Администрирование Железо EasyEDA: использование симулятора электронных схем Mon, February 26 2024  

Поделиться

Нашли опечатку?

Пожалуйста, сообщите об этом - просто выделите ошибочное слово или фразу и нажмите Shift Enter.

EasyEDA: использование симулятора электронных схем Печать
Добавил(а) microsin   

Использование симулятора это не совсем то же самое, что построение реальной схемы. Есть много вещей, которые могут добить новичка в симуляции, потому что ни реальный мир, ни большинство компонентов симулятора не являются идеальными. Отклонение от идеала обычная вещь как для реальных компонентов, так и их моделей, поэтому результаты даже простой симуляции могут отличаться от ожидаемого поведения реальной схемы.

Часть проблемы заключается в том, что ожидания пользователя основаны на опыте реальных измерений. Поэтому важно четко понимать, какие измерения и как были сделаны, и как схема симуляции повлияет на результаты. В тех случаях, когда существуют различия между реальными и смоделированными результатами, может потребоваться более глубокий анализ того, что реально происходит в разрабатываемых цепях и какие предположения - часто неоднозначные - делаются о них.

Научиться пользоваться симулятором означает больше думать о том, как на самом деле выглядит реальный мир, чем он отличается от теоретического мира учебника задач и простых схематических схемных представлений, и как эти отличия могут влиять на результаты измерений и поведение разрабатываемых схем.

[Как избежать общих проблем]

Узел земли (ground node, GND). Особенность реализации работы симуляторов в том, что они симулируемая схема обязательно должна иметь узел земли (цепь, также известная как 0 net). Все напряжения, измеряемые (с помощью пробника Voltage Probe) в схеме, показываются относительно потенциала узла земли (кроме тех измерений, которые явно указаны как дифференциальные). Ground node может быть обозначен в любом месте схемы, удобном для моделирования, но он обязательно должен быть обозначен для схемы.

Voltage Probe и узел земли. К узлу земли не должен быть подключен ни один пробник напряжения.

Источник питания или сигнала. Все симулируемые схемы обязательно должны иметь источник питания (power source) и/или источник сигнала (signal source).

Точно так же, как реальная схема должна получать энергию от источника питания (power supply) - даже если источником питания служит сам по себе источник сигнала (например, кварцевый генератор или регулирующий громкость потенциометр), или предварительно заряженный некоторым напряжением конденсатор, или предварительно накачанная током индуктивность - для запуска процесса моделирования схема симуляции также должна иметь источник питания и/или источник сигнала, или начальное состояние, такое как предварительно заряженные конденсатор или индуктивность.

Источник питания может быть построен из идеального источника напряжения (voltage source) с нулевым внутренним сопротивлением. Простой, но более реалистичной моделью аккумулятора или стабилизатора напряжения может служить последовательно соединенные идеальный источник напряжения и резистор, либо источник тока и параллельно включенный резистор (например эквивалентные источник тока Thevenin или Norton).

EasyEDA предоставляет широкий диапазон источников сигнала. Все они описаны в отдельной секции документации [2]. Также см. демонстрационную схему "All simulation schematics MUST have a power supply too", показывающую правильное использование источников питания.

Цепь возврата DC. Каждая точка имитационной схемы ДОЛЖНА иметь путь постоянного тока (DC path) к земле. В отличие от реальных схем, каждая точка на симулируемой схеме должна иметь путь прохождения DC к узлу земли (ground, или 0 net). Попытка запустить симуляцию с узлом, который никак не соединен с землей по постоянному току, приведет к ошибкам.

Однако прежде чем обсуждать важность пути постоянного тока на землю, важно взглянуть на некоторые основные компоненты и источники, которые используются почти во всех моделированиях, и понять, как они влияют на эти пути постоянного тока.

В этой врезке рассматриваются значения номиналов резисторов (R), индуктивностей (L) и емкостей (C), и их значения для путей распространения DC.

L. По умолчанию индуктивности в LTspice имеют нулевое последовательное сопротивление (т. е. ESR = 0). Таким образом, через индуктивности DC распространяется. Также по умолчанию у индуктивности в LTspice нет паразитной емкости.

C. По умолчанию емкости в LTspice не имеют паразитного внутреннего сопротивления (т. е. у них бесконечное сопротивление для DC). Таким образом, нет пути распространения DC через конденсаторы. Также по умолчанию в LTspice у конденсаторов нулевое последовательное сопротивление (т. е. ESR = 0), и у них нет паразитной последовательной индуктивности (ESL = 0).

Индуктивности и конденсаторы в LTspice могут быть установлены в положительные, отрицательные или нулевые значения номинала. Следует помнить, что установка отрицательного значения компонента может привести к нестабильности или колебаниям цепи, подключенной к нему. Это, в свою очередь, может привести к сбою моделирования.

R. Очевидно, что у резисторов есть путь распространения DC через них.

У резисторов в LTspice могут быть установлены положительные или отрицательные значения, но они не могут быть абсолютно нулевыми: они ОБЯЗАТЕЛЬНО иметь ненулевое значение. Установка резистора в нулевое значение приведет к тому, что запуск симуляции выдаст ошибку. Причина в том, что любое падение напряжения на нулевом сопротивлении (такое падение может произойти даже просто из-за цифрового "шума" в вычислениях симуляции) сгенерирует бесконечный ток, который явно выйдет за пределы динамического диапазона расчета симуляторов. Это применимо ко всем резисторам в LTspice, включая значений Ron и Roff ключей и сопротивлений, выдаваемых моделями устройств. Следует помнить, что установка отрицательного значения резистора может привести к нестабильности или колебаниям цепи, подключенной к нему. Это, в свою очередь, может привести к сбою моделирования.

Ключи. Распространенной причиной путаницы при моделировании является явно неожиданное поведение цепей с использованием переключателей разомкнутой цепи.

Так же, как и ключи в реальном мире, ключи в EasyEDA имеют ненулевое сопротивление открытого состояния (non-zero ON resistance, Ron). Также у них не бесконечное сопротивление закрытого состояния (OFF resistance, Roff). Если ключ EasyEDA соединен последовательно с источником напряжения в открытую цепь нагрузки (такую как Voltage Probe), то напряжение на выходе ключа будет равно напряжению на источнике напряжения, независимо от состояния ключа - открыт он или закрыт. Это отличается от реальной схемы, потому что в реальной цепи напряжение будет измеряться вольтметром или зондом осциллографа, имеющим гораздо более низкое сопротивление, чем сопротивление разомкнутой цепи переключателя.

Чтобы это проиллюстрировать, возьмем простой пример ключа, соединенного последовательно с идеальным источником напряжения, установленным на 1V, и затем измерим выходное напряжение V(Output) ключа, когда он открыт и когда закрыт. Если ключ открыт, то ожидаемое напряжение на выходе V(Output) = 1V, что и покажет симуляция. Если ключ закрыт, то ожидаемое напряжение на выходе V(Output) = 0V. При этом симуляция снова покажет V(Output) = 1V.

Почему так происходит? Может быть ключ симулируется неправильно, или он все еще открыт? На самом деле конечно нет; ключ и источник напряжения работают как надо. Такой результат просто показывает отличие симуляции от поведения схемы в реальном мире. Ни один реальный ключ не может иметь бесконечное сопротивление в состоянии OFF, и не существует также никаких цепей в реальном мире, которые представляют собой нагрузку с бесконечным входным сопротивлением.

Компоненты Voltage (напряжение), Current Controlled Switch (ключ, управляемый током) и Static Switch (ключ, управляемый напряжением) в EasyEDA не идеальные: у всех у них конечное сопротивление состояния OFF. Для ключей, управляемых напряжением и током, сопротивления состояния OFF указано в параметре R(off)(Ω) (этот параметр редактируется пользователем в правой панели свойств компонента), и по умолчанию оно равно 1GΩ. У Static Switches задано фиксированное сопротивление OFF, равное  10GΩ. В любом случае эти сопротивления достаточно большие, но они определенно не бесконечные.

Однако эффективное сопротивление по отношению к земле узла Output, где подключен пробник Voltage Probe или выражение построения графика (plot expression), реально бесконечное. По этой причине, когда ключ работает на нагрузку с бесконечным сопротивлением, не будет никакого отличия выходного напряжения на выходе (узел Output) при разных состояниях ключа ON и OFF.

Обратите внимание, что если подключить нагрузку с сопротивлением 1GΩ между узлом Output и землей, то сразу будет заметна разница между состояниями ключа ON и OFF.

Это иллюстрируется следующей симуляцией: "EasyEDA switches are not ideal". Еще один пример, где демонстрируются эффекты конечных сопротивлений ключа: "Effects of finite switch resistances".

Обратите внимание, что в LTspice значения Ron и Roff, используемые в переключателях, могут быть установлены таким образом, что Ron > Roff. Это полезный способ инвертировать логический смысл переключателя.

На этом этапе стоит отметить, что если важно, чтобы результаты моделирования были как можно ближе к ожидаемым при зондировании реальной цепи с использованием реального испытательного оборудования (осциллограф, мультиметр), иногда полезно разместить реалистичную нагрузку на проводах (цепи) в схеме моделирования, где измерения напряжения должны быть сделаны в реальной цепи. Аналогично для измерений тока последовательно в анализируемую цепь должно добавляться сопротивление, аналогичное реальному сопротивлению амперметра. Однако, чтобы избежать лишней загрузки симулируемой схемы, размещайте такие нагрузки в таких местах, где будут подключены устройства измерения в реальной схеме, и только то их ограниченное количество, которое будет одновременно использоваться в реальных измерениях. Например, если в схеме будут подключаться два пробника осциллографа, но один из них пока что отключен, в симулируемой схеме должна быть добавлена только одна нагрузка, симулирующая подключение одного щупа осциллографа. Если нужна оценка разных мест в симулируемой схеме, то перемещайте в ней пробник с симулируемой нагрузкой, эквивалентной щупу осциллографа, и перезапускайте симуляцию.

В этой врезке рассматриваются пути распространения постоянного тока (DC path) через источники напряжения (Voltage Source) и источники тока (Current Source).

Имейте в виду, что в этой врезке обсуждаются только настройки по умолчанию источников напряжения и тока LTspice. Более подробно про доступные опции, позволяющие управлять возможностями этих весьма продвинутых компонентов, см. соответствующие секции в онлайн-документации [3]:

http://ltwiki.org/LTspiceHelpXVII/LTspiceHelp.html

Источники напряжения в LTspice (включая V, B, E и H voltage sources) имеют по умолчанию нулевое внутреннее сопротивление и бесконечный лимит выдаваемого тока. Выходное напряжение будет постоянным для любого тока нагрузки. Это верно как для вытекающего (sourcing) и втекающего (sinking) тока. Это поведение не совпадает с реальными регуляторами напряжения, которые обеспечивают постоянство выходного напряжения только до определенного тока на выходе. За исключением спеацилизированных источников питания, таких как Source Measure Units, лабораторные источники могут обычно только вытекающие токи для положительного напряжения на выходе или втекающие токи для отрицательных напряжений на выходе, и до определенного предела тока установленного пользователем.

Таким образом Default Voltage Sources в LTspice имеют путь прохождения постоянного тока (DC path) через них.

Как следствие для их нулевого сопротивления, что верно и для случая разрушительных токов при параллельном соединении реальных батарей, когда между ними не включено никакое ограничивающее ток сопротивление, в симуляции источники напряжения не могут быть соединены параллельно напрямую, без каких-либо дополнительных резисторов, соединенных последовательно между ними. Это верно даже для случая, когда у них настроено одинаковое напряжение. Невыполнение этого условия приведет к ошибке при запуске симуляции.

Подобным образом, точно так же как и в реальном мире нельзя подключать индуктивность параллельно источнику питания без ограничивающего ток сопротивления, так и в симуляции нельзя подключать индуктивность параллельно к источникам напряжения без некоторого ограничительного резистора. Невыполнение этого условия приведет к ошибке при попытке запуска симуляции.

Источники тока в LTspice (включая I, B, F и G sources) имеют, по умолчанию, бесконечное выходное сопротивление и неограниченный лимит по выходному напряжению. Выходной ток будет постоянным для любого сопротивления нагрузки и напряжения на источнике тока. Это поведение не совпадает с реальными регулируемыми и постоянными лабораторными источниками тока, когда они установлены на определенный выходной ток. За исключением специализированных источников, таких как Source Measure Units, лабораторные источники могут обычно выдавать заданный пользователем вытекающий ток только до определенного максимального положительного выходного напряжения, или обеспечивать втекающий ток только до некоторого минимального отрицательного напряжения.

Таким образом Default Current Sources в LTspice не имеют путь прохождения постоянного тока (DC path) через них.

Как следствие из-за их бесконечного выходного сопротивления источники тока могут генерировать очень высокие выходные напряжения (как и в реальном мире, если соединяются последовательно несколько источников тока, и каждый без нагрузки), если к ним не подключены параллельно какие-либо резисторы. Невыполнение этого условия приведет к ошибке при попытке запуска симуляции.

В симуляции, если подключить конденсатор параллельно источнику тока без подключения параллельного резистора, то напряжение на конденсаторе будет постоянно и бесконечно расти. Даже с подключенным параллельно резистором напряжение возрастет до I*R, и все еще может оказаться слишком большим. Если такое присутствует в симулируемой схеме, и нет никакого ключа, замыкающего на некоторое время источник тока на более низкое сопротивление, или устанавливающего некоторое начальное напряжение, то напряжение на конденсаторе будет бесконечным в момент времени t=0, т. е. в начале симуляции. Это приведет к неожиданно высокому напряжению сразу после старта симуляции.

В этой врезке рассматривается создание путей распространения постоянного тока (DC paths) и связанные с этим эффекты.

Фаворитом элементарных классов электротехники и примером очень сложной задачи, которую нужно решить с помощью симулятора, является схема, в которой есть два конденсатора, соединенные последовательно. В ней должен быть DC path на землю от общей точки между этими двумя конденсаторами, но этот путь не должен быть организован напрямую. Этот путь может проходить через другие элементы схемы. Например, если один из из концов одного из конденсаторов подключен к земле, и второй вывод другого конденсатора подключен напрямую к заземленному источнику напряжения, или к Thevenin Source (источник напряжения, включенный последовательно с сопротивлением) или к Norton Source (источник тока с параллельно подключенным резистором), тогда достаточно разместить один резистор высокого сопротивления параллельно любому из конденсаторов, или просто от места соединения двух конденсаторов с землей.

Следующий простой пример симуляции запустится, но не будет сходиться, потому что между двумя конденсаторами нет пути постоянного тока (DC path) до земли от общего узла B, между двумя конденсаторами:

EasyEDA simulator cap series fig01

Capacitors in series 01

Из-за того, что верхний конец C1 уже имеет DC на землю через амперметр (ammeter), и источник напряжения и нижний конец C2 заземлены, простое добавление резистора от точки соединения двух конденсаторов до узла B позволит этой симуляции запуститься. Однако это покажет напряжения на конденсаторах, которые будут сбивать с толку, если влияние сопротивления DC path не совсем понятно:

EasyEDA simulator cap series fig02

Capacitors in series 02

Резисторы, размещенные между конденсаторами для обеспечения пути постоянного тока, могут быть масштабированы так, чтобы постоянная времени RC, которую они создадут с конденсаторами, была очень большой по сравнению с интервалом времени, в течение которого должно выполняться моделирование переходного процесса. Еще один способ взглянуть на это для анализа переменного тока (AC Analysis) заключается в том, что частота 1/(2piRC), которую резисторы вместе с конденсаторами формируют, находится за пределами интересующего частотного диапазона.

Значение этих резисторов может быть любое между милиомами (1e-3 Ω) до 1G Ω (1e9 Ω). Во многих случаях значения могут быть меньше или больше, чем этот диапазон, но в некоторых схемах это может привести к выпадениям симуляций в ошибку. Обычно это происходит потому, что отношение наибольшего к наименьшему напряжению или току в цепи слишком велико, чтобы симулятор мог его обработать. Как общее правило, сохранение соотношения между самым малым и самым большим значением компонента для любого типа пассивного компонента не более 1e12 должно помочь избежать ошибок симуляции.

Однако следует отметить, что хотя чисто теоретически анализ напряжений на последовательно соединенных конденсаторах из-за протекающего через них тока, основанный на Q = It = CV, может дать разумные значения, настройка как реальных, так и симулированных схем для демонстрации может быть довольно сложной задачей. Измерения напряжений в реальных схемах может быть сложной задачей, в то время как необходимость в организации DC path в симуляциях может другие, но не менее сложные проблемы.

Любая попытка измерить напряжения на паре соединенных последовательно конденсаторов с использованием источников постоянного тока либо закончится неудачным моделированием, потому что нет DC путей до земли, либо симуляция будет работать, но выдаст неправильные напряжения на конденсаторах, либо будет просто выдавать постоянные напряжения DC на резисторах, используемых для создания необходимых DC path к земле.

Есть несколько способов измерять напряжения на конденсаторах в такого рода схемах. Как показано в симуляции ниже, проще всего заменить источник постоянного напряжения (DC voltage source) на источник импульсов (PULSE source), сконфигурированный на генерацию быстрого шага от 0 до 1V. Пока постоянная времени RC от сопротивления DC path и конденсаторов большая по сравнением с временем остановки симуляции, напряжение на каждом конденсаторе будет равно напряжению, заданному теоретическим анализом, и будет определяться соотношением конденсаторов.

EasyEDA simulator cap series fig03

Capacitors in series 03

Другая возможность - применить линейно возрастающее напряжение DC 1V/s на конденсаторах, чтобы генерировать через них постоянный ток. Тогда напряжения на отдельных конденсаторах будет возрастать в обратной пропорциональности от их емкости. Путем деления этого напряжения на время, можно создать напряжение, равное тому, которое наблюдалось бы при чисто теоретическом анализе источника 1V DC с двумя подключенными к нему последовательно соединенными конденсаторами. Следующий пример иллюстрирует способ реального измерения емкостей. Он также показывает некоторые более продвинутые варианты использования источника B.

EasyEDA simulator cap series fig04

Capacitors in series 04

Подобным образом цепь, подключенная к трансформатору, где первичка находится под напряжением между фазой и нейтралью, и вторичная цепь подключена к земле (вероятно там, где символ земли будет помещен в электрическую принципиальную схему), должна иметь DC обратно к земле от одного или обоих концов первичной обмотки трансформатора (или от отвода первичной обмотки, если он есть).

Подобно подключению резисторов к конденсаторам, резисторы для организации DC path с индуктивностями могут быть масштабированы так, чтобы постоянная времени R/L, создаваемая ими, была очень большой в сравнении с интервалом времени, используемом в запускаемой Transient симуляции. Другой способ взглянуть на это для анализа переменного тока (AC Analysis) состоит в том, что частота 1/(2piR*C), которую они формируют, находится далеко за пределами интересующего диапазона частот.

Другой пример, где могут быть добавлены резисторы с очень большим значением - трансформаторы развязки в сетевых картах, таких как 100BaseTx или 1000BaseT Ethernet. Здесь связь между двумя трансиверами плавающая, так что нужно добавить какой-то DC на землю, чтобы симулятор не заглючил. Обычно используют резисторы номинала, на порядки большего в сравнении с характеристиками сетевого кабеля, для которого важно сохранение согласования импеданса для исключения отражений, что не нарушает целостность передаваемого сигнала. Поэтому на практике проще всего добавить 2 резистора: по одному от каждого из двух сигнальных проводов на землю. Это обеспечит симметрию сигналов на проводах, и удваивает сопротивление между ними.

Во многих схемах, где используется трансформаторная развязка, простым решением будет заземлить один конец первичной и вторичной обмоток трансформатора. Это может показаться странным, потому что схема перестает выполнять функцию гальванической развязки, однако - пока причина такого соединения четко обозначена в схеме (и такое соединение будет разумно удалено в процессе создания печатной платы!) - это будет простым и полезным решением. Это не только устраняет любые проблемы с вычислениями, насколько большим или маленьким должен быть резистор DC path, это также упрощает измерения пробниками напряжений на обоих концах трансформатора.

Некоторые примеры такого использования резистора замыкания на землю можно увидеть в следующей коллекции примеров трансформаторов и связанных индукторов, включая простой пример обратного преобразователя с разомкнутым контуром (open loop flyback converter):

Transformers and coupled inductors

Introduction to transformers in EasyEDA

Transformers and coupled inductors 1

Transformers and coupled inductors 2

Transformers and coupled inductors 3

Transformers and coupled inductors 4

Open loop flyback converter

• Чтобы избежать путаницы между пассивными схемами, предназначенными для разработки PCB, и схемами для симуляции, где может понадобиться добавление резисторов DC, хорошей идеей будет ясно маркировать в схеме резисторы, которые были излишне добавлены для корректной работы симуляции. Это можно сделать метками наподобие RDCPATH1, или пометок "For simulation only".

• Следует помнить, что все напряжения, которые анализируются в симулируемой схеме, измеряются относительно земли. Это в частности важно помнить, когда просматриваются сигналы плавающих цепей, таких как цепи развязывающих трансформаторов, рассмотренные выше. Это когда символы Diff_V_Probe symbols, источников B или E могут быть использованы для анализа двух плавающих напряжений, и их значения вычитаются чтобы простить генерацию разницы между дифференциальными напряжениями.

Основные причины могут быть:

1. В схеме использовались символы, у которых нет SPICE-модели.

2. На одну и ту же цепь помещены два пробника Voltage Probe (volProbeN) с разными именами.

3. Некоторые символы хоть и имеют SPICE-модель, но по непонятной причине не позволяют работать окну WaveForm.

Например, таким символом является символ светодиода (LED). Симуляция со светодиодом запускается и проходит без ошибок, и даже светодиод "зажигается", когда через него проходит ток. Но окно осциллограммы (WaveForm window), соответствующее Voltage Probe, не появляется. Если светодиод из схемы удалить, то проблема исчезает.

[Общие проблемы DC path]

Путь постоянного тока к земле часто обеспечивается остальной частью цепи, но вот некоторые случаи, которые часто упускаются из виду.

• Все источники тока (независимый I источник и зависимые B и F источники) являются идеальными: у них бесконечное сопротивление постоянному току DC (и бесконечный импеданс по переменному току AC), поэтому через них не существует DC path. Подключение конденсатора к источнику тока заземленным одним концом приведет к падению симуляции по ошибке, даже если источник тока был установлен в 0 (напряжение на конденсаторе будет нарастать бесконечно, если установлен ненулевой ток, и это приведет к другой ошибке!). Таким образом, параллельно источнику тока должен быть подключен резистор, чтобы обеспечить наличие DC path на землю другого вывода источника тока и конденсатора. Подобная проблема возникает, когда два источника тока соединены последовательно, даже если они идентичны (если условие DC path не выполняется, то общий узел снова улетает в бесконечность).

• У ключей есть свой собственный внутренний DC path между контактами, потому что у них конечное сопротивление состояния OFF. Однако у ключей, управляемых напряжением, нет DC path для их входов управления.

• Ключи, управляемые током (Current Controlled Current Sources, CCCS), и ключи, управляемые напряжением (Current Controlled Voltage Sources, CCVS), все имеют нулевое сопротивление короткого замыкания между своими входами управления. На первый взгляд может показаться, что подключение выхода источника тока к входу управляемого током переключателя не вызовет проблемы, поскольку вход управления переключателем создает короткое замыкание на выходе источника тока. Однако нет пути постоянного тока к земле от этих соединений, поэтому резистор должен быть помещен от одного из входных контактов управляемого переключателя к земле. Если входная часть цепи управления выходом/переключателем источника тока не подключена ни к чему другому, то резистор может быть заменен соединением с землей.

Это иллюстрируется подключением резистора RDC_PATH_TO_GROUND 1k к выходу CCCS F1, и входу управляемого током ключа W1 в следующем примере (управляемые током ключе не реализованы в LTspice-версии EasyEDA):

Controlling EasyEDA switches

• Конденсаторы (за исключением использования дополнительных опций в LTspice) являются идеальными: у них нет паразитного параллельного сопротивления DC (сопротивления утечки). По этой причине для симуляции у обоих концов конденсатора должен быть обеспечен DC path на землю, либо должна быть подключена внешняя схема с путем постоянного тока, либо должен быть добавлен резистор.

• Хотя первичный и вторичный обмотки имеют пути постоянного тока, конечно нет пути постоянного тока от первичной обмотки ко вторичной. Поэтому первичная и вторичная обмотки должна быть соединены с землей либо напрямую, либо через резистор.

• У источников напряжения (включая независимый V и зависимые B и E) проблема противоположная. Они идеальные, и имеют нулевое внутреннее сопротивление. То же самое верно и для простых индуктивностей. Если вы напрямую подключаете параллельно друг другу источники напряжения, то LTspice выдаст ошибку, даже если у них установлено одинаковое значение напряжения (если же напряжения разные, то получится бесконечный ток, то это тоже приведет к ошибке, но другой). Та же проблема возникает, когда источник напряжения соединяется параллельно с простой идеальной индуктивностью, потому что источник напряжения попытается выдать в индуктивность бесконечный ток.

Эта проблема часто возникает, когда трансформатор получает энергию от источника напряжения. Добавление небольшого последовательного сопротивления решит проблему (в реальном трансформаторе у обмоток всегда есть некоторое внутреннее сопротивление постоянному току).

Важно понимать, что хотя узлы схемы (выводы символов компонентов) могут быть показаны соединенными проводами (wire) или метками цепи (netlabel), в списке цепей симулятора (spice netlist), когда запускается режим симуляции Sim mode (и список цепей не симулируемой схемы в стандартном режиме Std mode), узлы для соединяются друг с другом чисто по именам цепей, что обеспечивается EasyEDA автоматически или вручную, когда пользователь присваивает цепям метки (Net Label). Это касается  цепей, соединенных друг с другом символами наподобие символа земли NetFlag GND, а также цепи, соединенные через Net Port, NetFlag VCC и NetFlag +5V), как показано ниже.

EasyEDA Nets can be joined by netnames fig01

Nets can be joined by netnames 01

Аналогично важно понимать, что когда нарушено соединение проводом между компонентами схемы - за исключением случая, когда разрыв сделан вручную, и в схему добавлены метки цепей с одинаковыми именами - то провода на каждом конце разрыва автоматически получат разные имена цепей.

Важность присвоения имен цепей вручную станет очевидна чуть позже при рассмотрении того, как зондировать напряжения и использовать напряжение цепей в выражениях для источников B.

EasyEDA Nets can be joined by netnames fig02

Nets can be joined by netnames 02

Как было только что показано, разрыв wire создает 2 сегмента проводника, которые больше не соединены друг с другом. Это из-за того, что EasyEDA автоматически присваивает разные метки цепей (netlabel) на каждый конец разорванного wire.

Для восстановления соединения добавьте netlabel с одинаковым именем на каждый сегмент разорванного wire. NetPort и NetFlag можно поместить в любое место цепи, однако следите за тем, чтобы на wire в месте присоединения метки была маленькая серая точка.

Во избежание случайного соединения цепей друг с другом, которые не предназначены для соединения при ручном назначении меток цепи: убедитесь, что назначили меткам цепи уникальные имена. Например, в следующем примере использование имени 'mid' вместо 'ammeterneg' соединит отрицательную сторону A1 с цепью 'mid' и закоротит R1.

EasyEDA Nets can be joined by netnames fig03

Nets can be joined by netnames 03

[Ссылки]

1. EasyEDA using simulator site:docs.easyeda.com.
2. Симулятор EasyEDA: конфигурирование источников напряжения и тока.
3. LTspiceHelp.
4LTspice Piecewise Linear Source (PWL): недокументированные возможности.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Top of Page