Виктор Жуковский пишет и передает приветы могильному, букварёву, мише, этс.!
Заказать этот номер
2009
№4
Пополнение библиотеки схемных элементов симулятора LTspice. Создание модели ШИМ-контроллера TL494
Володин Валентин
В настоящее время любителю и профессионалу доступно большое количество программ для персонального компьютера, которые позволяют моделировать работу электронных схем. Зачастую эти программы используют различные базовые математические алгоритмы, что дает им преимущества при моделировании определенного типа электронных устройств. В статье пойдет речь о создании модели ШИМ-контроллера.
Коротко о SPICE
В настоящее время наибольшую популярность имеют программы, использующие SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) алгоритм моделирования процессов, протекающих в электронных схемах. Алгоритм SPICE, разработанный в конце 1970-х годов в университете Беркли (Калифорния), де-факто стал стандартом для разрабатываемых и уже эксплуатируемых в настоящее время коммерческих систем схемотехнического моделирования для персонального компьютера. К таким системам относятся: HSPICE (фирма MetaSoftware), PSpice (Microsim), MicroCap (Spectrum Software), Circuit Maker (The Virtual Elektronics Lab), Dr. Spice, ViewSpice (Deutsch Research) и другие. Учитывая тот факт, что не все могут приобрести коммерческую систему схемотехнического моделирования, остановим свой выбор на бесплатном симуляторе LTspice IV (далее просто LTspice) от корпорации Linear Technology (
У вас нет разрешения на просмотр ссылки, пожалуйста
Вход или
Регистрация
). Программа может работать под управлением ОС Windows 98, 2000, NT4.0, Me или XP. Кроме того, LTspice тестировался под Linux RedHat 8.0 с WINE версии 20030219.
LTspice был первоначально основан на симуляторе аналоговых схем SPICE 3F4/5, свободно доступной версии симулятора SPICE. С момента своего создания LTspice подвергался постоянным изменениям с целью его улучшения, устранения ошибок и расширения возможностей. Современная версия LTspice представляет собой превосходный симулятор, позволяющий моделировать аналоговые, цифровые, а также смешанные схемы.
LTspice отличается очень понятным и дружественным интерфейсом, позволяющим даже новичку очень быстро научиться работать с ним. Новые схемы можно разрабатывать с помощью встроенного редактора схем. Директивы и параметры симулятора помещаются прямо на схеме с использованием стандартного SPICE-синтаксиса. Диаграммы напряжений и токов в узлах и ветвях схемы могут быть получены простым щелчком левой кнопки мышки по соответствующей точке схемы.
LTspice имеет отличный (правда, англоязычный) встроенный помощник Help [1], который является как описанием этой программы, так и руководством для работы с ней. В Интернете существует много ресурсов, где обсуждается и поддерживается эта программа [2].
Необходимость пополнения библиотеки моделей
Симулятор LTspice изначально предназначался для демонстрационного моделирования импульсных источников питания, использующих управляющие микросхемы производства Linear Technology. При этом LTspice демонстрирует приличную скорость моделирования и оптимальную совместимость с другими стандартами SPICE, что позволяет непосредственно использовать или легко адаптировать к нему оригинальные SPICE-модели различных производителей. Последнее обстоятельство весьма важно, так как на каком-то этапе работы с SPICE-симулятором каждый пользователь сталкивается с необходимостью пополнения библиотеки моделей. К радости пользователей симулятора LTspice можем сообщить, что проблема пополнения встроенной библиотеки новыми моделями уже в значительной степени решена поколениями энтузиастов, работающих с этой программой. Много дополнительных моделей можно найти в файловом архиве независимой пользовательской группы программы LTspice/SwitcherCAD III [3]. Кроме того, следует посетить небольшую, но весьма информативную домашнюю страничку Андрея Кадатча [4] и скачать дополнительную библиотеку EXTRA, которая выводит объем библиотеки LTspice на уровень, сравнимый с библиотеками коммерческих симуляторов.
К сожалению, даже пополненная библиотека не гарантирует того, что в какой-то момент под рукой окажется необходимая модель. Во многих коммерческих SPICE-симуляторах присутствуют специальные утилиты, позволяющие рассчитывать параметры стандартных моделей по справочным данным реальных компонентов. Разумеется, в бесплатной программе подобная утилита отсутствует, однако это не мешает пользователям LTspice воспользоваться результатами расчета сторонней программы. Практически все производители электронных компонентов выкладывают соответствующие SPICE-модели этих компонентов на своих интернет-сайтах. Обычно эти модели выполнены в виде подсхем. Остается только корректно пополнить этими моделями существующую библиотеку. Если используется стандартная модель, то процесс пополнения простой и выполняется без особых проблем. Если же используется модель в виде подсхемы, то пополнение усложняется и не всегда может закончиться успешно.