Modelování
a počítačová simulace (BMPS)
Povinný kurs, 7 kreditů
| BMPS | ||
| týden | přednášky (P) | počítačová cvičení (CP) |
| 1 | Modelování, analýza, simulace. Simulované obvody a děje. Matematické modely v obvodových simulátorech. Simulační programy. | Úvodní hodina. Práce s programem SNAP 2.6. |
| 2 | Struktura programů založených na symbolických algoritmech. Modelování a analýza linearizovaných obvodů. | Práce s programem SNAP 2.6. |
| 3 | Úvod do PSpice. | Práce s programem SNAP 2.6 a MATLABem. |
| 4 | Modelování obvodových prvků v PSpice. | Úvod do programu OrCAD PSpice v textovém režimu. Zadávání individuálních projektů. |
| 5 | Výpočet stejnosměrného pracovního bodu - základ všech analýz. | Práce s podobvody SPICE. |
| 6 | Získávání SPICE modelů z Internetu. Problémy s konvergencí. Globální podmínky simulace. Značení stejnosměrných napětí a proudů v PSpice a PROBE. DC analýza. Základy práce s PROBE. | Práce s podobvody SPICE. DC analýza I. Práce na projektech. |
| 7 | Analýza Transient. | DC analýza II. Práce na projektech. |
| 8 | Analýza AC. | Praktické přezkoušení. Analýza Transient. |
| 9 | Rozšiřující analýzy. Analýzy .TF, .SENS., .FOUR. | Analýza Transient. |
| 10 | Šumová analýza. | Analýza AC I. Práce na projektech. |
| 11 | Teplotní analýza. Vyhodnocovací analýza. | Analýza AC II. Teplotní analýza. |
| 12 | Statistická analýza. Konzultace k projektům. | Vyhodnocovací analýza. Statistická analýza. |
| 13 | Předtermín. | Zápočtové cvičení. Odevzdání a obhajoba projektů. Zápočty. |
| 1 | Modelování, analýza, simulace. Typy modelů, typy analýz. Nejčastější cíle analýzy elektronických obvodů. |
| 2 | Softwarové nástroje pro simulaci. Popis možností dostupných analyzačních a simulačních programů. |
| 3 | Struktura programů založených na symbolických algoritmech. Metody zadávání vstupních dat. Soubory podporující simulaci. Mechanismy výpočtů obvodových funkcí. Mechanismy získávání numerických výsledků. |
| 4 | Struktura numerických simulátorů se zaměřením na OrCadPSpice. Filozofie modelování. Struktura vstupních souborů a jejich tvorba. |
| 5 | Zásady tvorby netlistu. Modely základních obvodových prvků. Příkaz .model. Subobvody a práce s nimi. |
| 6 | Základní typy analýz - rozdělení a vlastnosti. Syntaxe. |
| 7 | Rozšiřující typy analýz - rozdělení a vlastnosti. Teplotní analýza - přehledově. |
| 8 | Zásady práce se schématickým editorem. Práce s projekty v OrCadPSpice. Simulační profily. Práce s postprocesorem PROBE. |
| 9 | Analýza "Transient". Práce s počátečními podmínkami a stejnosměrným pracovním bodem. Hledání ustálených stavů. Fourierova analýza. |
| 10 | Analýza "DC". |
| 11 | Analýza "AC". Šumová analýza. |
| 12 | Analýzy .TF a .SENS. |
| 13 | Teplotní analýza. |
| 14 | Vyhodnocovací analýza. |
| 15 | Statistická analýza. |
| 16 | Konvergenční problémy a způsoby jejich překonávání. Práce s globálními podmínkami simulace. Práce s příkazem .NODESET. |
Podmínky udělení zápočtu a bodové hodnocení
| 1 | Absolvování Cp nejpozději do termínu, který stanoví vyučující. Povolena je 1 absence. |
| 2 | Odevzdání individuálního projektu nejpozději do termínu, který stanoví vyučující, v kvalitě, kterou vyučující akceptuje. |
Hodnocení studenta
Student má možnost získat od 0 do 100 bodů, z toho:
do 30 bodů za individuální projekt
do 10 bodů za praktické přezkoušení v Cp (oprava nebo absolvování v jiném než vypsaném termínu není možná),
do 10 bodů za Cp - hodnocení průběžných výkonů během semestru,
do 50 bodů za zkoušku, z toho do 40 bodů za písemnou a do 10 bodů za ústní část.
Body jsou konvertovány v známku podle stupnice platné na FEKT VUT v Brně.
BIOLEK,
D.
Řešíme elektronické obvody aneb kniha o jejich analýze. BEN, technická
literatura, 2004.
BIOLEK, D. SNAP v. 2.6. 606kB. Stručný průvodce začínajícího uživatele. 40 stran.
BIOLEK, D. Modelování a simulace v mikroelektronice. 1,1MB. Elektronické učební texty, 136 stran, ÚMEL FEKT VUT Brno, 2005.
BIOLEK, D. Simulace v OrCadPSpice na úrovni schématického editoru. 714kB. Elektronický učební text, 22 stran.
SNAP - zde si můžete stáhnout "ostrou" verzi programu SNAP 2.6x. Editor nefunguje pod 64 bit OS.
SNAP - kombinace nového editoru a původního SNAPu 2.6. Funguje pod 64bit OS, ale má omezenou knihovnu prvků.
OrCadPSpice - http://www.electronics-lab.com/downloads/schematic/013/ - zde si můžete stáhnout studentskou verzi programu PSpice 9.1.
Návody na počítačová cvičení č. 2 a 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
Tipy na další studijní prameny:
KOLKA, Z., BIOLEK, D., BIOLKOVÁ, V., BIOLEK, Z. Modelování a simulace pomocí PSpice. Tribun EU, 2011.
KOLKA, Z. OrCad Capture. 403kB. Výňatek z předchozího textu, obsahuje pouze popis schématického editoru.
KOLKA, Z. Krátký návod na OrCad PSpice. 306kB. Třístránkový "tahák".
OrCAD Flow Tutorial. 781kB. Product Version 10.0. Cadence, February 2004. Výukové texty, v angličtině (doporučeno).
VLADIMIRESCU, A. The SPICE Book. John Wiley&Sons, Inc., 1994. ISBN 0-471-60926-9.