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39. Unternetzwerke und hierarchische Blöcke parametrisieren

Erzeugen eines parametrisierbaren Unternetzwerkes
Erzeugen des Symbols
Das Symbol in eine Schaltung einsetzen
Die parametrische Analyse
Hierarchische Blöcke parametrisieren

Parameter, welche in Unternetzwerken oder hierarchischen Blöcken vorkommen, können ebenfalls einer parametrischen Analyse unterzogen werden. Dazu müssen Sie innerhalb des Unternetzwerkes bzw. des Unterschaltbildes das Bauteil SUBPARAM einsetzen und dann wie gewohnt eine parametrische Analyse ausführen.

Erzeugen eines parametrisierbaren Unternetzwerkes

Die nachfolgende Schaltung dient als Beispiel und stellt einen Spannungsteiler dar, der mit seinen Anschlüssen bereits für die Erzeugung eines Unternetzwerkes vorbereitet ist:


Diese Schaltung ist für die Erzeugung eines Unternetzwerkes vorbereitet (sub1 bzw. sub1.zip).

Der Widerstand Roben des Spannungsteilers soll einer parametrischen Analyse unterzogen werden können. Dafür wurde sein Widerstandswert durch die Variable "var", welche in geschweiften Klammern stehen muss, ersetzt. Der Nominalwert von Roben ist in dem Symbol "SUBPARAM" einzusetzen, welchen Sie in der Symbolbibliothek "special.olb" finden. Die Vorgehensweise ist also wie bei der parametrischen Analyse. Es gibt nur einen Unterschied: Statt dem Symbol "PARAM" müssen Sie hier, da es sich um ein Unternetzwerk handelt, das Symbol "SUBPARAM" verwenden.

Wie Sie aus der obigen Schaltung ein Unternetzwerk und das dazugehörige Symbol erzeugen, wurde bereits beschrieben. Die Vorgehensweise ist gleich geblieben. Als Ergebnis erhalten Sie ein Unternetzwerk:


Das Unternetzwerk im Modell-Editor: Neben den Anschlüssen "Aus" und "Ein" ist noch "PARAMS" in der ersten Zeile des Unternetzwerkes beschrieben, um den Wert von Roben parametrisieren zu können.

Erzeugen des Symbols

Das Symbol erzeugen Sie auf die selbe Weise, wie es im Abschnitt "Erzeugen und Einbinden eines Symbols" beschrieben ist:


Das Symbol mit seiner Lib-Datei finden Sie unter subct bzw. in der subct.zip bereits vorbereitet.

Allerdings fehlt diesem Symbol noch erkennbar die Möglichkeit, den Parameter einzutragen. Dies müssen Sie wie folgt nachholen:


So machen Sie im Symbol den Eintrag für die parametrische Simulation sichtbar.

1. Öffnen Sie das Symbol in der entsprechenden OLB-Datei.
2. Klicken Sie doppelt auf das Symbol, damit sich das Fenster "User Properties" öffnet.
3. Suchen und markieren Sie in diesem Fenster jene Spalte, welche den Namen der Variable trägt. In diesem Beispiel lautet die Variable "VAR".
4. Klicken Sie auf den Knopf "Display...", welchen Sie ebenfalls in dem Fenster "User Properties" finden.
5. Es öffnet sich ein Fenster "Diplay Properties", in welchem Sie "Name and Value" aktivieren.

Jetzt sehen Sie den Eintrag "VAR = 1k" für die parametrische Simulation:


Für eine zukünftige parametrische Analyse muss in diesem Beispiel der Eintrag "VAR = 1 k" sichtbar sein.

Das Symbol in eine Schaltung einsetzen

Über den Part-Browser setzen Sie dieses Symbol in eine Testschaltung ein:


So oder ähnlich sollte das neue Bauteil im Part-Browser erscheinen.

Wenn Sie mit der nachfolgenden Testschaltung eine Arbeitspunktberechnung vornehmen, müssten Sie für die Funktionskontrolle dieses Ergebnis erhalten:


Das Ergebnis einer Arbeitspunktanalyse zeigt, dass das Unternetzwerk in der Testschaltung  funktioniert (subtest bzw. subtest.zip).

Die parametrische Analyse

Diese vorangegangene Schaltung können Sie nun um eine parametrische Analyse erweitern, wobei "VAR" (und somit der Wert von Roben) parametrisiert werden soll:


In dieser Schaltung wird "VAR" einer parametrischen Analyse unterzogen (sub2 bzw. sub2.zip).

Damit Sie "VAR" parametrisieren können, gehen Sie wie bei einer ganz gewöhnlichen parametrischen Simulation vor, und ersetzen den Nominalwert 1k von "VAR" durch einen Variablennamen, welcher in geschweiften Klammern stehen muss. In unserem Beispiel ersezten Sie "1k" durch "{abc}".

Wenn Sie nun die Quelle V1 mit einem DC-Sweep von 0 bis 10 Volt in 1 Volt-Schritten versehen und gleichzeitig in einer parametrischen Analyse "abc" von 250 bis 2000 mit einer Schrittweite von 250 sweepen lassen, erhalten sie das nachfolgende Ergebnis in Probe:


Dieses Ergebnis liefert die parametrische Analyse in dem hier gezeigten Beispiel.

Hierarchische Blöcke parametrisieren

Nach einer ähnlichen Vorgangsweise, welche Sie bei den Unternetzwerken kennen gelernt haben, können Sie auch hierarchische Blöcke parametrisieren. Bei der nachfolgenden Schaltung wurde ein Widerstand in einem hierarchischen Block untergebracht. Der Widerstandswert kann im Hauptschaltbild über die hier verwendetet Variable "abc" geändert werden.


Hinter dem Block verbirgt sich nur ein einziger Widerstand (hbsub bzw. hbsub.zip). Die Variable "abc" beschreibt den Widerstandswert, der hier mit 2,5 kOhm angegeben ist.

Im Unterschaltbild erkennen Sie den Widerstand  R1 als einziges Bauteil:


Das Unterschaltbild besteht nur aus einem Widerstand. Statt des Widerstandswerts "1k" steht hier allerdings "@abc".

Damit man den Wert des Widerstands parametrisieren kann, wurde hier statt "1k" der Ausdruck "@abc" eingesetzt. Den Platzhalter "abc", der hier Verwendung findet, müssen Sie ebenfalls in das Symbol "SUBPARAM" bzw. "SUBPARAMETERS" eintragen. "1k" ist der Nominalwert.

Damit Sie die Variable "abc" im Hauptschaltbild sehen, müssen Sie den Eigenschaften-Editor des hierarchischen Blocks öffnen:


Der Eigenschafter-Editor des hierarchischen Blocks, in welchem Sie eine neue Spalte "abc" anlegen und in diese den Wert "2.5k" eintragen. Sichtbar machen Sie den Eintrag, wie es im Abschnitt "Parametrische Analyse" beschrieben worden ist.

Um eine parametrische Analyse vorzunehmen, müssen Sie im Hauptschaltbild den Wert "2.5k" nur durch einen in geschweifte Klammern gesetzten Ausdruck ersetzen, den Sie dann in gewohnter Weise einer parametrischen Analyse unterziehen können:


Hier wurde der Block bereits einer parametrischen Analyse unterzogen. Die vorbereitete Schaltung  finden Sie unter hbparam bzw. hbparam.zip.


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