Возможности программы MicroCap-8

Графические возможности

- Построение принципиальных и функциональных электрических схем при помощи встроенного графического редактора с использованием библиотеки условных графических изображений (УГО) электронных компонентов.
- Изменение УГО компонентов в соответствии с ГОСТ (разработчики программы используют американский стандарт).
- Создание собственных УГО с помощью встроенного редактора УГО Shape Editor.
- Нанесение текстовых надписей на поле принципиальной схемы, в том числе и текстовых обозначений основных узлов (для удобства моделирования). Возможность включения/отключения отображения текстовых надписей на принципиальной схеме. Неприятная особенность – нельзя использовать строчную букву «ю». Она вводится, но теряется при сохранении файла. Вместо нее приходится использовать прописную «Ю».
- Добавление к принципиальной схеме рамки и штампа с основными сведениями о схеме.
- Построение различных геометрических фигур (прямоугольников, кругов, линий), используемых для выделения законченных функциональных блоков.
- Вставка и размещение на поле принципиальной схемы графического файла со вспомогательной информацией в любом из общепринятых графических форматов.
- Размещение на поле принципиальной схемы (или в специальном текстовом окне) текстовых директив управления моделированием, задания параметров моделей, задания глобальных параметров моделирования.
- Отображение номеров узлов принципиальной схемы, присваиваемых графических редактором при вводе схемы.
- Возможность выбора показываемых атрибутов компонента электронной схемы (номинального значения, наименования выводов, позиционного обозначения, параметров и имени макромодели и пр.) путем установки/снятия флагов в окне задания параметров соответствующего компонента.
- Возможность включения/отключения показа всех разрешенных текстовых атрибутов электронных компонентов схемы.
- Использование координатной сетки с различным шагом, показ которой можно включать/отключать.
- Возможность использования «растягивающихся проводов», не нарушающих электрические соединение при перемещении компонентов принципиальной схемы.
- Масштабирование изображения принципиальной схемы на экране (увеличение, уменьшение).
- Возможность поиска компонента на принципиальной схеме по заданному признаку.
- Навигация по схеме с помощью линеек прокрутки и протяжки правой клавиши мыши.
- Расстановка меток (флагов) на принципиальной схеме большого размера для быстрой навигации по схеме.
- Возможность показа концов выводов компонентов для выявления отсутствия соединения между ними.
- Возможность изменения цветовых и шрифтовых параметров отображения элементов схем отдельно по элементам или перед началом ввода для всей принципиальной схемы.
- Операции с выделенным блоком принципиальной схемы (копирование, отражение, размножение, и т.д.).

Моделирование

- Моделирование режимов работы электронных устройств, заданных с помощью принципиальных и функциональных схем.
- Анализ переходных процессов в схемах при подаче напряжения питания и (или) воздействия (воздействий) произвольной формы с построением графиков переменных состояния схемы и их функций:
     - зависящих от времени;
     - зависящих друг от друга;
     - разложенных в ряд Фурье по гармоническим составляющим.
- Анализ малосигнальных частотных характеристик схемы (линеаризованной в окрестности режима по постоянному току) при воздействии на нее одного или нескольких источников гармонического сигнала с постоянной амплитудой и меняющейся частотой. При этом возможен вывод следующих графиков:
     - зависимости комплексных значений переменных состояния (амплитуды, фазы, групповой задержки) от частоты в линейном, логарифмическом, полулогарифмическом (логарифмическом по оси X или по частоте и линейным по оси Y) масштабах;
     - зависимости составляющих комплексных величин переменных состояния друг от друга (например, построение годографа радиус-вектора переменной состояния при использовании в качестве переменной X — частотно-зависимой действительной части, в качестве переменной Y — частотно-зависимой мнимой части);
     - зависимости спектральных плотностей напряжений шума, приведенных к указанным входному и выходному узлам, от частоты.
- Анализ передаточных характеристик по постоянному току. Возможно проведение анализа при изменении двух входных переменных, что позволяет строить на графике семейства характеристик устройства (как, например, семейство выходных характеристик биполярного транзистора IC(UCE) при различных значениях тока базы IB). При этом возможен вывод следующих графиков:
     - зависимости выбранных переменных состояния от изменяемой входной переменной 1 (DCINPUT1);
     - зависимости переменных состояния схемы друг от друга.
- Динамический анализ схемы по постоянному току с отображением на схеме (по выбору) напряжений, токов, мощностей, состояний полупроводниковых приборов при изменении с помощью движковых регуляторов — SLIDERS величин источников ЭДС, тока, сопротивлений резисторов.
- Динамический малосигнальный анализ схемы по переменному току (линеаризованной в окрестности рабочей точки по постоянному току) с показом на схеме величин комплексных переменных состояния схемы при различных частотах (задаваемых списком) при изменении величин пассивных компонентов (резисторов, индуктивностей, конденсаторов) с помощью движковых регуляторов — SLIDERS.
- Расчет чувствительностей в режиме по постоянному току. В этом режиме рассчитываются чувствительности одной или нескольких выходных переменных к изменению одного или нескольких входных параметров (частные производные по входным параметрам). В качестве входных изменяемых параметров для этого вида анализа могут выступать все параметры моделей, величины пассивных компонентов, символьные параметры.
- Расчет малосигнальных передаточных функций в режиме по постоянному току. Рассчитывается отношение измеренного изменения заданного пользователем выходного выражения к вызвавшему это изменение малому возмущению заданного пользователем входного источника постоянного напряжения (тока). При этом автоматически рассчитываются входное (относительно клемм входного источника) и выходное (относительно узлов выходного напряжения) сопротивления схемы на постоянном токе.
- Расчет нелинейных искажений усилительных схем с использованием математического аппарата спектрального Фурье-анализа. Фактически в этом режиме запускается анализ переходных процессов при гармоническом воздействии на входе схемы, и используются функции спектрального анализа для выходной переменной для расчета нелинейных искажений.
- Многовариантный анализ внутри основных 3-х режимов моделирования: >переходных процессов, малосигнальных частотных характеристик и передаточных характеристик по постоянному току. При этом могут изменяться номиналы простых компонентов, величины параметров моделей компонентов, значения символьных переменных с линейным и логарифмическим шагом с возможностью выбора одновременного изменения до 20 параметров или организации до 20 вложенных циклов. Имеется возможность автоматической подписи на выходных графиках каждого варианта анализа. При использовании многовариантного анализа актуально 3D-моделирование, вызываемое из меню используемого вида анализа. При этом по оси z откладывается значение варьируемого параметра (или номера варианта при статистическом анализе Монте-Карло) и в пространстве строится поверхность, на которой лежат все кривые многовариантного анализа.
- Параметрическая оптимизация схемы для основных 3-х режимов анализа: переходных процессов, малосигнальных частотных характеристик, передаточных характеристик по постоянному току. Оптимизируемая функция выбирается из меню PERFORMANCE, включающего большой набор стандартных параметров графиков (типа длительность нарастания/спада, глобальный максимум/минимум и т.п.).
- Анализ Монте-Карло — многовариантный анализ при статистическом разбросе параметров компонентов в каждом из трех основных режимов моделирования. Внутри этого анализа возможен вывод гистограмм распределения заданной функции (например, длительность фронта, глобальных максимума) по интервалам значений.
- Использование графического постпроцессора PROBE при анализе переходных процессов, малосигнальном частотном анализе и анализе передаточных характеристик по постоянному току. После запуска одного из указанных видов анализа, пользователь получает дополнительные удобства для вывода графиков интересующих переменных состояния схемы. Например, нужное напряжение выводится в специальном окне слева от принципиальной схемы после двойного клика мышью в интересующем узле принципиальной схемы.

Синтез аналоговых фильтров

- Синтез фильтров в соответствии с заданными параметрами: типа фильтра (НЧ, ВЧ, полосно-пропускающего ПП, полосно-заграждающего ПЗ, фазового корректора ФК), полиномиальной аппроксимации (Батерворта, Чебышева 1-го и 2-го рода, Бесселя, Кауэра), параметрами АЧХ (коэффициент передачи, пульсации, ослабление, полоса частот пропускания (задержания)).
- Синтез пассивных фильтров в виде последовательного соединения RLC звеньев.
- Синтез активных фильтров в виде последовательного соединения различных звеньев 2-го порядка на основе ОУ (Саллена-Ки, с многопетлевой обратной связью MFB, Тоу-Томаса, Флейшера-Тоу, Кервина-Хьюлсмана-Ньюкомба, Аккерберга-Мосберга, звена 2-го порядка с гиратором на ОУ).

Создание новых моделей компонентов

- Создание моделей диодов, биполярных и полевых транзисторов, операционных усилителей, магнитных сердечников на основе справочных или экспериментальных данных с помощью встроенного оптимизатора (функции MODEL).
- Оформление моделей в виде схем-макроопределений с обозначенными выводами и списком параметров, которым затем в редакторе компонентов присваивается имя и УГО и тем самым добавляются новые компоненты, доступные для построения схем и моделирования.

Основные возможности обработки результатов анализа

- Панорамирование (протаскивание) активного окна графиков с помощью правой клавиши мыши.
- Вывод на экран части графика, заключенного в прямоугольную рамку, обозначенную протяжкой левой клавиши мыши (лупа координат).
- Нанесение на график значений координат X,У выбранной точки выбранного графика активного графического окна.
- Нанесение расстояния по горизонтали между двумя выбранными точками графика.
- Нанесение расстояния по вертикали между двумя выбранными точками графика.
- Нанесение на график текстовых надписей в относительных (относительно графика выходной переменной) и абсолютных координатах.
- Управление координатной сеткой построенных графиков.
- Управление параметрами графических окон (цвет, толщина и тип линий координатной сетки и графиков, цвет, тип и размер шрифтов для текстовой информации, цвет окна, цвет заднего фона и т.п.).
- Возможность нанесения на графики специальных значков для их идентификации в режиме черно-белой печати.
- Возможность изображения на графиках расчетных точек жирными точками.
- Команды меню электронной лупы:
     - автоматическое масштабирование графиков активного графического окна;
     - возврат к исходному масштабу (установленному при окончании расчета);
     - разметка отдельных графиков многовариантного анализа;
     - задание параметров анимации, позволяющих замедлять вывод графиков на экран;
     - задание различных способов нормирования графиков;
     - режим связанных курсоров — синхронное перемещение курсоров по всем графическим окнам;
     - перемещение левого и (или) правого курсора в точки(у) с заданными свойствами, выбранными с помощью функции Performance (функции типа длительность нарастания (спада) вдоль различных осей, глобальный (локальный) максимум (минимум) и т.п.);
     - нанесение на график координат точек пересечения курсора с графиком, размерных горизонтальных и вертикальных линий;
     - переход к указанной реализации многовариантного анализа;
     - режим 2-х электронных курсоров для считывания координат двух выбранных левой и правой клавишей мыши точек графика активного графического окна. В этом режиме также доступны активизация верхнего (нижнего) графика семейства графиков многовариантного анализа (Stepping); команды перемещения курсоров по локальным (глобальным) максимумам (минимумам), точкам перегиба, к наиболее высокой (низкой) точке семейства графиков многовариантного анализа (Stepping и Монте-Карло).