2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1 ... 7, 8, 9, 10, 11
 
 Re: Компьютерное моделирование импульсных схем
Сообщение20.10.2011, 23:46 
Аватара пользователя


28/02/08
67
Жаль, что несмотря на мои титанические усилия Вы так и не поняли, что "примитивные" модели и есть основная идея NL. Если Вам нужны точные модели, то естественно NL не подойдет. А если нужны идеальные "примитивные" компоненты, то наоборот, подойдет только NL, так как у всех других "современных" программ с этим проблемы. Что я и пытаюсь донести до публики.

А что такое "инерционность"? Нельзя ли её смоделировать имеющимися в NL средствами?

Переход осуществляется составлением "нетлиста" (таблицы соединений) из картинки. Каждая линия и компонент имеют координаты, и по координатам можно понять, что с чем соединяется, выделить и пронумеровать узлы, и т.д. Конкретных способов как это сделать наверняка миллион, по крайней мере я лично придумал и использовал 3, заведомо изобретая велосипед. Подозреваю, что "ученые" товарищи давно опубликовали кучу работ на эту тему, что-нибудь с использованием теории графов и прочей умной терминологии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование импульсных схем
Сообщение21.10.2011, 12:47 
Модератор
Аватара пользователя


16/02/11
3788
Бурашево
Alexei Smirnov в сообщении #494651 писал(а):
Жаль, что несмотря на мои титанические усилия Вы так и не поняли, что "примитивные" модели и есть основная идея NL. Если Вам нужны точные модели, то естественно NL не подойдет. А если нужны идеальные "примитивные" компоненты, то наоборот, подойдет только NL, так как у всех других "современных" программ с этим проблемы. Что я и пытаюсь донести до публики.
Позвольте, как же не понял, когда я именно это и отметил в качестве основного недостатка симулятора?! :mrgreen: Примитивные модели используются для упрощения теоретического анализа устройств. Когда может понадобиться на практике математическое моделирование с использованием вот этих вот идеальных моделей?
Alexei Smirnov в сообщении #494651 писал(а):
А что такое "инерционность"? Нельзя ли её смоделировать имеющимися в NL средствами?
Инерционность означает, что текущее значение отклика системы (элемента) зависит не только от текущего значения воздействия, но и от значений воздействия в предыдущие моменты времени. Про инерционность транзистора можете посмотреть в:
1. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем - М.: "Энергия", 1977. Параграф 15-4 -- 15-5.
2. Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учеб. пособие для вузов - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. Параграф 8.3.
А вот это вопрос как раз к вам: "Нельзя ли её смоделировать имеющимися в NL средствами?" :mrgreen:
Alexei Smirnov в сообщении #494651 писал(а):
Переход осуществляется составлением "нетлиста" (таблицы соединений) из картинки. Каждая линия и компонент имеют координаты, и по координатам можно понять, что с чем соединяется, выделить и пронумеровать узлы, и т.д. Конкретных способов как это сделать наверняка миллион, по крайней мере я лично придумал и использовал 3, заведомо изобретая велосипед. Подозреваю, что "ученые" товарищи давно опубликовали кучу работ на эту тему, что-нибудь с использованием теории графов и прочей умной терминологии.
Учёные товарищи это сделали ещё в 80-х, а может и раньше. Меня интересует на самом деле другое. В книге Антонью А. Цифровые фильтры: анализ и проектировние: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1983 в разделе 12 описаны цифровые волновые фильтры, к которым можно пререходить непосредственно по схеме аналоговой цепи поэлементно, используя цифровые аналоги для элементов цепи, полученные методом билинейного преобразования. (Т.е. переход осуществляется без разных топологических матриц, карт соединений, узловых напряжений и контурных токов и тп). Известно ли вам о применении такого подхода в симуляторах? (Тут я просто предполагаю, что вы можете знать об этом, поскольку в вашей теме сравнивались разные программы по моделированию цепей :mrgreen: )

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование импульсных схем
Сообщение21.10.2011, 20:16 
Аватара пользователя


28/02/08
67
profrotter в сообщении #494739 писал(а):
Когда может понадобиться на практике математическое моделирование с использованием вот этих вот идеальных моделей?
Краткий ответ: может, и используется именно практическими инженерами как для моделирования ("теоретического") новых разработок, так и для анализа ("практического") реальных схем. Подробно: в блоге.

profrotter в сообщении #494739 писал(а):
Инерционность...
Конечно, я понимаю, что такое "инерционность", но разве она используется как технический параметр конкретного прибора? Или я отстал?
Могу предложить: 1) Поставить емкость (можно нелинейную) параллельно диоду. 2) Использовать модель "диод с накоплением заряда" - с hard или soft recovery. Вы это имеете в виду?

profrotter в сообщении #494739 писал(а):
Известно ли вам о применении такого подхода в симуляторах? (Тут я просто предполагаю, что вы можете знать об этом, поскольку в вашей теме сравнивались разные программы по моделированию цепей :mrgreen: )
Нет, я никогда не интересовался разными подходами и тем, как это сделано в других программах. Если не работать с миллионами транзисторов, то способ перевода схемы в нетлист совершенно неважен, лишь бы давал правильный результат.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование импульсных схем
Сообщение21.10.2011, 22:28 
Модератор
Аватара пользователя


16/02/11
3788
Бурашево
Alexei Smirnov в сообщении #494879 писал(а):
Краткий ответ: может, и используется именно практическими инженерами как для моделирования ("теоретического") новых разработок, так и для анализа ("практического") реальных схем. Подробно: в блоге.
Я вот открываю хорошую книжку Ицхоки Я.С., Овчинников Н.И. Импульсные и цифровые устройства. М., "Советское радио". 1972. Что же это получается? В 1972 году инерционность диодов и транзисторов учитывали (по крайней мере в теории), а в 2011 мы запускаем программу что-то там моделируем, а по факту не учитываем те эффекты, которые старые инженеры и теоретики могли учесть на бумаге? Когда на бумаге то я и сам сторонник использования ВАХ и не более, но программа - она ведь не знает усталости и работает быстро. С блогом мне не повезло: я вам тут по-русски, а вы мне по-английски - прямо как резисторы в вашей программе. :mrgreen:
Alexei Smirnov в сообщении #494879 писал(а):
Конечно, я понимаю, что такое "инерционность", но разве она используется как технический параметр конкретного прибора? Или я отстал?
Ну как она может использоваться как технический параметр, когда она по сути свойство элемента? Она может характеризоваться, например, постоянными времени, длительностью установления фронта или спада, величиной околофронтальных выбросов и тп.
Alexei Smirnov в сообщении #494879 писал(а):
1) Поставить емкость (можно нелинейную) параллельно диоду.
Дело в том, что там две ёмкости: по фронту барьерная, по спаду - диффузионная, а ещё есть эффект модуляции толщины базы, из-за которого спадает вершина импульса.
Alexei Smirnov в сообщении #494879 писал(а):
2) Использовать модель "диод с накоплением заряда" - с hard или soft recovery. Вы это имеете в виду?
(hard или soft recovery это я не понимаю, прошу прощения.) То есть зарядовая модель для диодов и транзисторов у вас в программе реализована?

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование импульсных схем
Сообщение22.10.2011, 00:23 
Аватара пользователя


28/02/08
67
profrotter в сообщении #494929 писал(а):
мы запускаем программу что-то там моделируем, а по факту не учитываем те эффекты, которые старые инженеры и теоретики могли учесть на бумаге? Когда на бумаге то я и сам сторонник использования ВАХ и не более, но программа - она ведь не знает усталости и работает быстро.
Вот-вот, постепенно приближаемся к сути! NL действительно не учитывает эффекты, которые, по мнению инженера, не влияют принципиально на функционирование схемы, и поэтому могут быть исключены, чтобы как можно больше упростить схему/модели/компоненты и с большей вероятностью получить правильный результат. Ведь то, что программа считает быстро, не значит, что она считает правильно, согласны? Разумеется, понятие "правильно" - предмет особой дискуссии, не буду сейчас об этом. Но когда те же PSim или LTSpice выдают график тока в charge-pump схеме не экспоненциально затухающий, как положено по теории и здравому смыслу, а с непонятными выбросами, то это однозначно "неправильный" результат.

Вы можете сказать, что простую схему можно и на бумаге посчитать? Можно, но если там сотня элементов, то трудновато. Смешно сказать, даже с десятью элементами могут быть проблемы. Несколько раз мне жаловались очень опытные и умные инженеры на то, что якобы NL неправильно считает простенькую схему, в которой есть только R,C,L и пара ключей и диодов. Естественно, оказывалось что считает правильно - просто результат был очень неожиданным и нетривиальным.

profrotter в сообщении #494929 писал(а):
С блогом мне не повезло: я вам тут по-русски, а вы мне по-английски - прямо как резисторы в вашей программе.
Сочувствую. Блог - это реклама, направленная на потенциальных покупателей, которые пока практически только англоязычные. Ну и русскоязычные, но работающие за рубежом. А что, английский - проблема для ученых?
А резисторы есть и "русские" и "английские" - при первом запуске программы предлагается выбрать, или можно установить в любое время в Preferences.

profrotter в сообщении #494929 писал(а):
Ну как она может использоваться как технический параметр, когда она по сути свойство элемента? Она может характеризоваться, например, постоянными времени, длительностью установления фронта или спада, величиной околофронтальных выбросов и тп.
Вот и я об этом: скажите конкретно, чем характеризуется это свойство, какие проявления "инерционности" Вы хотите смоделировать, и я скажу, как это можно сделать. Хотя кроме навешивания внешних конденсаторов или встроенной модели накопления заряда больше ничего и нет. По-моему, этого всегда хватало. (Не мне - я лично этим не занимаюсь: другим пользователям).

profrotter в сообщении #494929 писал(а):
То есть зарядовая модель для диодов и транзисторов у вас в программе реализована?
Нет, это скорее всего "поведенческая" модель. Наверное... По крайней мере soft recovery - точно. Посмотрите Manual или Help, там написано, как она работает. К сожалению, только на английском.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование импульсных схем
Сообщение23.10.2011, 00:02 
Модератор
Аватара пользователя


16/02/11
3788
Бурашево
Alexei Smirnov в сообщении #494964 писал(а):
Вот-вот, постепенно приближаемся к сути! NL действительно не учитывает эффекты, которые, по мнению инженера, не влияют принципиально на функционирование схемы, и поэтому могут быть исключены, чтобы как можно больше упростить схему/модели/компоненты и с большей вероятностью получить правильный результат. Ведь то, что программа считает быстро, не значит, что она считает правильно, согласны?
Конечно всё так, но только если инженер проектирует схемы, которые потом будут паять в подвалах крепостные китайцы. :mrgreen: И, конечно, чем проще что-либо устроено, тем меньше оно ломается или, в случае программы, меньше ошибается. У меня в руках когда-то бывал учебник Войшвилло Усилительные устройства, тоже годов 70-80-х. Так там вполне рассматривается и температурная зависимость параметров транзистора и её влияние на функционирование усилителя. А ещё я когда-то бывал в РНИИКП (космического приборостроения). Серьёзный экспериментальный образец исследуется не просто путём замера параметров и рассмотрения осциллограмм. Там были такие шкафы на колёсах с окошками в дверях. В этих шкафах схема охлаждалась до минус 60 градусов, потом нагревалась до плюс 60. (Точно градусы не помню) Делались замеры, наблюдались осциллограммы, потом принималось решение о необходимости доработки устройства. Оказывается, инженер не всегда может позволить себе не учитывать разные там несущественные на ваш взгляд эффекты.
Вот захотим мы исследовать функционирование схемы в условиях изменения температуры и нам понадобится нелинейный элемент с переменным параметром, может даже с изменяющейся во времени ВАХ. Кстати, в NL можно реализовать нелинейный элемент с переменным параметром?
Alexei Smirnov в сообщении #494964 писал(а):
Вы можете сказать, что простую схему можно и на бумаге посчитать? Можно, но если там сотня элементов, то трудновато. Смешно сказать, даже с десятью элементами могут быть проблемы.
Согласен - разные бывают схемы, но, особенно в случае импульсных, схемы строят из отдельных каскадов, а в идеализированном случае каждый каскад рассматривается изолировано.
Alexei Smirnov в сообщении #494964 писал(а):
А что, английский - проблема для ученых?
Странный вопрос. А что если кто-то учил немецкий или французский? Не знаю как у вас там в Англиях разных, но у нас в школах и ВУЗах это нормальная практика: преподаётся только один язык - английский, французский, немецкий или какой-нибудь другой язык. А вообще, конечно, пора там в Англиях разных заставлять русский учить. Пригодится. :mrgreen:
Alexei Smirnov в сообщении #494964 писал(а):
Вот и я об этом: скажите конкретно, чем характеризуется это свойство, какие проявления "инерционности" Вы хотите смоделировать, и я скажу, как это можно сделать. Хотя кроме навешивания внешних конденсаторов или встроенной модели накопления заряда больше ничего и нет. По-моему, этого всегда хватало. (Не мне - я лично этим не занимаюсь: другим пользователям).
Вот именно это обстоятельство, благодаря которому специалист-схемотехник должен одновременно являться и специалистом в области электроники, и ограничивает область применения программы, но может быть полезным в учебном процессе. Можно было бы поставить неплохие компьютерные лабораторные работы по дисциплинам «Электроника», «Электронные приборы», «Радиоматериалы и радиокомпоненты» и им подобным. Например можно исследовать некоторую простую схемку сначала когда она включает идеализированные элементы, потом наблюдать, что происходит при применении более сложных моделей элементов, которые студент разрабатывает при подготовке к лабораторной работе. А в выводах уже писать, существенен или несущественен учёт, скажем, инерционности в рамках конкретной решаемой задачи. Специалисту – схемотехнику необходимы всё же программы с обширными библиотеками готовых моделей компонентов, которые поставляются их разработчиками и получаются по результатам исследования свойств большого количества серийно выпускаемых компонентов, как правило, с применением методов статистики. То есть модель отражает некоторым образом усреднённые свойства, например, транзисторов кт315а. А в библиотеке моделей может скромно присутствовать идеализированный диод или транзистор.
Наверное, серьёзные программы имеют и серьёзную стоимость. И это веский аргумент в пользу вашей программы, который прибавляется к высокой точности и малой вероятности ошибок при анализе схем. Потенциально, конечно, каждый пользователь имеет возможность составить свои модели элементов, сохранить их и, рано или поздно, сформировать свою библиотеку моделей радиокомпонентов.
Я немножко поучаствовал в вашей рекламной акции, высказал своё мнение, за сим и откланиваюсь. 8-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование импульсных схем
Сообщение23.10.2011, 00:55 
Аватара пользователя


28/02/08
67
profrotter в сообщении #495203 писал(а):
И, конечно, чем проще что-либо устроено, тем меньше оно ломается или, в случае программы, меньше ошибается.
К сожалению, это не так. Простейшие схемы с идеальными компонентами практически никто правильно не считает. Обычная отговорка: а зачем идеальные компоненты, если есть реальные?

profrotter в сообщении #495203 писал(а):
Оказывается, инженер не всегда может позволить себе не учитывать разные там несущественные на ваш взгляд эффекты.
Не на мой взгляд, а на взгляд инженера, который должен знать, как работает его схема и к каким последствиям могут привести неидеальности реальных компонентов. Если он этого не понимает, а тупо верит результатам Спайса (=любой программы), ничего хорошего не получится.
Естественно, все неидеальности должны быть в конце концов учтены. Симуляция с идеальными компонентами - это быстрая, может быть даже приблизительная, оценка работы схемы в процессе ее разработки. Это оценка принципа, концепции, идеи. После этого надо брать Спайс и исследовать схему детально со всеми особенностями реальных компонентов, температурными зависимостями и т.д.
Еще один интересный момент: представьте, что схема (симуляция) с идеальными компонентами не работает как надо, а с реальными работает. Мне кажется, что это не очень хорошая схема: малейшие дрейфы, разбросы в "неидеальностях" - и конец. Неизвестно, когда это обнаружится в Спайсе, а тут Вы сразу это обнаружите и задумаетесь.
profrotter в сообщении #495203 писал(а):
Согласен - разные бывают схемы, но, особенно в случае импульсных, схемы строят из отдельных каскадов, а в идеализированном случае каждый каскад рассматривается изолировано.
Дело было не в этом. Были очень простые схемы, которые нельзя разделить на каскады: несколько простых элементов были очень взаимосвязаны. На бумаге это оценить очень трудно, особенно для ключевых схем, когда особенности выявляется при очень большом количестве переключений. Например при наличии очень высокодобротного контура.
profrotter в сообщении #495203 писал(а):
А вообще, конечно, пора там в Англиях разных заставлять русский учить. Пригодится.

Не думаю. Скорее всего китайский. А английский все таки более принятый язык на конференциях и для научных статей
profrotter в сообщении #495203 писал(а):
специалист-схемотехник должен одновременно являться и специалистом в области электроники
Это как: схемотехник придумывает схему, не являясь электронщиком????
Насчет использвания в учебном процессе почти полностью согласен. Там, правда, тоже есть свои нюансы, типа "методики" и т.д.
profrotter в сообщении #495203 писал(а):
Кстати, в NL можно реализовать нелинейный элемент с переменным параметром?

Параметры и характеристики элементов можно менять а процессе симуляции, не начиная ее с самого начала.
profrotter в сообщении #495203 писал(а):
Я немножко поучаствовал в вашей рекламной акции, высказал своё мнение,
Спасибо! Было интересно пообщаться.

.

 Профиль  
                  
 
 idealCircuit
Сообщение10.06.2012, 01:04 
Аватара пользователя


28/02/08
67
Предлагаю новую программу idealCircuit. В ней намного меньше возможностей и типов компонентов чем у NL5, но тот же алгоритм, неограниченное количество компонентов в схеме, и лицензия не нужна.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование импульсных схем
Сообщение10.02.2013, 05:33 
Аватара пользователя


28/02/08
67
В NL5 1.91 есть новая "фича": вычисление частотной характеристики импульсных (периодических) схем методом z-transform. На сайте есть подробное орисание метода. В нем много спорного и непонятного, еще работать и работать, но по некоторым схемам результаты получаются очень хорошие. Пока он работает как СПАЙС: надо заранее знать правильный результат, безоговорочно верить результату симуляции нельзя.

И для "практических" инженеров: простая программка ideal-Z - калькулятор импеданса произвольной схемы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование импульсных схем
Сообщение15.01.2014, 04:52 
Аватара пользователя


28/02/08
67
NL5 2.0: много нового, в частности в языке С. Но самое главное - наконец то спустя 3 года обновлено русское Руководство Пользователя.

 Профиль  
                  
 
 Re: Компьютерное моделирование импульсных схем
Сообщение27.01.2016, 23:59 
Аватара пользователя


28/02/08
67
Добрый день!
Давненько меня тут не было, и вот появился повод. Выпущена новая версия NL5 2.1.
За больше года с предыдущего релиза куча всяких мелочей, и несколько значительный вещей:
- работа с осциллографом через NI-VISA интерфейс: конфигурация, чтение данных (в том числе сегментированной памяти), программирование генератора сигналов;
- простое создание своей DLL, автоматический вызов Microsoft VC++ для компиляции;
- 3 типа кривых: аналоговая, цифровая, шина;
- окно Preview;
- "Attachment" - присобачить файл компонента к схеме, в том числе DLL;
- как обычно, несколько новых компонентов и моделей.
Чего нет - обновленного русского Руководства Пользователя.
Спасибо!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 161 ]  На страницу Пред.  1 ... 7, 8, 9, 10, 11

Модераторы: Karan, Toucan, PAV, maxal, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group