Dokumentation

Zurück zum Artikel Simulation Tutorial

Bauteile können analog, digital oder gemischt modelliert sein. Der Mixed-Mode Simulator verarbeitet natürlich die verschiedenartigen Modelle unterschiedlich. Dies wird automatisch vom Simulator erledigt, wobei die digitalen Modelle viel schneller berechnet werden!

Was ist ein analoges, digitales oder gemischtes Modell?

Im Simulator sind einige Grundmodelle implementiert. Diese Grundmodelle sind entweder analog oder digital (Ausnahme: AD/DA-Wandler). Jedes Grundmodell besitzt eine Modellkarte, womit sämtliche Modell-Parameter für ein spezielles Bauteil angepasst werden können. Siehe auch Artikel Modelle in (P)SPICE und TARGET3001!. Eine Verschaltung dieser Grundmodelle kann als Subcircuit (Makro) definiert werden, wobei das Subcircuit gemischt modelliert ist, wenn analoge und digitale Grundmodelle eingesetzt sind.

Beispiel NOR-Bauteil

Es kann einfach mit einem NOR-Grundmodell modelliert sein, wobei nur die Gatterlaufzeit als Parameter auftritt, oder als analoges Subcircuit mit zwei Transistoren. Das Bauteil kann natürlich beide Modelle enthalten (Siehe auch Kapitel 8.1.6{8.1.6 Simulation auf einem Level}), wobei im LEVEL auch ANALOG bzw. DIGITAL stehen sollte.

Ein integrierter digital gesteuerter Analogverstärker könnte gemischt modelliert (LEVEL = MIXED ...) sein, wobei nur die Steuerlogik digital modelliert ist.

Wie kann ich eine analoge, digitale oder gemischte Simulation ausführen?

Der Mixed-Mode Simulator arbeitet gleichzeitig parallel mit einem Analog-Simulator und einem Digital-Simulator (Ereignisgesteuert), deren Interaktionen im Mixed-Mode Simulator geregelt werden. Eine analoge oder digitale Simulation lässt sich nicht direkt anweisen, sondern kann nur duch die Auswahl der Modelle erzielt werden. Die Auswahl von analogen, digitalen oder gemischten Modellen erfolgt auch mit dem Level-Dialog (Siehe Kapitel 8.1.6{8.1.6 Simulation auf einem Level}): Eine rein analoge Simulation: LEVEL mit ANALOG=ERFORDERLICH Eine rein digitale Simulation: LEVEL mit DIGITAL=ERFORDERLICH

AD/DA-Wandler und die IO-Modellkarte

Wie werden die Verbindungen zwischen analogen und digitalen Grundmodellen in einer Schaltung verarbeitet?

Beispiel:
Ein Widerstand ist am Ausgang eines NOR-Gatters (digitales Grundmodell) angeschlossen. PROBLEM: Der NOR-Ausgang kann nur digitale Zustände annehmen (LOW, HIGH), aber der Widerstand "kennt" nur Strom oder Spannung. TARGET: Der Mixed-Mode Simulator fügt automatisch einen DA-Wandler ein, dabei enthält die zugehörige Modellkarte alle notwendigen Parameter für die Umwandlung. An digitalen Eingängen werden ggf. automatisch AD-Wandler zwischengeschaltet. Die Modellkarte für einen AD-Wandler (Grundmodell) enthält u.a. die Spannungsbereiche für die digitalen Zustände (LOW, HIGH, ...), d.h. bei welcher Spannung soll von LOW auf HIGH umgeschaltet werden usw.! Die Wandler können natürlich auch manuell eingefügt werden. Jedes digitale Grundmodell besitzt eine IO-Modellkarte, hiermit wird die Auswahl bestimmter AD/DA-Wandler (Subcircuits) festgelegt. TTL-Bausteine und CMOS-Bausteine haben natürlich verschiedenes IO-Verhalten, also unterschiedliche IO-Modellkarten mit passenden AD/DA-Wandlern.