham số từ dữ liệu đã nhập. Thay vào đó, các mô hình được tạo dựa trên việc nhập trực tiếp giá trị cho các tham số tương ứng. Khi nhập giá trị tham số, có một vài điểm cần lưu ý:

  • Nếu không chỉ định giá trị cho một tham số, tham số đó sẽ không có 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 giá trị của một 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 giá trị mặc định của một tham số trong trình hướng dẫn là '-' và bạn không nhập cụ thể giá trị cho tham số đó, giá trị mặc định bằng không (trong nội bộ SPICE) sẽ được sử dụng để tính toán.

Tụ điện bán dẫn

Các tham số sau có thể được định nghĩa cho mô hình linh kiện này bằng trình hướng dẫn. Khi bạn nhập giá trị, tham số tương ứng sẽ được ghi vào tệp MDL được tạo.

CJ

 

Điện dung đáy tiếp giáp (đơn vị F/m²).

CJSW

 

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

DEFW

 

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

NARROW

 

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

Điện trở bán dẫn

Có thể sử dụng trình hướng dẫn để xác định các tham số sau cho mô hình linh kiện này. Khi nhập một giá trị, tham số tương ứng sẽ được ghi vào tệp MDL được tạo.

TC1

 

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

TC2

 

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

RSH

 

Điện trở tấm (đơn vị Ohm).

DEFW

 

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

NARROW

 

Độ thu hẹp do ăn mòn 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 điện

Có thể sử dụng trình hướng dẫn để xác định các tham số sau cho mô hình linh kiện này. Khi nhập một giá trị, tham số tương ứng sẽ được ghi vào tệp MDL được tạo.

IT

 

Dòng điện ngưỡng (đơn vị Ampe). (Mặc định = 0).

IH

 

Dòng điện trễ (đơn vị Ampe). (Mặc định = 0).

RON

 

Điện trở khi đóng (đơn vị Ohm). (Mặc định = 1).

ROFF

 

Điện trở khi ngắt (đơn vị Ohm). Theo mặc định, giá trị này được đặt bằng 1/GMIN. GMIN là một tham số SPICE nâng cao, được chỉ định trên thẻ Advanced của hộp thoại Advanced Analyses Settings. Tham số này thiết lập điện dẫn tối thiểu (điện trở tối đa) của bất kỳ linh kiện nào trong mạch. Giá trị mặc định là 1e-12 mho, do đó giá trị mặc định của ROFF là 1000G Ohm.

Công tắc điều khiển bằng điện áp

Có thể sử dụng trình hướng dẫn để xác định các tham số sau cho mô hình linh kiện này. Khi nhập một giá trị, tham số tương ứng sẽ được ghi vào tệp MDL được tạo.

VT

 

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

VH

 

Điện áp trễ (đơn vị Vôn). (Mặc định = 0).

RON

 

Điện trở khi đóng (đơn vị Ohm). (Mặc định = 1).

ROFF

 

Điện trở khi ngắt (đơn vị Ohm). Theo mặc định, giá trị này được đặt bằng 1/GMIN. GMIN là một tham số SPICE nâng cao, được chỉ định trên thẻ Advanced của hộp thoại Advanced Analyses Settings. Tham số này thiết lập điện dẫn tối thiểu (điện trở tối đa) của bất kỳ linh kiện nào trong mạch. Giá trị mặc định là 1e-12 mho, do đó giá trị mặc định của ROFF là 1000G Ohm.

Đường truyền có tổn hao

Có thể sử dụng trình hướng dẫn để xác định các tham số sau cho mô hình linh kiện này. Khi nhập một giá trị (hoặc bật một cờ), tham số tương ứng sẽ được ghi vào tệp MDL được tạo.

R

 

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

L

 

Độ tự cảm trên một đơn vị chiều dài (đơn vị Henry/đơn vị chiều dài). (Mặc định = 0).

G

 

Điện dẫn trên một đơn vị chiều dài (đơn vị mho/đơn vị chiều dài). (Mặc định = 0).

C

 

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

LEN

 

Chiều dài đường truyền.

REL

 

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

ABS

 

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

NOSTEPLIMIT

 

Cờ mà khi được bật sẽ loại bỏ ràng buộc buộc bước thời gian phải nhỏ hơn độ trễ của đường truyền. (Mặc định = không bật).

NOCONTROL

 

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

LININTERP

 

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

MIXEDINTERP

 

Cờ mà khi được bật sẽ sử dụng một tiêu chí đánh giá để xác định liệu có thể áp dụng nội suy bậc hai hay không; nếu không, sẽ sử dụng nội suy tuyến tính. (Mặc định = không bật).

COMPACTREL

 

Đại lượng cụ thể dùng để điều khiển việc rút gọn các giá trị lịch sử dùng cho phép 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 xác định trên thẻ Advanced của hộp thoại Advanced Analyses Settings.

COMPACTABS

 

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

TRUNCNR

 

Cờ mà khi được bật sẽ cho phép 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 bật, khi đó phương pháp thử và sai được sử dụng – mỗi lần giảm một nửa bước thời gian trước đó).

TRUNCDONTCUT

 

Cờ mà khi được bật sẽ vô hiệu hóa việc giảm bước thời gian mặc định nhằm hạn chế sai số trong quá trình tính toán thực tế các đại lượng liên quan đến đáp ứng xung. (Mặc định = không bật).

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

Đường truyền RC phân bố đồng đều

Có thể sử dụng trình hướng dẫn để xác định các tham số sau cho mô hình linh kiện này. Khi nhập một giá trị, tham số tương ứng sẽ được ghi vào tệp MDL được tạo.

K

 

Hằng số truyền sóng. (Mặc định = 2).

FMAX

 

Tần số tối đa cần xét (đơn vị Hertz). (Mặc định = 1.0G).

RPERL

 

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

CPERL

 

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

ISPERL

 

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

RSPERL

 

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

 

Các mô hình linh kiện được tạo bằng cách trích xuất tham số từ dữ liệu

Đối với điốt và BJT, trình hướng dẫn 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 những đặc tính của điốt hoặc BJT mà bạn đã chọn để lập mô hình.

Phương thức nhập dữ liệu thay đổi tùy theo từng đặc tính. Trong một số trường hợp, bạn cần nhập trực tiếp các giá trị dữ liệu; trong những trường hợp khác, bạn cần nhập dữ liệu đồ thị. Trong mọi trường hợp, dữ liệu đều được lấy từ phép đo trực tiếp trên linh kiện, bảng dữ liệu của nhà sản xuất hoặc kết hợp cả hai nguồn.

Đối với dữ liệu dựa trên đồ thị, việc nhập nhiều điểm dữ liệu hơn sẽ giúp trình hướng dẫn có được “bức tranh” chính xác hơn về dữ liệu nguồn, từ đó nâng cao độ chính xác của các giá trị tham số được trích xuất.

Khi được yêu cầu nhập dữ liệu đồ thị, hãy nhập một chuỗi điểm dữ liệu lấy từ đồ thị nguồn vào bảng do trình hướng dẫn cung cấp. Nếu dữ liệu được lưu ở định dạng các giá trị phân tách bằng dấu phẩy (*.csv), bạn có thể nhập dữ liệu bằng nút Import Data có sẵn. Trình hướng dẫn sẽ sử dụng dữ liệu bạn nhập để trích xuất các tham số mô hình cần thiết. Kết quả trích xuất được trình bày ở một trang tiếp theo của trình hướng dẫn, bao gồm các giá trị tham số đã trích xuất và đồ thị so sánh giữa dữ liệu đã nhập với các giá trị được tính toán từ những tham số đó. Hình bên dưới minh họa một ví dụ về cách hiển thị kết quả tham số như vậy.

Nhập dữ liệu nguồn để trình hướng dẫn có thể trích xuất các tham số mô hình cần thiết.
Nhập dữ liệu nguồn để trình hướng dẫn 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 điốt. Đồ thị so sánh sẽ được cập nhật để phản ánh các thay đổi.

Điốt

Các phần sau trình bày chi tiết từng đặc tính mà bạn có thể chọn để lập mô hình cho điốt. Mỗi phần giải thích các tham số được trích xuất và dữ liệu nguồn mà trình hướng dẫn cần để thực hiện việc trích xuất.

Transistor tiếp giáp lưỡng cực (BJT)

Khi tạo mô hình transistor tiếp giáp lưỡng cực (BJT), Trình hướng dẫn tạo mô hình SPICE yêu cầu bạn chọn nguồn dữ liệu để trích xuất thông tin tham số:

  • Dữ liệu đo – chọn tùy chọn này nếu dữ liệu nguồn của bạn được lấy từ các phép đo trên linh kiện thực tế và bạn muốn xây dựng một mô hình chính xác mô tả mọi khía cạnh của đặc tính DC.
  • Bảng dữ liệu của nhà sản xuất – chọn tùy chọn này nếu dữ liệu nguồn của bạn được lấy từ bảng dữ liệu. Bảng dữ liệu thường không cung cấp đủ thông tin cần thiết để mô hình hóa mọi khía cạnh của linh kiện BJT. Tuy nhiên, chúng thường có đủ thông tin để tạo mô hình linh kiện chỉ dùng trong vùng tích cực thuận.
Khi tạo mô hình BJT, Trình hướng dẫn cũng yêu cầu bạn chỉ định loại transistor — NPN hoặc PNP.

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

Các phần sau trình bày chi tiết từng đặc tính mà bạn có thể chọn để mô hình hóa cho linh kiện BJT, tương ứng với loại dữ liệu nguồn (dữ liệu đo hoặc bảng dữ liệu). Các tham số được trích xuất trong từng trường hợp và dữ liệu nguồn mà Trình hướng dẫn yêu cầu để thực hiện việc trích xuất cũng được trình bày.

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.
Contents
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.

Contents