ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ И СЕРВИСНЫЕ ФУНКЦИИ
Для эффективного проведения моделирования электронных схем, удобства и наглядности представления результатов, возможности передачи результатов моделирования другим специалистам в удобном для использования этих результатов виде, необходимо применение приемов и способов обработки результатов и эффективное использование сервисных функций, предоставляемых средой OrCAD.
В данной главе приведены некоторые приемы обработки результатов моделирования и описаны соответствующие сервисные функции.
Вычисление средних и действующих значений токов и напряжений
Очень часто при анализе схем разработчику необходимо знание средних и/или действующих значений напряжений, токов, мощностей и т. д. Рассмотрим вычисление средних и действующих значений в OrCAD. По определению среднее значение:
/ср=1|/(г)Л (7.1)
?* о
действующее значение:
(7.2)
/,=
Vo
При анализе переходных процессов часто требуется вычисление «текущих» средних и действующих значений и реализуется счет по формулам, где вместо значений периода Т подставляется текущее время (Time). В OrCAD применяются следующие формулы:
fWdx
AVG(/(x)), = *------;
(7.3)
X,. - х0
RMS(/(x)), =1
(7-4)
Вообще говоря, формулы (7.1) и (7.2) дают результат, отличный от полученного по формулам (7.3) и (7.4) соответственно. Покажем, что погрешность при этом для достаточно больших значений времени Time может быть допустимо малой.
Вычисление определенного интеграла предполагает нахождение предела
У S lim ,
где У S = nS + AS — суммарная площадь геометрических фигур, образуемых графиком рассматриваемой функции и осью времени.
Здесь 5 — площадь под кривой в размере одного периода установившегося процесса;
п — число рассматриваемых периодов;
AS — площадь под кривой в размере части полного цикла;
У'/ = лГ + At — суммарное время интегрирования;
Здесь Т — полный период;
п — число рассматриваемых периодов;
At — дополнительный временной интервал, меньший полного периода Г, входящий в суммарное время интегрирования (и соответствующий AS).
Очевидно, что по мере роста п вышеуказанный предел все более приближается к некоторой постоянной величине:
lim — = lim
nS as
nT At
= lim —
Л-»<х>
Т
AS
n _
AT T
n
функции за время Т (в том
Это есть ни что иное, как среднее значение числе и среднее значение корня из квадрата функции, что дает действующее значение).
Следует заметить, что в моменты времени, когда At — 0 и AS = 0, искомый предел равен среднему значению при любом п для любой функции.
Рассмотрим вычисление среднего значения величины синусоидального тока для схемы, приведенной на рис. 7.1.
Для данной схемы амплитуда тока 1П1 будет равна 10 ампер, а среднее значение синусоидального тока, как известно, определиться как '1/ъ1т и будет равна 6,38 ампера. На осциллограммах (рис. 7.2) ное значение синусоидального тока и его среднее значение, вычисленное с применением стандартных математических операций среды OrCAD как AVG(ABS(I(R1))) равняется 6,43 (Погрешность 0,8 % имеет тенденцию к уменьшению при увеличении времени рассмотрения процесса). Законо-
представлены мгновен-
VOFF=0 <+>
VAMPL=100( ~ )V1 FREQ=50
R1
10
Рис. 7.1. Схема для вычисления среднего значения тока

Рис. 7.2. Осциллограммы, поясняющие вычисление среднего значения синусоидального тока
мерности, полученные при вычислении среднего значения, могут быть распространены на действующее значение.