Počítačové zadanie: Analogová technika - počítačová cvičení (MICROCAP, PSPICE, SNAP)

Ověřování činnosti elektronických obvodů lze provést v podstatě dvěma způsoby. Buď experimentálně, kdy je vzorek sestaven z diskrétních součástek a za pomoci vhodné měřicí techniky je zkoumána jeho činnost, nebo lze použít vhodný simulační nástroj - počítačový program. Obě metody mají samozřejmě své výhody a nevýhody. Simulační programy jsou založeny na některé známé numerické metodě řešení obvodů a vyžadují použití vhodných modelů prvků. Tak, jak je metoda řešení obvodů zpravidla dána, je tvorba vhodných modelů pro simulační programy již podstatně složitější, a to především u aktivních prvků. Renomovaní výrobci aktivních součástek běžně poskytují počítačový model daného prvku. Za takový standard jsou považovány modely pro SPICE. Tyto modely jsou použitelné i pro řadu jiných simulačních programů.
Z předchozího tedy vyplývá, že kvalita simulace je dána jednak použitou numerickou metodou a jednak, a to především, požitým modelem. Co se týče používaných numerických metod zde zpravidla problém nenastává. Podstatně horší situace je u modelů vlastních prvků. Je nutno zdůraznit, že neexistuje univerzální model. Použitý model výrazně ovlivňuje dosažené výsledky. To je zapotřebí mít na paměti. Při každé simulaci je proto nutné zvolit vhodný model a seznámit se s jeho strukturou. Může se snadno stát, že sledovaný jev prostě daný model neumožňuje vůbec modelovat a výsledky jsou pak naprosto nepoužitelné aniž si to uvědomíme. V některých speciálních případech je nutné si vhodný model vytvořit. Tvorba modelů je samostatná poměrně složitá vědní disciplína. Pro naše potřeby vystačíme se standardními modely, považujeme však za nutné upozornit na problematiku modelů.
Programová simulace je výkonný prostředek pro ověřování a zkoumání jak základních vlastností obvodů tak i pro detailní chování a vliv určitých parametrů. Je však zapotřebí mít neustále na paměti, že je to pouze prostředek a je třeba vědět, jaké výsledky je možné očekávat, zda jsou reálné, zda je vůbec je možné modelovat, jaká zjednodušení jsou použita a proč. V žádném případě nelze bez rozmyslu považovat výsledky za jednoznačně reálné chování zkoumaného obvodu. Toto vyplývá především z použité numerické metody, použitých modelů a v neposlední řadě i z například nevhodného nastavení simulačního programu nebo vlastností či parametrů vlastní simulace.
...