Analisi parametrica

Spesso è importante valutare gli effetti prodotti dalla variazione di un parametro circuitale.

Il programma consente di attribuire ad un componente il carattere di "parametro", ossia di ente il cui valore può cambiare durante la simulazione e, con esso, tutte le variabili dipendenti: correnti e tensioni. In una delle librerie disponibili, la SPECIAL.SLB, esiste proprio l'elemento PARAM che può essere assegnato al componente il cui valore si vuol cambiare per vedere quali effetti produrrà sull' intero circuito. Per esempio se si vuole che una sorgente di tensione debba variare, tra un minimo ed un massimo, dopo averla sistemata nello schema, le si assegna un nome speciale, per esempio {VSUPPLY}, rigorosamente tra parentesi graffe. Tale variabile deve, però, essere ridefinita come parametro ed avere un attributo di Nome (lo stesso usato nello schema) e Valore ( quello iniziale).

La procedura é piuttosto complicata:

  1. dopo aver disegnato lo schema, individuare il componente che assumerà il carattere di parametro;
  2. da Edit, scegliere Attributes: sarà nell' esempio {VSUPPLY};
  3. prelevare il componente ( Edit/Get new part): PARAM;
  4. sullo schema compare un riquadro mobile che verrà sistemato accanto al componente da parametrizzare;
  5. fare doppio click su PARAM per accedere alla lista di nomi e valori;
  6. fornire il nome, sempre quello già usato e nell' esempio NAME1=VSUPPLY, senza parentesi;
  7. fornire il valore iniziale VALUE1=x (il valore voluto).

A questo punto il programma dovrebbe consentire anche la simulazione e per questo occorre attivare il SETUP di ANALYSIS. Tra le possibilità offerte, individuare l'analisi PARAMETRIC, selezionarla (crocetta nel quadratino) e compilare i dialog box.

In questo ultimo esempio si vuole analizzare l'andamento temporale della corrente che fluisce nel condensatore C2 al variare di quest'ultimo.

Per rendere variabile C2 si procede come segue:

  1. Cambiare il valore di C2 con l'espressione {cval};
  2. Aggiungere il simbolo PARAM per dichiarare il parametro cval;
  3. Specificare un'analisi parametrica per incrementare il valore di C2 tramite cval.

Per aggiungere una variabile parametrica di nome cval di valore iniziale 1nF:

  1. Selezionare DRAW/GET NEW PART;
  2. Digitare PARAM nel campo Part e poi cliccare OK;
  3. Cliccare per posizionare il simbolo PARAM dove si vuole sul foglio;
  4. Cliccare col destro per uscire;
  5. Doppio click sul simbolo PARAM per portarsi nella lista degli attributi;
  6. Doppio click sul NAME1 e digitare cval (senza parentesi) nel campo Value;
  7. Cliccare su Save Attr. o premere Invio;
  8. Doppio click su VALUE1 e digitare 1nF, poi cliccare su Save Attr.;
  9. Cliccare su OK per terminare il dialogo.

Inseriamo i comandi per ottenere un'analisi parametrica rispetto a cval di valore compreso tra 100pF e 700pF con passo 25pF. In questo modo si otterranno 25 diverse analisi, una per ogni valore di C2 definito con cval:

  1. Selezionare Analysis/Setup;
  2. Cliccare sul pulsante Parametric;
  3. Cliccare su Global Parameter nel box Swept Var. Type;
  4. Cliccare sul pulsante Linear nel box Sweep Type;
  5. Cliccare, col pulsante sinistro del mouse, nel campo Name e inserire il seguente nome: cval;
    Cliccare nel Valore iniziale e inserire 100pF, poi premere TAB per avanzare al campo successivo;
  6. Inserire 700pF nel campo Valore Finale, poi premere TAB;
  7. Inserire 25pF nel campo Incremento;
  8. Cliccare su OK per accettare le specifiche e abbandonare la finestra di dialogo;
  9. Cliccare sul quadratino alla sinistra del pulsante Parametric per abilitare l'analisi parametrica;
  10. Cliccare su OK per abbandonare la finestra di dialogo Analysis Setup.

Per avviare la simulazione premere F11 oppure selezionare Analysis/Simulate.

Poiché si ottengono 25 esecuzioni di analisi transitorie, ciascuna con un valore differente di C2, prima dell'esecuzione di PROBE si visualizza una lista delle 25 analisi e il corrispondente valore del parametro cval. Noi possiamo selezionare una o alcune delle analisi cliccando su quelle che interessano. Per selezionarle tutte cliccare sul pulsante All e poi su OK per accettare la selezione.

Per visualizzare i 25 grafici della corrente I(C2) che scorre nel condensatore C2 si seleziona TRACE/ADD/I(C2). Sullo schermo appariranno le 25 analisi temporali come quelle mostrate in fig.8.

Fig.8

In fase di stampa si entri in Page Setup... , si ponga l'orientamento in Portrait, si deselezioni Draw Plot Title (togliere la x) e, al fine di ottenere una stampa nella parte superiore del foglio, si impostino i margini come segue: left=1, right=1, Top=0.5, Bottom=6.

Se successivamente si intende visualizzare, ad esempio, la traccia ottenuta per C2=700pF (la 25a) e per C2=100pF (la 1a) :

  1. Selezionare Trace/Add;
  2. Nel campo Trace Command digitare: I(C2)@25 I(C2)@1.

Se si vuole visualizzare la forma d'onda che rappresenta la differenza tra le due precedenti forme d'onda nel campo trace command occorre digitare:

I(C2)@25 - I(C2)@1

Ciò suggerisce la possibilità di eseguire operazioni matematiche tra forme d'onde.