Модели
Следует помнить, что модель элемента в OrCAD «едина в двух лицах», то есть состоит из математического описания и графического представления. Естественно, что успешно воспользоваться моделью можно при условии одновременного присутствия математического описания и графического представления.
Создание или изменение математического описания модели обычно вызывается причинами, перечисленными в п. 2.1. Причины и способы создания или изменения графического изменения модели приведены в п. 2.2.4.
Самостоятельное создание моделей элементов специалистами с недостаточным опытом и квалификацией очень часто приводит к отрицательным результатам. Это объясняется тем, что разработка такой модели требует глубокого знания физических процессов, происходящих в полупроводниковом приборе, умения описывать эти процессы математически и искусства сделать корректные допущения. Кроме этого, необходимо иметь достаточно большой объем экспериментальной информации о моделируемом приборе. К сожалению, эта информация далеко не всегда содержится в технической документации на прибор, предоставляемой фирмой-изготовителем.
Сложной задачей является подтверждение адекватности разрабатываемой модели в режимах, которые не приводятся в штатной технической документации. В этом случае требуется модельное воспроизведение экспериментальных установок, на которых разработчик полупроводниковых приборов проводит тестирование и экспериментальное исследование своих приборов. При этом даже если удается получить у разработчика достаточно полное описание экспериментальной установки и схем, которые в ней применяются, вопрос адекватности модельного повторения этой установки и соответствующих схем в среде OrCAD требует самостоятельной и достаточно сложной проработки.
Приемы моделирования
При моделировании в OrCAD могут возникнуть трудности, не позволяющие получить конечный результат. Перечислим среди них следующие:
- • проблема конвергенции (Convergence Problem);
- • низкая точность получаемых результатов, которая в ряде случаев может привести к недостоверности;
- • отсутствие в библиотеках моделей, без которых невозможно реализовать модели анализируемого устройства;
- • проблема постоянных времени;
- • недопустимо большое время счета;
- • переполнение выходного файла *.dat (ограничение 2 Гб);
- • неадекватность поведения моделей элементов (в результате ошибок при построении моделей или неграмотной их эксплуатации).
Приемы, позволяющие устранить вышеприведенные трудности:
- • адаптивный алгоритм численного интегрирования;
- • эмпирические процедуры;
- • масштабирование по напряжению (перед использованием следует убедиться в том, что анализируемая система линейна по входному напряжению);
- • моделирование элементов на функциональном уровне;
- • построение новых моделей элементов;
- • уменьшение соотношения максимальной и минимальной постоянных времени;
- • разработка упрощенных моделей анализируемых систем;
- • тестирование моделей элементов перед их использованием;
- • очистка выходного файла;
- • разбивка интервала моделирования на подынтервалы и счет на N + 1 подынтервале с использованием начальных условий, полученных на N-м интервале.
