Dokumentation

Modelle in (P)SPICE und TARGET 3001!

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Modelle in (P)SPICE:

SPICE-Modell-Dateien/Bibliotheken können Modellkarten und Subcircuits enthalten. In einem SPICE-Simulator sind einige Grundmodelle implementiert z.B. für eine allgemeine Diode. Das bedeutet, der Simulator kennt das Verhalten einer Diode. Eine Diode vom Typ 1N4000, die in eine Schaltung eingebaut ist, benötigt nur noch einige spezifische Parameter. Jedes Grundmodell hat einige freie Parameter, damit der Simulator aus dem allgemeinen Grundmodell ein bestimmtes Grundmodell generieren kann.


Diese Parametrisierung müsste z.B. für jede Diode vom Typ 1N4000, die mehrfach in einer Schaltung eingebaut ist, wiederholt werden. Um sich diese Eingabearbeit zu ersparen, verweist man auf eine Modellkarte, die diese Parametrisierung beinhaltet. Modellkarten werden durch frei definierbare Namen unterschieden. Die Modellkarte mit dem Namen 1N4000 enthält also alle freien Parameter für eine Diode vom Typ 1N4000. Somit muß nur der Name der entsprechenden Modellkarte für jede einzelne Diode in der Schaltung eingegeben werden.


Es gibt für fast jedes Grundmodell einen eigenen Modellkartentyp mit entsprechenden Parametern. Einige Grundmodelle (z.B. Induktivität) haben keine Modellkarte oder es sind nicht alle Parameter in der Modellkarte definierbar! D.h. diese Parameter müssen für jedes einzelne Bauteil eingegeben werden.

Beispiel Diode:

  • SPICE: Modellkarte: .MODEL 1N4000 D(IS=14n BV=150 ...)
  • INFO: Name=1N4000, Modellkartentyp=D, Parameter: IS=14n BV=150 ...
  • SPICE: Diode in der Schaltung (SPICE-Netzwerk): D77 OUT GND 1N4000
  • INFO: D=Diode, Name=77, Anode=Angeschlossen am Signal OUT, Kathode=Angeschlossen am Signal GND, Modellkarte=1N4000

Beachte: Es muß zwischen der Modellkarte für einen bestimmten Diodentyp und der Diode in der Schaltung (SPICE-Netzwerk) unterschieden werden! Eine Diode in einer Schaltung enthält nur die Anschlussbelegung (Verdrahtung) und den Namen der Modellkarte.


Eine Schaltung kann auch als Subcircuit zu einem Modell werden (Makro). Das Subcircuit erhält dabei einen Namen und einige Signale können als Schnittstelle (Knoten) definiert werden (Parameter können auch definiert werden). Komplexe Bauteile werden mit Subcircuits modelliert, da die Grundmodelle hier nicht ausreichen.


Beispiel Brückengleichrichter:

.SUBCKT RECT4000 IN1 IN2 P M
D1 IN1 X 1N4000
D2 M IN1 1N4000
D3 M IN2 1N4000
D4 IN2 X 1N4000
RP X P 50
.ENDS
  • INFO: Name=RECT4000, Knoten: IN1 IN2 P M
  • SPICE: Gleichrichter in der Schaltung (SPICE-Netzwerk): XR L N VCC GND RECT4000
  • INFO: X=Subcircuit, R=Name, IN1=Angeschlossen am Signal L, IN2=Angeschlossen am Signal N, P=Angeschlossen am Signal VCC, M=Angeschlossen am Signal GND, RECT4000=Subcircuit name


Verarbeitung in TARGET3001!:

Die (globalen) Modellkarten und Subcircuits sind im Projekt bzw. in der Bibliothek gespeichert (nicht im Bauteil). Die einzelnen Bauteile enthalten nur die Daten für die Umsetzung im SPICE-Netzwerk: Modelltyp: D.h. ein bestimmtes Grundmodell oder ein Subcircuit Pinzuordnung Ggf. Name der Modellkarte oder des Subcircuits Ggf. zusätzliche Parameter

In der Pinzuordnung ist die Verbindung zwischen den "Anschlüssen" des Modells und den Anschlussnummern des Symbols festgelegt (z.B. Anode = Pin 1, Kathode = Pin 2). Eine Schaltung im Schaltplan wird von TARGET automatisch in ein SPICE-Netzwerk umgesetzt.

Die Datei Target.Cir erhält alle Daten für den Simulator:
-SPICE-Netzwerk
-Alle im Netzwerk verwendeten globalen Modellkarten und Subcircuits.
-Simulatoranweisungen