Вввод начальных настроек проекта, принципиальной схемы и параметров элементов фильтра в рабочую среду пакета

2.1. Создание нового проекта

Для создания нового проекта необходимо:

- Выбрать “File”> “New Project” из выпадающего меню;

- Выбрать “File”> “Save Project as” из выпадающего меню – появляется диалоговое меню для сохранения имени;

- Ввести (напечатать) имя проекта на англ. языке и подтвердить ввод “Save”.

2.2. Установка единиц измерения в проекте по умолчанию.

Для установки единиц измерения необходимо:

- Выбрать “Options” > “Project Option” из выпадающего меню – появляется диалоговое меню опции проекта;

- Щелкнуть мышкой на “Global Units Tab” – появится таблица глобальных единиц измерения переменных проекта;

- Модифицировать единицы измерения (для данного проекта это касается только единиц измерения частоты -“MHz”). Подтвердить ввод –ОК.

2.3. Создание схемы.

Для создания схемы необходимо:

- Выбрать “Project”> “Add Schematic” >”New Schematic” из выпадающего меню – появится диалоговое окно для создания новых схем;

- Ввести (напечатать) имя схемы на англ. языке и подтвердить ОК. Окно схемы появится справа от броузера проекта.

Для расстановки элементов схемы необходимо:

- Щелкнуть мышкой на “Elem” вкладке слева внизу броузера проекта;

- Расширить группу сосредоточенных элементов (“Lumped Elements”) щелчком по символу «+» рядом с обозначением группы;

- Щелкнуть по подгруппе индуктивностей “Inductor” и получить доступ к заготовкам моделей индуктивностей (внизу вкладки);

- Щелкнуть мышкой по элементу”IND” и, не отпуская кнопку мышки, перетащить обозначение катушки индуктивности в окно схема. Отпустите кнопку мышки, когда элемент окажется в выбранном Вами месте окна. Манипулируя правой кнопкой на обозначении элемента, установите его нужным образом.

- Установите еще три элемента индуктивности, действуя по вышеуказанному правилу. При установке элементов индуктивностей соединяйте их в последующую цепь, для чего необходимо совмещать зажим вывода одной индуктивности с зажимом другой. При возникновении соединения цвет зажимов изменяется.

- Войдите в подгруппу конденсаторов и, действуя аналогично вышеизложенному, установите три конденсатора, присоединив каждый из них одним выводом к общим зажимам последовательно соединенных индуктивностей (всего таких зажима – три).

- Соедините между собой оставшиеся свободными выводы конденсаторов. Для этого разместите курсор мышки над свободным зажимом одного из конденсаторов, щелкните мышкой на зажиме и перемещайте курсор в сторону свободного зажима другого конденсатора. При совмещении щелкните мышкой на нем и, действуя аналогично, присоедините к ним свободный зажим третьего конденсатора.

- К общей точке соединения конденсаторов присоедините заземление “GND”, щелкнув на его обозначении на панели инструментов и манипулируя курсором, подсоедините его, как это выполнялось при соединении конденсаторов и катушек.

- К входу и выходу фильтров подсоедините порты (“PORT”). Процедура подсоединения аналогична подсоединению заземления.

Для редактирования параметров элементов необходимо:

- Дважды щелкнуть мышкой на обозначении величины параметра элемента на схеме – появиться поле редактирования;

- Отредактировать значение параметра и щелкнуть мышкой за пределами поля редактирования (Необходимо установить следующие значения индуктивностей: средние по схеме индуктивности равны 30 nH, крайние -15nH.Для конденсаторов соответственно: средний - 10pF, крайние - 8pF).

3. Подготовка схемы к моделированию.

Для задания частотного диапазон моделирования необходимо:

- Щелкнуть мышкой на вкладке“Proj”слева внизу броузера проекта;

- Дважды щелкнуть на “Project Option” group в броузере проекта – появится окно выбора опций;

- Щелкнуть на вкладке“Frequency Values”- появиться окно задания частот моделирования;

- Ввести «100» в поле старта и «1000» в поле останова, напечатать «10» в поле шага по частоте.

- Щелкнуть “Apply”, в окне текущего скроллинга, появится диапазон частот моделирования, разбитый с шагом, который Вы указали.

- Щелкните ОК.

Для организации вывода результатов моделирования в виде графиков необходимо:

- Щелкнуть правой кнопкой мышки на “Graph” groop в броузере проекта и выбрать “Add Graph” из выталкивающегося меню – появится диалоговое меню создания графиков;

- Напечатайте названия величин, отображаемых на графиках “s21 and s11” строке “Graph Name”;

- Выберите тип графика “Rectangular” щелчком на круглой кнопке и подтвердите окончание ввода - ОК.

Для добавления измерительных средства, формирующих результаты моделирования необходимо:

- Щелкните правой кнопкой мышки на “s21 and s11” в броузере проекта и выберите “Add Measerement” из выдвигающегося меню – появится диалоговое меню добавления измерений;

- Выберите “s” в меню просмотра измерений, выберите в поле имен источников данных имя Вашей схемы. Выберите величину 1 для обоих портов (1 - идентификатор порта из которого поступает сигнал в схему и порта куда он поступает на выходе исследуемой цепи схемы), щелкая по стрелкам в правом поле выбора. Выберете единицы измерения величин “DB” и сами величины, представляющие результат “Mag”. Подтвердите ввод “Apply”.

- Измените величину индекса порта в поле куда поступает на «2» и щелкните “Apply”.

4. Выполнить анализ свойств и характеристик схемы, произвести ручную подстройку параметров элементов схемы.

Для получения характеристик схемы фильтра, получаемых в результате моделирования, необходимо:

- Щелкнуть мышкой на символе «молния», расположенном на панели инструментов, произойдет запуск системы на решение задачи моделирования. На графике появятся кривые, отображающие закон изменения от частоты коэффициента передачи по напряжению в прямом направлении “ s21” – (АЧХ) и коэффициент отражения входного сигнала “s11”, описывающий степень рассогласования фильтра с источником сигнала, которым является порт с выходным сопротивлением 50 Ом;

- Анализируя графики можно определить частоту среза, полосу прозрачности (пропускания), полосу подавления, переходную область АЧХ, выяснить какая падающей волны напряжения отражается назад к источнику и в конечном итоге, оценить как фильтр работает в различных частотных областях.

Для выполнения ручной настройки схемы фильтра необходимо:

- Щелкнуть мышкой по окну схемы и сделать его активным;

- Щелкнуть на “Tune Tool” на панели инструментов, появится курсор в виде изображения отвертки. Активный элемент курсора – перекрестье;

- Совместите перекрестье с обозначением параметра L катушки L1 и щелкните мышкой. Обозначение параметра изменит свой цвет, чем подтверждается, что параметр выбран в качестве настроечного;

- Используя вышеприведенную процедуру, выбреете в качестве настроечных параметров L4, C1 и C3;

- Щелкните мышкой по окну графика и сделайте его активным;

- Выберите”TUNE” на панели инструментов, появится окно, отображающее средства настройки параметров, в виде перемещающихся рычажков;

- Выберете один из рычажков настройки, щелкните по нему мышкой и, удерживая кнопку мышки нажатой, перемещайте рычажок, одновременно наблюдая за изменением графиков.

То же можно проделать, изменяя положения других органов настройки и добиться получения желаемых характеристик фильтра.

- для выхода из режима ручной настройки достаточно щелкнуть мышкой на символе «Х» в правом верхнем углу окна органов настройки;

- Для настройки схемы в соответствии с требованиям задания необходимо выбирать настроечные параметры схема, к которым наиболее чувствительны вторичные (выходные) параметры схемы. Следует отметить, что настройки одних параметров влияют на настройки других. Поэтому, процесс настройки носит характер последовательных приближений, выполняя которые необходимо отслеживать сходимость процесса.