Pregătirea sistemului de operare pentru proiectul CIA. Imediat după ce ne-am logat pe staţiile cu Windows şi apoi pe Linux comanda “prj” ne va arăta ce scripturi se pot executa pentru diferitele proiecte care se pot realiza pe serverul asociat userului respectiv:

În cazul în care în câmpul “available projects” sunt mai multe proiecte, se scrie codul proiectului dorit în consola după care se apasă “Enter”. În cazul de faţă, singurele proiecte valabile sunt proiectele la materiile CIA şi CID, astfel incât scriem codul 0301 după care apăsăm tasta TAB,acest cod fiind corespunzător materiei CIA.

În acest moment setările specifice sistemului de operare pentru proiectul nostru au fost făcute corespunzător şi în continuare nu ne mai rămâne decât să lansăm în execuţie programul în care vom implementa mai departe circuitul.

În acest moment putem deschide ce proiect dorim noi la alegere sau putem crea un nou proiect cu comanda “icstudio”.

Crearea unui nou proiect Se dă comanda File New Project .Apare fereastra New Project. Se apasa Next. Apare o noua fereastră în care vom da un nume proiectului şi vom alege locaţia acestuia.

După ce am completat câmpul Name dăm OK ,în continuare deschizându-se fereastra Library List. Dăm click pe butonul Open Library List Editor.

În cazul în care dăm prea repede OK opţiunea Open Library List Editor O vom găsi în Tools. În partea dreaptă sus dăm click pe Edit Menu şi alegem Add Standard MGC Library. Se apasă OK. Aici va apărea lista de biblioteci standard.

Se dă click pe OK până în momentul în care se afişează fereastra cu setările curente:numele proiectului,locaţia acestuia, bibliotecile adăugate.Se apasă butonul Finish. Crearea unei noi biblioteci Click dreapta New Library iar în câmpul Name scriem ciaproiect. Crearea unei noi celule Vom face o celulă nouă cu numele de e1c1, cu View de Schematic în care vom face schema oglinzii de curent simple implementate cu tranzistoare bipolare PNP (vezi figura nr.1 din referat). După ce ne asigurăm că suntem în biblioteca dorită (Library) dăm click dreapta în spaţiul alb asociat celulelor adică Cell, şi selectăm New Cell View.

În această fereastră completăm numele celulei în câmpul Cell Name şi dăm click pe Finish. În acest moment se va lansa în execuţie aplicaţia Design Architect.

Paletele cu scurtaturi

În caz ca meniurile evidenţiate nu apar, ele se pot restaura uşor din meniul Setup ca în figura următoare. Este recomandat să fie tot timpul afişate Pallete Area adică meniul (sau panoul) încercuit cu roşu din poza anterioară şi Message Area, adică zona încercuită de jos din figura anterioară.

Se recomandă pentru începătorii care doresc să înveţe sa fie mai eficienţi şi afişarea Softkey Area, întrucat ea ne prezintă scurtăturile asociate unui set de comenzi uzuale ce pot fi acţionate cu tastele de funcţii (F1-F12).

Comenzi, activarea şi dezactivarea lor

Este foarte util să avem grijă ce comandă este activă la un anumit moment dat în timp. Acest lucru este uşor de observat pentru că atunci când dăm o noua comanda programului, ori se deschide o fereastră nouă (ca la instanţierea unui obiect apăsând “i” sau editarea anumitor parametri apăsând “q”, etc) ori ne apare un mesaj în stânga jos în fereastra noastră. Următorul screenshot evidenţiază rezultatul apăsării comenzii Add wire de 7 ori !!!! :

Este bine să aveţi în vedere toate comenzile active la un moment dat ca să nu vă confruntaţi cu rezultate neaşteptate. De cele mai multe ori este suficient să avem o singură comandă activă (deşi este perfect posibil să dorim acţionarea unei noi comenzi atunci cînd este activă şi o altă comandă, de exemplu să acţionăm comanda Zoom atunci cînd este activă şi comanda Add wire).

Comenzile se anuleaza ori dând click pe Cancel ori apasând tasta Escape de numărul corespunzător de ori.

Desenarea schemei

Pentru a aduce în schemă componentele necesare implementării oglinzii simple cu tranzistoare bipolare PNP dăm click pe Library din meniul din dreapta.

Tranzistoarele bipolare Pentru a aduce în schemă tranzistoarele bipolare,din IC Library alegem Device Lib şi observăm că apar mai multe câmpuri care definesc diferite componente.Pentru tranzistoarele bipolare vom alege PNP 3 pin.

Se dă deci click pe opţiunea 3-pin şi astfel în dreptul cursorului va apărea tranzistorul de tip PNP.Cu un singur click el poate fi poziţionat oriunde în schemă.

Tranzistoarele trebuiesc plasate corect în schemă cu terminalele corect polarizate (în cazul oglinzii simple de tip PNP emitorul la VCC ).Pentru a desena tranzistorul în conexiune de diodă spre exemplu, acesta se selectează, se dă click dreapta pe el,alegem opţiunea Flip Horizontal şi astfel îl reflectăm apoi pentru a schimba poziţia emitorului şi a colectorului dăm Flip Vertical. Pentru a desena corect tranzistorul comandat de capul de oglindă este suficient să alegem Flip Vertical. Acestor componente trebuiesc ataşate modele astfel:selectăm tranzistorul căruia vrem să îi ataşăm un model, apăsăm tasta q iar în fereastra care apare selectăm ASIM_model.În câmpul Value scriem codul modelului,în cazul nostru Q2N3906.

Ambele tranzistoare prezintă acest model. Atenţie, este posibil ca după ataşarea unui model unui tranzistor să uităm tasta Caps Lock activată şi să dorim ataşarea modelului celuilalt tranzistor.q şi Q sunt două comenzi diferite, programul fiind case sensitive. Sursele de tensiune şi de curent Sursele de curent continuu cât şi cele de curent alternativ se iau din Sources Lib. Astfel,selectăm o sursă de DC.Se observă că în dreptul lui DC apar două câmpuri, şi anume V şi I; pentru a aduce în schemă o sursă de tensiune selectăm V iar pentru a aduce în schemă o sursă de curent selectăm I. Pentru a fixa valoarea tensiunii de curent continuu din sursa plasată în colectorul tranzistorului comandat de capul de oglindă, o selectăm, apăsăm tasta q, dăm click pe prima linie din fereastra Edit Object Properties iar în câmpul Value trecem valoarea dorită. Spre exemplu alegem 0.6V. Se dă click pe Apply apoi OK.

Pentru a fixa valoarea curentului prin sursa I selectăm sursa şi apăsăm tasta q. Apare fereastra Edit Object Properties , selectăm prima linie din aceasta iar în câmpul Value scriem valoarea dorită pentru sursa de curent (în cazul nostru 10u). Atenţie, a NU se lăsa spaţiu între 10 (valoarea curentului)şi u (unitatea de măsură). Se dă click pe Apply apoi OK.

În colectorul tranzistorului de ieşire apare şi o sursă de tensiune de semnal.Vom alege opţiunea AC. Deocamdată nu setăm parametrii acestei surse de semnal deoarece pentru moment ne interesează doar comportarea în curent continuu a circuitului şi nu comportarea în frecvenţă. Masa Conexiunea de masă se ia din Generic.

Alimentarea Pinul de masă VCC se ia din Generic şi îl ataşăm schemei.Alăturat, vom desena structura:

Fixăm valoarea sursei de tensiune (alimentarea ) la 5V. Dacă această structură ar lipsi, atunci circuitul NU ar fi alimentat!

Trasarea firelor de legătură între componente

Componentele se leagă apăsând tasta “w” care provine de la “wire”.

Firele trebuiesc trase cât mai îngrijit pentru a se evita aglomerarea inutilă a figurii.

Schema finala arata astfel:

Verificarea şi salvarea schemei

Se dă click pe butonul evidenţiat (care acţionează comanda de salvare cu verificare):

Se va deschide o filă nouă în program în care vă vor fi afişate erorile şi avertismentele (warnings). Este necesar sa fie cel mult 1 avertisment, daca sunt mai multe, atunci schema trebuie corectată.

Lansăm simulatorul:intrarea în modul de simulare se poate face din mai multe locuri ale interfeţei:ori de pe bara de unelte din stânga acţionând butonul cu triunghiul verde,

ori cel mai uzual acţionând butonul simulation de pe paleta din dreapta (dacă acest buton nu este disponibil pentru că am coborât în ierarhia butoanelor de pe paletă el se găseşte rapid dând click dreapta pe paletă şi selectând Display Schematic Palette).

Va apărea o fereastră în care suntem întrebaţi ce configurare a simulării dorim să selectăm. Din lista de opţiuni alegem AMS Simulation. Astfel se intră în modul de simulare (Simulation Mode), diferit de modul de editare a schemei. Se poate constata rapid că aspectul interfeţei s-a schimbat, sînt disponibile alte comenzi în meniul principal, pe bara din stînga, pe paleta din dreapta, etc.:

Configurarea simulării Pentru a specifica locul în care se găsesc modelele ataşate tranzistoarelor vom da click pe Lib/Temp/Inc din meniul din partea dreaptă.

Alegem opţiunea Include Files....Dăm dublu click în primul câmp şi scriem calea /prj/tdk/spice/bipolar.lib.Apăsăm OK. Analiza de punct static Alegerea analizelor se face acţionând comanda Analyses de pe paleta din dreapta: va apare fereastra Setup Simulation Analysis care ne permite să selectăm şi să configurăm fiecare analiză pe care dorim să o efectuăm. În cazul de faţă vom selecta DCOP, adică analiza de punct static DC Operating Points.Deoarece nu vom configura această analiză, NU vom da click pe butonul Setup...corespunzător configurării analizei pe care am bifat-o.

După acest pas ne interesează crearea netlis-ului în care se specifică numărul de componente precum şi modul în care acestea sunt interconectate, pe baza acestor informaţii generându-se soluţiile ecuaţiilor circuitului.În meniul din dreapta (câmpul Execute) dăm click pe Netlist. Vom urmări fereastra de înregistrări în jurnal (Log) care apare tot în partea de jos a simulatorului.

Dacă toţi paşii anteriori au fost corect realizaţi putem, în acest moment, să rulăm simularea. Aceasta se face acţionînd comanda Run ELDO, disponibilă şi pe paleta din dreapta:

Vom urmări fereastra de mesaje (Message Area – ATENŢIE – trebuie s-o aveţi în prealabil afişată, altfel mesajele se pierd) mesajul că simularea s-a încheiat cu succes (Simulation completed successfully): În situaţia în care apare un alt mesaj există o problemă ori în circuitul pe care îl simulăm, ori la setările pe care le-am făcut. Vom urmări fereastra de înregistrări în jurnal (Log) care apare tot în partea de jos a simulatorului (dacă aceasta lipseşte, ea trebuie adăugată din meniul Setup->Windows->Log) pentru a găsi problema ce a condus la eşecul simulării (în general se caută mesaje care conţin cuvintele: error, failed etc.). Sînt numeroase situaţiile în care pot apărea erori de aceea paşii premergători rulării simulării trebuie efectuaţi cu atenţie. Afişarea punctelor statice de funcţionare Pentru a avea acces la rezultate, în câmpul Results (meniul din dreapta) dăm click pe DCOP/TRAN.

Va apărea o fereastră Monitor Manager care ne permite să adăugăm componentele ale căror puncte statice dorim să le determinăm şi să specificăm acţiunea care va fi efectuată cu rezultatele obţinute (salvare, reprezentare grafică, tipărire).

Metoda de adăugare a componentelor (în cazul nostru tranzistoare bipolare) la lista de obiecte ale căror punct static vrem să îl determinăm este după cum urmează:

1.Se selectează un obiect din schema circuitului. În exemplul nostru obiectele de interes sunt cele duă tranzistoare bipolare PNP. Pentru aceasta vom da la o parte fereastra (ATENŢIE, NU SE ÎNCHIDE) pentru a avea accesibilă schema circuitului. 2.Apoi cu mouse-ul vom selecta un tranzistor ale cărui puncte statice vrem să le determinăm. 3.Aducem (tragem) fereastra cu obiectele urmărite înapoi în prim plan şi observăm că în lista obiectelor selectate apare selecţia pe care am făcut-o:

Obiectul selectat este un tranzistor iar numele acestuia este Q2. Componenta Q2 este adăugata la lista de obiecte urmărite apăsând butonul din dreapta:

Punctele 1, 2 şi 3 se reiterează pentru fiecarecomponenta pe care dorim să o urmărim. În exemplul nostru lista finală de obiecte urmărite arată aşa:

Această fereastră se poate închide în acest moment dînd click pe butonul X din colţul din dreapta-sus. Dacă am adăugat semnale în plus acestea se pot sterge selectîndu-le (în aceeaşi manieră cum selectăm fişiere în sistemul de operare) şi apăsînd butonul de ştergere:

În dreptul fiecărui tranzistor va apărea câte un chenar în care sunt specificaţii parametrii importanţi atât de semnal mic căt şi de semnal mare ai tranzistorului precum şi curenţii si tensiunile din acesta.

De asemenea se specifică regiunea de funcţionare a tranzistorului. În cazul nostru, pentru o funcţionare corectă a oglinzii de curent,tranzistorul din ieşire comandat de capul de oglindă (tranzistorul conectat în configuraţie de diodă) trebuie să fie în regiunea activă RAN (reamintim că în această regiune joncţiunea bază emitor trebuie să fie direct polarizată iar joncţiunea bază colector invers polarizată). Regiunea RAN este indicată de simulator prin calificativul linear.

Atenţie În schemele din referat, sursele care arată ca o baterie sunt surse de DC pe care le luăm din Sources Lib.