所谓宏模型(Macro-model),是将电子系统或子系统、子网络看成一个“黑匣”,它不侧重考虑电路内部元器件的具体连接关系,而只是将该功能模块的外观特性用一个简单的模型等效。它可以是一个等效电路,也可以是一组数学方程、一组多维数表,还可以是表达复杂电路的符号形式。宏模型的特点是在一定的精度范围内,其端口特性和原系统(或子系统)的端口特性相同或近似相同,而结构复杂程度明显下降,所含电路元件数和电路节点数也大为减少,从而大大减少计算时间,降低对计算机内存的要求。
PSpice 中主要有以下几种宏模型:表格宏模型、数学函数宏模型、子电路形式描述的集成电路宏模型或行为级宏模型
它是用一组表格数据描述电压、电流、频响特性、傅里叶变换等传输函数特性等。
在模拟电路的分析中,电路或器件的非线性特性的函数形式的规律难以确定,所以只能通过测得一些数据分析其电路特性。通常把这类器件模型的测试数据和函数关系制成数据表格,利用计算机通过查表获得器件的电压-电流关系,从而方便地实现复杂器件特性的模拟。
在 PSpice 中,表格模型用非线性受控源(E 或 G)来表示。
图 1 所示的是由隧道二极管组成的 LC 振荡器。由于隧道二极管具有负阻特性,很难用公式描述,所以用一组测试数据作为表格形式输入。
编写 PSpice 程序如下:
TABLE
R1 1 2 500
R2 2 0 20
R3 3 0 10K
C1 3 0 9P
L1 3 0 0.01U
VCC 1 0 5
VI 2 0 0
G1 2 3 TABLE(V,I)=(
近年来随着 ASIC 设计向高速、高集成度、低功耗和单片系统方向发展,设计技术、手段、方法,尤其是数模混合、模拟 ASIC 设计技术显得更为重要和紧迫。模拟电路越来越显示出不可替代的作用和地位,并且面临新的挑战。将一个完整的系统集成到一个芯片上,只依靠数字电路是难以实现的,而且由于数字电路发展到如今已经非常成熟,其性能也非常稳定,所以系统中模拟电路设计好坏往往是决定整个系统性能好坏的关键。所以对复杂模拟集成电路建造宏模型,使电路复杂程度明显下降,在模拟电路高层次仿真和大型电路的分析设计中有重要的意义,成为电路建模的一种发展趋势。
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