تعریف سلف ها در hspice

در قسمت های قبلی با نحوه ینوشتن نت لیست در hspice آشنا شدیم و اندکی در مورد مقاومت ها و خازن ها هم صحبت کردیم و حالا نوبت به سلف ها رسیده است. در قسمت بعدی آموزش hspice تعریف انواع ترانزیستور در hspice را خواهیم آموخت. بعد از آن به سراغ منبع ولتاژ و جریان می رویم و در انتها هم آموزش مقدماتی hspice را با بررسی چگونگی اضافه کردن زیر مدارها، مدل ها و فایل ها به نت لیست hspice خاتمه می دهیم.

 

شکل کلی دستور تعریف سلف در hspice به صورت زیر است:

 

1	Lxxx n1 n2 [L=]inductance [TC1=val]
2	+ [TC2=val] [IC=val] [R=val]

 

با پیش زمنیه ی ذهنی که از قسمت خازن و مقاومت داریم می دانیم که Lxxx نام سلف است که باید لزوما با L شروع شود و در ادامه می تواند شامل 1023 کاراکتر حرفی یا عددی باشد. n1 و n2 هم گره سر مثبت و منفی سلف هستند. L مقدار اندوکتانس سلف است و TC1 و TC2 ضرایب دمایی برای مدل کردن وابستگی مقدار سلف به دما. IC هم مربوط به شرایط اولیه است و جریان اولیه سلف را ذخیره می کند. و اما در مورد پارامتر R، اگر سلف ما ایده آل نباشد طبیعتا انتظار داریم که اثر مقاومتی هم از خود نشان بدهد و این اثر را با پارامتر R مدل می کنیم.

اگر به دستور بالا دقت کرده باشید حتما متوجه سده اید که خبری از پارامتر mname نیست و این یعنی ما در hspice برای سلف مدل تعریف نمی کنیم و همه ی خصوصیاتش را در دستور تعریف قید می کنیم.

حالا که با ساختار کلی دستور آشنا شدیم در ادامه چند مثال کاربردی را هم مورد بررسی قرار خواهیم داد.

1- یک سلف ساده

 

1	L1 coilin coilout 100n

 

در مثال بالا یک سلف با اندوکتانس 100 نانوهانری را بین دو گره coilin و coilout قرار دادیم.

2- مدل کردن اثر دما در سلف

اگر قسمت قبلی در مورد مقاومت و خازن را به یاد داشته باشیم حتما انتظار داریم که تغییرات مقدار سلف با دما از رابطه ی  طبعیت کند. تعریف یک سلف وابسته به دما هم به به صورت زیر می باشد.

 

1	Lloop 12 17 L=1u TC1=0.001 TC2=0

 

دستور بالا یک سلف 1 میکروهانری به نام Lloop را بین گره 12 و 17 قرار می دهد. این سلف دارای ضریب دمایی درجه ی یک 0.001 و ضریب دمایی درجه ی دو صفر است.

3- تعریف سلف با رابطه ی دلخواه

حالا یک سلف بین گره input و gnd تعریف می کنیم. مقدار این سلف طبق دستور زیر با ضریب 1 میکروهانری به جریان عبوری از آن وابسته خواهد بود.

 

1	Lcoil input gnd L='1u*i(input)'

 

حالا که با تعریف سلف آشنا شدیم بد نیست کمی هم در مورد سلف های تزویج صحبت کنیم. در مورد سلف های تزویج علاوه بر پارامترهای L1 و L2 که به ترتیب اندوکتانس سلف های اولیه و ثانویه هستند، القای متقابل هم مطرح می شود که با M نشان داده می شود. با داشتن این پارامترها می توانیم ضریب K را طبق رابطه ی زیر تعریف کنیم:

حالا مساله را با یک مثال بررسی می کنیم تا موضوع روشن تر شود. فرض می کنیم دو سلف داریم با مقادیر 10 میکروهانری و 15 میکروهانری و با اندوکتانس متقابل 8 میکروهانری و طبیعتا خواهیم داشت:

برای تعریف مجموعه ی این دو سلف دارای تزویج باید دستورات زیر را وارد hspice کنیم:

 

1	l1 input n_45 10u
2	l2 output n_49 15u
3
4	k1 l1 l2 0.82

 

دو خط اول دستور همانطور که می دانیم سلف های l1 و l2 را تعریف می کنند. اما قسمت طلایی کد که در واقع تزویج دلخواه ما را ایجاد می کند خط 4 کد است. برای تعریف تزویج باید عنصری تعریف کنیم که نام آن به صورت Kxxx است. یعنی حرف اول نام آن باید لزوما K باشد و در ادامه می تواند شامل 1023 کاراکتر حرفی عددی باشد. در ادامه سلف هایی که قرار است با هم تزویج شوند را به ترتیب می آوریم و در نهایت پارامتر k را ذکر می کنیم.

تنها نکته ی قابل ذکر در مورد این دستور در مورد سر نقطه دار سلف است. همانطور که می دانیم طبق قواعد مدارهای الکتریکی در مورد سلف های تزویج گره ای که در آن جریان وارد سلف می شود را سر نقطه دار می نامیم و می دانیم که انتخاب سر نقطه دار در تحلیل سلف های تزویج موثر است. دستور تعریف تزویج در hspice اما فاقد پارامتری است که صراحتا سر نقطه دار سلف ها را مشخص کند. به این ترتیب hspice به صورت اتوماتیک n1 هر سلف را سر نقطه دار فرض می کند.