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11. Mehrere Y-Achsen und Diagramme in Probe darstellen

Neues PSpice-Projekt anlegen
    Simulationsprofil anlegen
   Den Simulationsfortschritt in Probe verfolgen können

   Variablen mit "Add Traces" auswählen
   Die Darstellung des Simulationsergebnisses in Probe
Die Variable eines Grafen mit mathematischen Ausdrücken ergänzen
Löschen und Markieren eines Grafen
Anlegen einer zweiten Y-Achse
Die Doppelpfeil-Markierung der Y-Achse verschieben
Den verschiedenen Y-Achsen gezielt andere Bezeichnungen und Einteilungen vergeben
Löschen einer Y-Achse
Mehrere Diagramme in einem Probe-Fenster anzeigen

In diesem Kapitel lernen Sie, wie Sie im Probefenster mehrere Y-Achsen für ein  einziges Diagramm (Plot) anlegen und wie Sie mehrere dieser Diagramme anlegen können. Zudem lernen Sie das Löschen von Grafen, Y-Achsen und Diagrammen.

Neues PSpice-Projekt anlegen

Legen Sie für die nachfolgenden Übungen bitte ein neues PSpice-Project "transistor2.opj" an, für das Sie einen neuen Unterordner "transistor2" einrichten. Als Schaltung verwenden Sie die vom vorhergehenden Kapitel bekannte Transistorschaltung, der Sie alle Marker entfernen. Um sich die Zeichenarbeit zu sparen, markieren Sie die ganze Schaltung, indem Sie einen Rahmen um diese ziehen und dann mit Copy (Strg+C) und Paste (Strg+V) in das noch leere Schaltbildfenster des neuen Projekts kopieren.


neuesprojekt
Das neue PSpice-Projekt "transistor2.opj" arbeitet ohne Marker (das vorbereitete Projekt finden Sie uner transistor2 bzw. transistor2.zip)

Simulationsprofil anlegen

Das neue Projekt hat noch kein Simulationsprofil. Legen Sie ein Profil "Kennlinien2" an. Die Registerkarten von diesem füllen Sie bitte wie folgt aus, um wieder eine Kennliniendarstellung mit Hilfe eines DC-Sweeps zu erhalten:

Analysis
Wählen Sie einen DC-Sweep für die Spannungsquelle V1 von 0 bis 3 Volt in der Registerkarte "DC Sweep".

Im Gegensatz zu den vorhergehenden Beispielen ist die Schrittweite "Increment" mit 0.01 Volt wesentlich kürzer gewählt worden. Dies bedeutet mehr Rechenschritte und auf langsamen Rechnern eine spürbar längere Rechenzeit.

ProbeWindow
Mit der Einstellung "during simulation" erreichen Sie, dass Sie bei langwierigen Simulationen das Fortschreiten der Rechenarbeit direkt in Probe verfolgen können. Mit "Last Plot" bewirken Sie, dass die letzte Darstellungsweise im Probefenster übernehmen. Dadurch müssen Sie nicht nach jeder Simulation die Traces und den Anzeigenbereich u.s.w. erneut angeben.

Den Simulationsfortschritt in Probe verfolgen können

Es könnte nun sein, dass Sie merklich viel Zeit für die Simulation benötigen. Um den Fortschritt in Probe direkt verfolgen zu können, sollten Sie in der Registerkarte "Probe Window" "during simulation" anklicken. Klicken Sie außerdem "Last plot." an, was uns die Arbeit erleichtert, weil wir in dieser Schaltung keine Marker verwenden wollen.

Variablen mit "Add Traces" auswählen

Starten Sie die Simulation und wählen Sie in der Menüleiste von Probe "Trace - Add Trace" und wählen Sie dann im Fenster "Add Traces" den Kollektorstrom IC(Q1) und die Basisspannung V(Basis) aus:

Add Trace-Fenster
Auswahl des Kollektorstroms IC(Q1) und der Basisspannung V(BASIS).

Die Darstellung des Simulationsergebnisses in Probe

Betrachtet man nun die Simulationsergebnisse in Probe, stellt man fest, dass die Veränderungen des Kollektorstroms nicht zu erkennen sind, da sich beide Grafen eine gemeinsame Y-Achse teilen müssen:

unvorteilhafte Anzeige in Probe
Unvorteilhafte Anzeige in Probe, da sich beide Grafen eine gemeinsame Y-Achse teilen.

Die Variable eines Grafen mit mathematischen Ausdrücken ergänzen

Nachfolgend eine wenig gebräuchliche Methode, damit Sie beim Kollektorstrom dennoch eine Veränderung erkennen können. Führen Sie dazu einen einfachen Klick auf "IC(Q1)" aus. Dieser Schriftzug ist im obigen Bild gelb umrahmt.

Dadurch verfärbt sich die Schrift rot, wie es das nachfolgende Bild zeigt:

roter Schriftzug
Der Schriftzug verfärbt sich rot nach einem einfachen Mausklick auf diesen. Damit ist er markiert.

Nachdem Sie diesen Schriftzug auf diese Weise markiert haben, klicken Sie nun doppelt auf diesen Schriftzug. Nach diesem Doppelklick öffnet sich das "Add Traces"-Fenster, dessen unteren Ausschnitt nachfolgend abgebildet ist:


Anzeige modifizieren
Das untere Eingabefenster des "Add Traces"-Fenster: Geben Sie hier den Faktor 100 ein.

Geben Sie nun in das Eingabefenster "Trace Expression", welches sich am unteren Rand des "Add Traces"-Fenster befindet, den Faktor "* 100" ein. Im Fenster steht dann "IC(Q1) * 100". Wenn Sie dann mit "OK" bestätigen, erscheint folgendes Diagramm:

verbesserte Darstellung des Kollektorstroms
Der Kollektorstrom ist nun um den Faktor 100 gestreckt.

Durch die mathematische Operation erscheint der Kollektorstrom nun um den Faktor 100  vertikal gestreckt. Diese Methode ist aber nicht empfehlenswert und sollte in erster Linie zeigen, dass Sie mit mathematischen Funktionen und Operationen die Grafen verändern können, nachdem PSpice bereits seine Berechnung abgeschlossen hat. Die mathematischen Funktionen, die Sie verwenden können, finden Sie auf der rechten Seite des "Add Traces"-Fensters.

Löschen und Markieren eines Grafen

Wir wollen den Grafen für den Kollektorstrom entfernen. Markieren Sie die Bezeichnung desselben, indem Sie die Beschriftung "IC(Q1) * 100" einmal mit der linken Maustaste anklicken:

Die markierte Bezeichnung des Grafen
Per einfachen Klick mit der linken Maustaste markieren Sie die Bezeichnung des Grafen

Wenn Sie nun die Entf- oder Del-Taste Ihrer Tastatur betätigen, verschwindet der Graf.

Anlegen einer zweiten Y-Achse

Da in unserem Diagramm gleichzeitig ein Strom und eine Spannung angezeigt werden sollen, wäre es sehr von Vorteil, wenn wir für jeden Grafen eine eigene Y-Achse hätten. Für das Anlegen einer zweiten Y-Achse klicken Sie in der Menüleiste von Probe auf "Plot - Add Y Axis". Das nachfolgende Bild zeigt es:

Anlegen einer neuen Y-Achse
So legen Sie eine neue Y-Achse an.

Danach erhalten Sie eine die neue Y-Achse, der allerdings noch kein Graf zugewiesen worden ist.

Die neue Y-Achse
Der neuen Y-Achse mit der Bezeichnung "2" ist noch kein Graf zugeordnet.

Der Bezeichnung des roten Grafen V(BASIS) ist eine "1" zugeordnet. Diese "1" finden Sie in einem Kästchen wieder, dass hier zusätzlich mit einem grünen Rahmen Kasten gekennzeichnet wurde. Mit dieser "1" ist auch die linke Y-Achse gekennzeichnet linke Y-Achse . Damit ist klar, dass die linke Y-Achse für den Grafen V(Basis) zuständig ist.

Der rechten Y-Achse ist hingegen eine "2" zugeordnet. Außerdem ist sie durch einen Doppelpfeil Doppelpfeil markiert, der in der obigen Abbildung zusätzlich eine gelbe Umrahmung erhalten hat.

Der auf diese Weise mit einem Doppelpfeil ausgewählten Y-Achse können Sie einen neuen Grafen zuordnen. Wenn Sie jetzt im Schaltbild einen Marker, z.B. einen Spannungs-Marker, auf eine Leitung setzen, wird dieser Marker jener Y-Achse zugeordnet, die mit einem Doppelpfeil gekennzeichnet ist.

Sie können auch anstatt der Marker mit dem Add-Trace-Fenster arbeiten. Dazu wählen Sie auf die bereits bekannte Art und Weise über die Menüleiste von Probe mit "Trace - Add Trace" eine neue Variable aus:

neuer Graf
Der neue Graf wird der durch den Doppelpfeil gekennzeichneten Y-Achse zugeordnet.

Wenn Sie nun im "Add - Traces"-Fenster den Kollektorstrom IC(Q1) auswählen, erhalten sie die nachfolgende Darstellung:

Für jeden Grafen eine Y-Achse
Der rote Graf V(BASIS) ist der linken Y-Achse (1) zugeordnet. Der rechten Y-Achse (2) ist der grüne Graf IC(Q1) zugeordnet.

Das nachfolgende Video zeigt den gesamten Vorgang in einer Zusammenfassung:

So legen Sie in einem einzigen Diagramm zwei Grafen an, wobei jeder Graf seine eigene Y-Achse erhält. (zweiachsen.avi).

Dem aufmerksamen Beobachter wird sicher nicht entgangen sein, dass IC(Q1) jetzt aber der Y-Achse Nr. 1 zugeordnet ist. Das liegt daran, weil IC(Q1) zuerst ausgewählt wurde.

Die Doppelpfeil-Markierung der Y-Achse verschieben

Das nachfolgende Video zeigt, wie es geht:

So verschieben Sie den Doppelpfeil, um eine andere Y-Achse zu aktivieren: Klicken Sie mit der Maus einfach an die Stelle, an die der Doppelpfeil erscheinen soll. (doppelpfeil.avi).


Den verschiedenen Y-Achsen gezielt andere Bezeichnungen und Einteilungen vergeben

Um den einzelnen Y-Achsen gezielt andere Namen und Einteilungen zu vergeben, aktivieren Sie die zu ändernde Y-Achse, indem Sie den Doppelpfeil zu der betreffenden Y-Achse verschieben. Dann klicken Sie mit rechter Maustaste exakt eine senkrechte Linie des Gitters an und wählen "Settings" aus. Wie bereits beschrieben, können Sie nun die Veränderungen vornehmen:

Andere Bezeichnungen für die Y-Achsen
Die Y-Achsen haben andere Bezeichnungen und Abschnitte erhalten.

Löschen einer Y-Achse

Markieren Sie die zu löschende Y-Achse mit einem Doppelpfeil. Gehen Sie dann auf die Menüleiste von Probe. Unter "Plot - Delete Y Axis" löscht sich die markierte Y-Achse.


Entfernen einer Y-Achse
So löschen Sie die per Doppelpfeil markierte Y-Achse.

Mehrere Diagramme in einem Probe-Fenster anzeigen

Pro Diagramm können Sie maximal nur drei verschiedene Y-Achsen vergeben (transistor2, transistor2.zip). Wenn dies nicht ausreicht, können Sie ein neues Diagramm anlegen, das ebenfalls bis zu drei verschieden Y-Achsen erhalten darf:


Zwei Diagramme in einem Probe-Fenster
Zwei Diagramme mit jeweils drei verschiedenen Y-Achsen in einem Probe-Fenster.

Um eine neues Diagramm anzulegen, klicken Sie auf "Plot - Add Plot to Window" in der Menüleiste von Probe. Diagramme werden mit der Bezeichnung SEL SEL markiert. Sie werden wie die Doppelpfeile durch Klicken verschoben. Das so markierte Diagramm wird mit "Plot - Delete Plot" in der Menüleiste von Probe gelöscht.

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