αυτού στον κυκλωματικό σχεδιασμό.Όπως έχει προαναφερθεί,τα γραφικά σύμβολα
των εξαρτημάτων βιβιοθήκης είναι διαστάσεων 48
x
48
pixel

256 χρωμάτων εικονίδια
τα οποία βρίσκ
ονται με τη μορφή
.ico

αρχείων στο φάκελο
Components.
Στο στάδιο
λοιπόν αυτό καλούμαστε να καθορίσουμε το εικονίδιο το οποίο θα αντιπροσωπεύει
γραφικά το εξάρτημα και πρέπει να έχει τις παραπάνω τιμές διαστάσεων και
χρωμάτων.


Εικόνα 5.1.2
-

Καθορισμός Εικο
νιδίου Εξαρτήματος






Αν πατήσουμε το κουμπί
Browse

μπορούμε να επιλέξουμε ένα .
ico

αρχείο το οποίο
να αντιπροσωπεύει το εικονίδιο ενός νέου εξαρτήματος.Το αρχείο αυτό μπορεί να
δημιουργηθεί με τη βοήθεια ενός κοινού σχεδιαστικού πακέτου π.χ.
Photoshop,
PaintShop,Corel
το οποίο μπορεί να δημιουργήσει αρχεία εικονιδίων με
την επέκταση .
ico.
Σχεδιάζουμε δηλαδή το εικονίδιο ενός νέου εξαρτήματος σε ένα
οποιοδήποτε περιβάλλον και σώζουμε το εικονίδιο αυτό σε μορφή αρχείου
.ico.

Πρέπει να σημειωθεί ότι οι διαστ
άσεις του εικονιδίου πρέπει να είναι 48
x48

pixel
και
ο αριθμός των χρωμάτων 256 για σωστή λειτουργία της διαδικασίας.Το αρχείο αυτό
καλούμαστε να επιλέξουμε στο πρώτο στάδιο της διαδικασίας δημιουργίας νέου
εξαρτήματος.Αν δεν είμαστε σίγουροι για την επιλο
γή μας,μπορούμε να επιλέξουμε
νέο αρχείο εικονιδίου πατώντας ξανά το κουμπί
Browse

ενώ αν θελήσουμε να
ακυρώσουμε τη διαδικασία δημιουργίας νέου εξαρτήματος πατάμε το κουμπί
Cancel.
Με το κουμί
Help
ενεργοποιείται η διαδικασία παροχής βοήθειας του
γραφικού
περιβάλλοντος και εμφανίζονται βοηθητικές πληροφορίες σχετικά με το
στάδιο οδηγού στο οποίο βρισκόμαστε.

Αν επιλέξουμε για παράδειγμα το αρχείο
Source With R.ico
που σχεδιάστηκε για να
αντιπροσωπεύει σχεδιαστικά μια πηγή συνεχούς τάσης με εσωτερική αντίστα
ση

fixed



Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




στα 10 Ω.Το εικονίδιο σχεδιάστηκε με τη βοήθεια του
MicroAngelo
αλλά μπορεί να
σχεδιαστεί και με τη βοήθεια του απλού
Microsoft Paint
που υπάρχει
built
-
in
στο
λειτουργικό σύστημα
Windows.
Έγινε ο σχεδιασμός του εξαρτήματος σε περιοχή
μεγέθους 48
x48

pixel

και στη συνέχεια το εξάρτημα αποθηκεύτηκε στα 256 χρώματα
με επέκταση
.ico.
Η επέκταση
.ico
στην ουσία δηλώνει ένα
bitmap
τύπο αρχείου
γραφικών.Η αποθήκευση στα 256 χρώματα επιλέχθηκε για να επιτρέψει πιθανή
επέκταση και χρήση εγχρώμων εικονιδίων αλλ
ά στην περίπτωσή μας θα μπορούσε να
χρησιμοποιηθεί αποθήκευση ασπρόμαυρη δηλαδή 2 χρωμάτων για αποθήκευση του
εικονιδίου σε μικρότερο αρχείο στο δίσκο.

Πρέπει να σημειωθεί ότι είναι απαραίτητο στη σχεδίαση του εξαρτήματος οι
ακροδέκτες του να βρίσκονται πά
νω στα όρια του εικονιδίου για να γίνει εφικτή η
αναγνώρισή τους από τον οδηγό του γραφικού περιβάλλοντος τη συνέχεια.Με άλλα
λόγια,θα πρέπει να προσεχθεί ιδιαίτερα τα σημεία που επιθυμούμε να αποτελέσουν
ακροδέκτες του εξαρτήματος θα πρέπει να είναι πάνω
στα όρια του τετράγωνου
πλαισίου του εικονιδίου του.



Εικόνα 5.1.2
-

Bitmap
Νέου Εικονιδίου




















Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 5.1.3
-

Επιλογή Αρχείου Εικονιδίου Νέου Εξαρτήματος






Με την επιλογή
Use This Image
επικυρώνουμε την επιλογή του εικονιδίου ως το
επιθ
υμητό και προχωρούμε στο δεύτερο στάδιο του οδηγού δημιουργίας νέου
εξαρτήματος.Το δεύτερο στάδιο περιλαμβάνει τη διαδικασία ορισμού των
ακροδεκτών του νέου εξαρτήματος πάνω στο εικονίδιο που έχει επιλεχθεί.


Εικόνα 5.1.4
-

Ορισμός Ακροδεκτών Νέου Εξαρτήμα
τος






Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Κατά τη διαδικασία καθορισμού των επιθυμητών ακροδεκτών που μπορεί να έχει το
νέο εξάρτημα,καλείται ο χρήστης να επιλέξει τους ακροδέκτες που θα
χρησιμοποιηθούν.Για το σκοπό αυτό,υπάρχει η δυνατότητα αυτόματης ανίχνευσης
πιθανών άκρων του εξαρτήματ
ος που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως
ακροδέκτες.Με άλλα λόγια,με την επιλογή
Pin Detection
,το γραφικό περιβάλλον
ανιχνεύει πάνω στο εικονίδιου του νέου εξαρτήματος που έχουμε επιλέξει,πιθανά
σημεία τα οποία μπορούν να αποτελούν ακροδέκτες του νέου εξαρτήμα
τος.


Εικόνα 5.1.5
-

Ανίχνευση Ακροδεκτών





Είναι εύκολο να παρατηρήσει κανέις ότι στην παραπάνω περίπτωση ανιχνεύτηκαν
δύο πιθανοί ακροδέκτες για το νέο εξάρτημα οι οποίοι σημαδεύονται με ένα
τετράγωνο.Η διαδικασία της αυτόματης ανίχνευσης ακροδεκτών γ
ίνεται με τη
βοήθεια της συνάρτησης
DetectPins

η οποία βρίσκεται στο
module
modGraphics

λειτουργ
ία της συνάρτησης έγκειται στο
scanning

του εικονιδίου του νέου
εξαρτήματος
pixel
προς
pixel

και εύρεση πιθανών άκρων του εξαρτήματος στα όρια
του εικονιδίου.
Τα πιθανά αυτά άκρα επιστρέφονται από τη συνάρτηση και
σημαδεύονται πάνω στο εικονίδιο του εξαρτήματος με τη μορφή μικρών τετραγώνων.

Από τη στιγμή της αυτόματης ανίχνευσης των πιθανών ακροδεκτών ο χρήστης
καλείται να επιλέξει ποιούς από αυτούς τους πιθανο
ύς ακροδέκτες θα είναι και οι
τελικοί ακροδέκτες που θα χρησιμοποιεί το νέο εξάρτημα.

Η επιλογή των ακροδεκτών γίνεται τοποθετώντας το ποντίκι πάνω στα αντίστοιχα
τετραγωνίδια των ακροδεκτών οπότε τα τετραγωνίδια αυτά αλλάζουν χρώμα.Αν τη
στιγμή που βρίσκε
ται το ποντίκι πάνω από το αντίστοιχο τετραγωνίδιο γίνει αριστερό
click

τότε ο ακροδέκτης αυτός επιλέγεται και η επιλογή αυτή φαίνεται στη διπλανή
λίστα ακροδεκτών.Το χρώμα του τετραγωνιδίου έχει αλλάξει από μπλέ σε κόκκινο
που σημαίνει ότι ο ακροδέκτης έχ
ει επιλεχθεί.Αν έχουμε επιλέξει έναν
ακροδέκτη,μπορούμε με την ίδια διαδικασία να κάνουμε αριστερό
click

πάνω στο
επιλεγμένο τετραγωνίδιο και να ακυρώσουμε την επιλογή μας οπότε ο ακροδέκτης
διαγράφεται από τη λίστα επιλεγμένων ακροδεκτών.



Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis





Εικόνα 5.1.6
-

Επιλογή Ακροδεκτών





Στο παραπάνω παράδειγμα έχουμε επιλέξει και τους δύο πιθανούς ακροδέκτες για το
νέο εξάρτημα.Αν είμαστε σίγουροι για την επιλογή μας,προχωρούμε στο τρίτο στάδιο
του οδηγού νέων εξαρτημάτων που είναι ο ορισμός του τύπου και των παραμ
έτρων
του νέου εξαρτήματος.


Εικόνα 5.1.7
-

Ορισμός Τύπου και Παραμέτρων






Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Στο στάδιο αυτό ο χρήστης καλείται να ονομάσει το νέο εξάρτημα που δημιουργεί
και να καθορίσει στοιχεία όπως το σύμβολο που θα χρησιμοποιεί το νέο εξάρτημα
στον κυκλωματικό σχεδια
σμό,τον προσανατολισμό του αλλά και στοιχεία της
εσωτερικής του δομής όπως ο αριθμός των εσωτερικών κόμβων και βρόχων που
αποτελούν το μοντέλο του εξαρτήματος

.Ο προσανατολισμός δηλώνει τον προσανατολισμό του εικονιδίου του εξαρτήματος
κατά την εμφάνιση στ
ην επιφάνεια σχεδίασης ενώ ο αριθμός των εσωτερικών
κόμβων και βρόχων χρησιμοποιείται εσωτερικά από τη λειτουργία του γραφικού
περιβάλλοντος για τον ορισμό του μοντέλου προσομοίωσης του εξαρτήματος και της
τοπολογίας του κυκλώματος.

Στην περίπτωση του παρα
δείγματος της πηγής με εσωτερική αντίσταση,ονομάζουμε
το εξάρτημα αυτό
DC Source With R
με κυκλωματικό σύμβολο
Er.
Επίσης,ορίζουμε
ότι το εξάρτημα αυτό δεν έχει εσωτερικούς κλάδους (εκτός φυσικά από τον κλάδο
τον οποίο αποτελεί) και κόμβους.Επίσης,επιλέγουμ
ε κατακόρυφο προσανατολισμό
για το εξάρτημα έτσι ώστε να συμβαδίζει με το εικονίδιο

Μετά τη συμπλήρωση όλων αυτών των στοιχείων του εξαρτήματος,πρέπει να
καθορίσουμε τις παραμέτρους του εξαρτήματος δηλαδή το είδος και τις αριθμητικές
τιμές των φυσικών ηλεκ
τρικών μεγεθών που θα πάρουν μέρος στη μοντελοποίηση
και ανάλυση του εξαρτήματος στο σχεδιαζόμενο κύκλωμα.

Ο οδηγός νέου εξαρτήματος μας δίνει τη δυνατότητα να καθορίσουμε ένα
οποιοδήποτε σύνολο παραμέτρων για ένα νέο εξάρτημα το οποίο θα προστεθεί στη
βιβ
λιοθήκη του εξαρτήματος.Οι παράμετροι αυτές καθορίζονται δίνοντας βασικά
στοιχεία περιγραφής όπως το όνομα της παραμέτρου,τη μονάδα μέτρησης του
φυσικού μεγέθους το οποίο αντιπροσωπεύει και την αριθμητική τιμή της παραμέτρου.

Για να εισάγουμε τις παραμέτρο
υς του εξαρτήματος,αρκει να επιλέξουμε από τον
οδηγό νέου εξαρτήματος
Add Parameter.


Εικόνα 5.1.8
-

Παράμετροι Εξαρτήματος








Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Στο παράδειγμά μας καθορίσαμε μια παράμετρο με όνομα
Voltage

για να δηλώσουμε
την ηλεκτρεγερτική δύναμη της της πηγής.Είναι εύ
κολο να παρατηρήσει κανείς ότι η
μονάδα μέτρησης είναι σε
Volt

και η αρχική αριθμητική τιμή είναι 10 δηλαδή η
παράμετρος είναι η
Voltage
με τιμή 10 V.


Εικόνα 5.1.9
-

Παράμετροι Εξαρτήματος




Με τον τρόπο αυτό μπορούμε να προσθέσουμε και άλλες παραμέτρο
υς ανάλογα με
την συμπεριφορά του εξαρτήματος στη χρονική ανάλυση.Κάθε παράμετρος από τη
στιγμή ορισμού της προστίθεται στη λίστα ορισμένων παραμέτρων.Μπορούμε να
διαγράψουμε μια παράμετρο από τη λίστα αυτή επιλέγοντάς την και
χρησιμοποιώντας την επιλογή
R
emove Parameter
.Έτσι,μπορεί να διαγραφεί μια
παράμετρος που κρίνεται μη αναγκαία για τη χρήση του εξαρτήματος.

Από τη στιγμή που είμαστε σίγουροι για τις παραμέτρους του νέου εξαρτήματος,έχει
ολοκληρωθεί η διαδικασία δημιουργίας του και έχουμε καθορίσει όλ
ες τις
απαραίτητες πληροφορίες που πρέπει να έχει η βιβλιοθήκη για το εξάρτημα αυτό.Με
την επιλογή
Create Component,
δημιουργείται νέο εξάρτημα και προστίθεται στη
βιβλιοθήκη του γραφικού περιβάλλοντος.
















Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 5.1.10
-

Δημιουργία Εξαρτήματος




Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας,μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το εξάρτημα
αυτό με τον ίδιο ακριβώς τρόπο που χρησιμοποιούμε και τα υπόλοιπα εξαρτήματα.

Επιλέγοντας λοιπόν το εξάρτημα από το
menu

εξαρτημάτων,εμφανίζεται στην
επιφάνεια σχεδίασης με τον
προσανατολισμό και το σύμβολο που καθορίσαμε κατά
τη δημιουργία του.Επίσης,παρατηρούμε τις παραμέτρους που έχουμε ορίσει για το
εξάρτημα και τις
default
τιμές τους.


Εικόνα 5.1.11
-

Εξάρτημα στη Βιβλιοθήκη






Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Αν τοποθετήσουμε το εξάρτημα στην επιφάνεια σ
χεδίασης,εμφανίζεται το εξάρτημα
με ετικέτα τον συμβολισμό που έχει καθορίσει ο χρήστης κατά τη σχεδίασή του.


Εικόνα 5.1.12
-

Νέο Εξάρτημα στην Επιφάνεια Σχεδίασης






Οι παράμετροι που έχει καθορίσει ο χρήστης είναι επίσης εμφανείς στην κάρτα
παραμέτρω
ν του νέου εξαρτήματος.


Εικόνα 5.1.13
-

Παράμετροι Νέου Εξαρτήματος






Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 5.1.14
-

Εσωτερικοί Κόμβοι και Βρόχοι






5.2.Διαδικασία Δημιουργίας Νέου Εξαρτήματος


Η διαδικασία της δημιουργίας ενός νέου εξαρτήματος με τη βοήθεια του οδηγού
ολοκληρώνε
ται σε ορισμένα βασικά στάδια λειτουργιών.Στο πρώτο βήμα του οδηγού
καθορίζεται το αρχείο το οποίο περιέχει το εικονίδιο που θα χρησιμοποιεί το
εξάρτημα.Στο δεύτερο βήμα του οδηγού κατά την επιλογή των ακροδεκτών του
εξαρτήματος,καταχωρούνται σε ένα πίνακα

pinCoordinates

ο οποίος βρίσκεται στο
module
modGraphics

οι συντεταγμένες του κάθε ακροδέκτη του εξαρτήματος

που
αποτελούν απαραίτητη πληροφορία για τη λειτουργία του γραφικού
περιβάλλοντος.Στο τρίτο στάδιο με τον καθορισμό των υπολοίπων στοιχείων και των

παραμέτρων του εξαρτήματος ο χρήστης έχει δώσει όλες τις απαραίτητες
πληροφορίες για το εξάρτημα.Με την επιλογή για τη δημιουργία του
εξαρτήματος,ξεκινάει η διαδικασία δημιουργίας του εξαρτήματος σε τρία στάδια.





Στο πρώτο στάδιο αντιγράφεται το αρχείο ε
ικονιδίου για το εξάρτημα που έχει
επιλέξει ο χρήστης στο φάκελο
Components
.Στο φάκελο αυτό υπάρχουν
όπως έχουμε αναφέρει τα εικονίδια για όλα τα εξαρτήματα βιβλιοθήκης του
γραφικού περιβάλλοντος.Στο φάκελο αυτό αντιγράφεται και το εικονίδιο για
το νέο εξά
ρτημα με όνομα αρχείο το όνομα του νέου εξαρτήματος.Στην
περίπτωση του παραδείγματος της μεταβλητής αντίστασης που αναφέραμε,το
εικονίδιο αντιγράφεται στο φάκελο
Components
με όνομα
Variable
Resistor.ico
.





Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis






Στο δεύτερο στάδιο συλλέγονται όλες οι πληροφορίε
ς για το εξάρτημα
σχετικά με το σύμβολό του,τον προσανατολισμό του,τις παραμέτρους του και
γενικά όλες τις απαραίτητες πληροφορίες από τις φόρμες του οδηγού
δημιουργίας νέου εξαρτήματος και δημιουργείται ένα
String

το οποίο είναι
στην ουσία η δομή του εξαρ
τήματος σε μορφή
XML

όπως έχουμε
προαναφέρει.Με άλλα λόγια,όλες οι πληροφορίες για το εξάρτημα δομούνται
με τρόπο ώστε να σχηματίζεται η δομή
XML

για το εξάρτημα αυτό.Έτσι,το
εξάρτημα έχει δημιουργηθεί σε μορφή
XML

και αποτελεί ένα κόμβο
δεδομένων
XML.





Σ
το τρίτο και τελευταίο στάδιο,γίνεται σύνδεση του οδηγού με το αρχείο
βιβλιοθήκης το οποίο είναι το αρχείο
Library.xml

και βρίσκεται στο φάκελο
Components

και το εξάρτημα προστίθεται στο αρχείο αυτό ως ένας νέος
XML

κόμβος δεδομένων.Τέλος,το αρχείο
xml

σώζ
εται με τη νέα του
ανανεωμένη μορφή ξανά στη θέση που ήταν.Η βιβλιοθήκη τώρα περιέχει και
το νέο εξάρτημα που δημούργησε ο χρήστης.


Με άλλα λόγια η διαδικασία της εισαγωγής του νέου εξαρτήματος είναι ο καθορισμός
του εικονιδίου του με τη μεταφορά ενός εικ
ονιδίου στο φάκελο

Components
και η
επέκταση του
xml

αρχείου της βιβλιοθήκης έτσι ώστε να περιλαμβάνει και τις
πληροφορίες για το νέο εξάρτημα.


5.3.Παρατηρήσεις στη δημιουργία νέου εξαρτήματος


Η διαδικασία της δημιουργίας ενός νέου εξαρτήματος και της πρ
οσθήκης του στη
βίβλιοθήκη του γραφικού περιβάλλοντος αντιπροσωπεύει ένα νέο εξάρτημα με ένα
εικονίδιο που χρησιμοποιείται ως γραφικό σύμβολο του εξαρτήματος και ένα σύνολο
παραμέτρων.Ο χρήστης με τον τρόπο αυτό μπορεί να χειριστεί το εξάρτημα κατα τη
διάρ
κεια της σχεδίασης με τον ίδιο ακριβώς τρόπο που χειρίζεται και τα
standard

εξαρτήματα βιβλιοθήκης.

Εξάλλου,οι πληροφορίες που εισάγονται από το χρήστη για ένα εξάρτημα στη φάση
σχεδιασμού ενός κυκλώματος είναι η τοπολογία του δηλαδή με ποιά άλλα
εξαρτήματ
α συνδέεται και οι παράμετροί του.Το εικονίδιο του εξαρτήματος με τη
διάδραση μεταξύ του γραφικού περιβάλλοντος και του χρήστη καταλαμβάνει μια
συγκεκριμένη θέση και συνδέεται με συγκεκριμένα εξαρτήματα ανάλογα με την
επιθυμία του.Με άλλα λόγια το εικονίδι
ο με τη λειτουργία του επιτελεί τον
καθορισμό της τοπολογίας του κυκλώματος.

Η δομή του εξαρτήματος όπως αυτή καθορίζεται από το χρήστη και αποθηκεύεται
στο
xml αρχε
ίο της βιβλιοθήκης είναι στην ουσία οι παράμετροι του
εξαρτήματος.Όταν δημιουργείται ένα νέ
ο εξάρτημα στην ουσία από πλευράς
λειτουργικής αντίληψης είναι μια λογική μονάδα αποθήκευσης πληροφορίας σχετικά
με τη φυσική ηλεκτρική συμπεριφορά του εξαρτήματος.Το νέο εξάρτημα
αντιπροσωπεύει ένα υπαρκτό ή μη στη φύση εξάρτημα το οποίο εμφανίζει μια
συγ
κεκριμένη απόκριση σε διάφορες ηλεκτρικές συνθήκες λειτουργίας.Η απόκρισή
αυτή καθορίζεται με τις παραμέτρους του εξαρτήματος που θα πάρουν μέρος σε
οποιαδήποτε μοντελοποίηση του εξαρτήματος.

Η μαθηματική ανάλυση ενός κυκλώματος το οποίο περιέχει ένα νέο ε
ξάρτημα
προυποθέτει την ύπαρξη του μοντέλου σύμφωνα με το οποίο θα γίνει η προσομοίωση
του εξαρτήματος.Με άλλα λόγια μπορεί να έχει προστεθεί στη βιβλιοθήκη του


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




γραφικού περιβάλλοντος ένα νέο εξάρτημα με κάποιο εικονίδιο και κάποιες
παραμέτρους αλλά η ανάλ
υση ενός κυκλώματος με το εξάρτημα αυτό απαιτεί γνώση
του τρόπου με τον οποίο θα χειριστεί ο αλγόριθμος ανάλυσης τις παραμέτρους του
εξαρτήματος.Η εισαγωγή του μοντέλου προσομοίωσης με τη μορφή ακολουθίας
ενεργειών απαιτεί πρόσβαση στον πηγαίο κώδικα του γ
ραφικού περιβάλλοντος.

Αναλυτικότερα,για να επιλυθεί το μοντέλο προσομοίωσης απαιτείται τμήμα
αλγορίθμου το οποίο πρέπει να προστεθεί στον αλγόριθμο ανάλυσης έτσι ώστε να
αναγνωρίζεται το νέο εξάρτημα και να καθορίζεται η συμπεριφορά του και η
συμβολή του
στην ανάλυση και τα αποτελέσματά της.Διαφορετικά,ο αλγόριθμος
αδυνατεί να γνωρίζει τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να λάβει υπόψη τις παραμέτρους
του μοντέλου του εξαρτήματος και να προχωρήσει στην ανάλυσή του.

Η εισαγωγή του νέου εξαρτήματος στη βιβλιοθήκη
επιτρέπει την αποθήκευση των
πληροφοριών για το εικονίδιο και τις παραμέτρους του εξαρτήματος,δεν καθορίζει
όμως το μοντέλο προσομοίωσης του εξαρτήματος και τον τρόπο με τον οποίο πρέπει
να επιλυθεί ως τμήμα αλγορίθμου.Η επέμβαση στον πηγαίο κώδικα είναι α
ναγκαία.

Πρέπει να προστεθεί τμήμα κώδικα στη ρουτίνα που σαρώνει τα εξαρτήματα και
συμπληρώνει τους απαραίτητους πίνακες για τον αλγόριθμο χρονικής ανάλυσης.Με
άλλα λόγια πρέπει να αναγνωρίζεται το εξάρτημα από τον αλγόριθμο.Η ρουτίνα που
επιτελεί τη σάρω
ση των εξαρτημάτων στην επιφάνεια σχεδίασης είναι η ρουτίνα
BuiltCircuit

στο
module
modAnalysis
.
Η δομή της ρουτίνας αυτής είναι στην ουσία
μια σειρά από
Select
-
Case
περιπτώσεις εξαρτημάτων και ανάλογα με το εξάρτημα τη
συμπλήρωση των ανάλογων πινάκων τοπολ
ογίας και παραμέτρων.Παράδειγμα του
κώδικα παρουσιάζεται παρακάτω.


Public Sub BuiltCircuit()


....................................................................................................



Select Case name ΄ Για κάθε εξάρτημα με όνομα
na
me



Case "Capacitor" ‘ Αν είναι πυκνωτής


NoCap = NoCap + 1 ‘ Άύξησε τον αριθμό των πυκνωτών



Cap(NoCap, 1) = N1 ‘ 1
ος

κόμβος του πυκνωτή

Cap(NoCap, 2) = N2 ‘ 2
ος

κόμβος του πυκνωτή

Cap(NoCap, 3) = Br ‘ Κλάδος του πυκνωτή

Cap(NoCap
, 4) = GetParData(1) ‘ Χωρητικότητα του πυκνωτή

Eo(Br) =
-
GetParData(7) ‘ Αρχική τάση του πυκνωτή



If (N1 <> 0) Then ‘ Συμπλήρωση του τοπολογικού πίνακα
Ai

Ai(Br, N1) = 1

‘ για τον πυκνωτή

End If

If (N2 <> 0) Then

Ai(Br, N2) =
-
1

En
d If

....................................................................................................



Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Στις
Case
περιπτώσεις των εξαρτημάτων πρέπει να προσθέσουμε και μια
case
περίπτωση για το νέο εξάρτημα που επιθυμούμε να προσθέσουμε. Πρέπει να
προσεχ
θεί ότι το όνομα που ελέγχεται στην
Select
-
Case
πρόταση να είναι το ίδιο με
αυτό του νέου εξαρτήματος.Ο κώδικας για το νέο εξάρτημα που είναι στην
περίπτωσή μας μια πηγή
DC
τάσης με αντίσταση και έχει όνομα
DC Source With R
εξαρτάται από τον τρόπο με τον ο
ποίο μοντελοποιείται το νέο εξάρτημα με βάση
γνωστά στοιχεία για τον αλγόριθμο χρονικής ανάλυσης όπως είναι π.χ. μια πηγή
τάσης με μηδενική αντίσταση και μια αντίσταση.

Στην ουσία θεωρούμε ότι το εξάρτημα που θέλουμε να μοντελοποιήσουμε
αποτελείται από αυτ
ή την πηγή τάσης και την αντίσταση σε σειρά.Έτσι,το εξάρτημα
πολύ εύκολα μοντελοποιείται με βάση απλούστερα στοιχεία που μπορεί να χειριστεί
ο αλγόριθμος χρονικής ανάλυσης.Σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο μπορούμε να
προσθέσουμε οποιοδήποτε νέο εξάρτημα το οποίο
αποτελείται θεωρητικά από τα
γνωστά
standard

στοιχεία του αλγορίθμου χρονικής ανάλυσης
Anal

ο οπο
ίος
βρίσκεται στο
module
modTransient
.



Μοντελοποίηση Νέου Εξαρτήματος




Σύμφωνα με το παραπάνω σχήμα ο κώδικας που πρέπει να προστεθεί
παρουσιάζεται
στη συνέχεια.


Κώδικας Αναγνώρισης Νέου Εξαρτήματος



....................................................................................................


Case “DC Source With R”


N3=GetNodeData(3)




Ο εσωτερικός κόμβος Ν3

Br2=GetBra
nchData(2)



O

εσωτερικός βρόχος
Br2


Edc(Br) = GetParData(2)


Η
DC
πηγή τάσης δίνει στο βρόχο
Br
τάση


‘ ίση με τη δεύτερη παράμετρο του εξαρτήματος


If (N3 <> 0) Then ‘ Οι κόμβοι Ν2 και Ν3 για την πηγή
τάσης περνάνε

Ai(Br, N3) = 1


‘ στον πίνακα
Ai
για τον κλάδο
Br

End If

If (N2 <> 0) Then



Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Ai(Br, N2) =
-
1

End If


Gd(Br2,Br2)=1/
10




Η αντίσταση περνάει στον πίνακα αγωγιμοτήτων


‘ και είναι ίση με

10 Ω
fixed
τιμή


If (N3 <> 0) Then ‘ Οι κόμβοι Ν3 και Ν
1

για την αντίσταση περνάνε

Ai(Br
2
, N3) = 1


‘ στον πίνακα
Ai
για τον κλάδο
Br2

End If

If (N1 <> 0) Then

Ai(Br
2
, N1) =
-
1

End If



.........................................
...........................................................



Παρατηρούμε δηλαδή ότι το εξάρτημα έδωσε στο κύκλωμα μια πηγή τάσης και μια
αντίσταση σε σειρά.Ο αλγόριθμος ανάλυσης αναγνωρίζει το εξάρτημα με αυτή τη
μορφή.

Αυτή η μοντελοποίηση είναι ο τρόπος

μοντελοποίησης για όλα τα νέα εξαρτήματα
που αποτελούνται από επιμέρους γνωστά στοιχεία.


Απλούστερος Τρόπος Μοντελοποίησης
:


Βέβαια,στην περίπτωσή μας μπορούμε να απλοποιήσουμε ακόμα περισσότερο τον
κώδικα θεωρώντας ότι το εξάρτημα είναι μια πηγή και ο κ
λάδος της παρουσιάζει
κάποια αντίσταση κάτι που μπορεί να αναγνωριστεί από τον αλγόριθμο χρονικής
ανάλυσης.Έτσι,δεν χρειάζεται να ορίσουμε εσωτερικούς κόμβους και κλάδους αλλά
μπορεί να μοντελοποιηθεί το νέο εξάρτημαμε την προσθήκη του παρακάτω
απλούστερου

τμήματος κώδικα.Ο τρόπος με τους εσωτερικούς κόμβους και κλάδους
μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οποιοδήποτε νέο εξάρτημα που αναλύεται σε απλά
γνωστά στοιχεία του αλγορίθμου.


Μοντελοποίηση Χωρίς Εσωτερικούς Κόμβους και Κλάδους


...........................
.........................................................................


Case “DC Source With R”



Edc(Br) = GetParData(1)


Η
DC
πηγή τάσης δίνει στο βρόχο
Br
τάση


‘ ίση με τη μοναδική παράμετρο του εξαρτήμα
τος


‘ που είναι η τάση της πηγής


If (N1<> 0) Then ‘ Οι κόμβοι Ν1και Ν3 για την πηγή τάσης περνάνε

Ai(Br, N1 = 1


‘ στον πίνακα
Ai
για τον κλάδο
Br

End If

If (N2 <> 0) Then

Ai(Br, N2) =

-
1



Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




End If


Gd(Br,Br)=1
/10


Η αντίσταση περνάει στον πίνακα αγωγιμοτήτων


‘ και είναι
fixed
στην τιμή των 10 Ω.


.........................................................................
...........................



Αν το νέο εξάρτημα δεν μπορεί να αναχθεί σε ένα υποκύκλωμα αντιστάσεων,πηγών
και γενικά στοιχείων για τα οποία υπάρχει κάποιο τμήμα κώδικα στον αλγόριθμο
χρονικής ανάλυσης,τότε είναι απαραίτητο να προστεθεί τμήμα κώδικα και σ
τον ίδιο
τον αλγόριθμο χρονικής ανάλυσης.Αν είχαμε π.χ. να προσθέσουμε ένα
UJT
θα
έπρεπε να καθορίσουμε πλήρως το μοντέλο με ένα ξεχωριστό
handle

στη ρουτίνα
modTransient.Anal
.
Είναι απαραίτητο να προστεθεί κάποιο
handle

δηλαδή ένα
τμήμα κώδικα το οποίο να
αναγνωρίζει το νέο εξάρτημα και να τροποποιεί τους
πίνακες ανάλυσης με κάποιο τρόπο ώστε η συμπεριφορά του να λαμβάνεται υπόψη
στην ανάλυση.Τα
handles

που υπάρχουν στον αλγόριθμο χρησιμοποιούνται για την
αναγνώριση των
standard

στοιχείων και είναι
built
-
in

στον αλγόριθμο σε αντίθεση με
αυτά που πρέπει να προστεθούν στην περίπτωση που έχουμε κάποιο εξάρτημα με μια
καθορισμένη μεταβατική συμπριφορά αλλά μη ορισμένη στον αλγόριθμο ανάλυσης.


5.4.Πρόσβαση στη Βιβλιοθήκη Εξαρτημάτων


Τα εξαρτήματα που χρησιμοποι
ούνται κατά τη σχεδίαση ενός κυκλώματος
βρίσκονται όπως έχουμε προαναφέρει στη βιβλιοθήκη εξαρτημάτων του γραφικού
περιβάλοντος.Ο χρήστης μπορεί να γνωρίζει κάθε στιγμή τα είδη των εξαρτημάτων
τα οποία έχει στη διάθεσή του με τη βοήθεια του Διαχειριστή Βιβ
λιοθήκης ή
διαφορετικά
Library Manager
.
Για το σκοπό αυτό επιλέγουμε
Library
και στη
συνέχεια
Library Manager

από το
menu

του γραφικού περιβάλοντος


Εικόνα 5.4.1
-

Διαχείριση Βιβλιοθήκης





Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis





Στη συνέχεια,εμφανίζεται ο διαχειριστής βιβλιοθήκης με τη μορφή φ
όρμας
πληροφοριών.Μπορούμε να διακρίνουμε όλα τα εξαρτήματα που υπάρχουν στη
βιβλιοθήκη και σε αυτά συμπεριλαμβάνονται τα
standard

εξαρτήματα βιβλιοθήκης
καθώς και αυτά που δημιουργήθηκαν από το χρήστη.Τα εξαρτήματα που
δημιουργήθηκαν από το χρήστη χαρακτη
ρίζονται ως
User Created
στη λίστα των
εξαρτημάτων της βιβλιοθήκης.Οι βασικές λειτουργίες μπορεί να επιτελέσει ο
διαχειριστής βιβλιοθήκης είναι η προσθήκη ενός νέου εξαρτήματος στη βιβλιοθήκη
καθώς και η διαγραφή ενός εξαρτήματος.Ακολουθεί περιγραφή των λε
ιτουργιών
αυτών.


Εικόνα 5.4.2
-

Διαχειριστής Βιβλιοθήκης







Προσθήκη Εξαρτήματος
(
Add Component)


Η προσθήκη ενός εξαρτήματος στη βιβλιοθήκη
(
Add Component)
είναι δυνατή
με δύο τρόπους.


1.

Μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα νέο εξάρτημα
χρησιμοποιώντας τον οδ
ηγό (
Create New Component Wizard)

που
μας παρέχει το γραφικό περιβάλλον.Η διαδικασία δημιουργίας
νέου εξαρτήματος εκτελείται στα στάδια τα οποία αναφέρθηκαν
στις προηγούμενες ενότητες.


2.

Μπορούμε να εισάγουμε το εξάρτημα με τη μορφή αρχείου
εξαρτήματος το ο
ποίο δεν είναι άλλο από ένα
XML

αρχείο με όλες
τις πληροφορίες για το εξάρτημα σε δομημένη μορφή.Μπορούμε
να συντάξουμε ένα τέτοιο αρχείο σε οποιοδήποτε επεξεργαστή
κειμένου και να παραθέσουμε όλες τις απαραίτητες πληροφορίες
για το εξάρτημα σε μορφή δομημ
ένου κειμένου.Αν και η δομή του


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




κειμένου αυτού πρέπει να είναι συγκεκριμένη και ο χρήστης
πρέπει να γνωρίζει πως θα συντάξει τις πληροφορίες για το
εξάρτημα,η επιλογή αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλές
εφαρμογές π.χ. στην περίπτωση που ο χρήστης επιθυ
μεί να
χρησιμοποιήσει ένα εξάρτημα το οποίο μπορεί να βρίσκεται σε μια
βάση δεδομένων εξαρτημάτων στο
Internet

συμβατή με το
γραφικό περιβάλλον.Για να εισάγουμε ένα νέο εξάρτημα με τον
τρόπο αυτο,επιλέγουμε
From XML File
από το διαχειριστή
βιβλιοθήκης και

στη συνέχεια καθορίζουμε το αρχείο δεδομένων
XML
του εξαρτήματος καθώς και το αρχείο που περιέχει το
εικονίδιό του ξεχωριστά από το αρχείο
XML.


Εικόνα 5.4.2
-

Εισαγωγή Αρχείου Εξαρτήματος







Διαγραφή Εξαρτήματος Βιβλιοθήκης


Τα εξαρτήματα τα οποία έχ
ουν δημιουργηθεί από το χρήστη μπορούν με
αντίστροφη διαδικασία να αφαιρεθούν από τη βιβλιοθήκη του γραφικού
περιβάλλοντος για εξοικονόμηση χώρου.Κατά τη διαγραφή αυτή ενημερώνεται το
αρχε
ίο βιβλιοθήκης
Library.xml
ότι το εξάρτημα που διαγράφηκε δεν αποτελ
εί
μέρος της βιβλιοθήκης και διαγράφεται επίσης και το αρχείο που περιέχει το
εικονίδιο του εξαρτήματος από το φάκελο
Components
.

Για να γίνει η διαγραφή του εξαρτήματος απλά επιλέγουμε το εξάρτημα στη λίστα
και μετά
Remove Component
.
Πρέπει να σημειωθεί ότ
ι δεν είναι δυνατό να
διαγραφεί κάποιο από τα
standard
εξαρτήματα της βιβλιοθήκης αλλά μπορούν να
διαγραφούν μόνο τα εξαρτήματα τα οποία προσθέτει ο χρήστης στη βιβλιοθήκη
με κάποιον από τους τρόπους που προαναφέρθηκαν.Αν δοκιμάσουμε να
διαγράψουμε ένα
sta
ndard
εξάρτημα βιβλιοθήκης,το γραφικό περιβάλλον θα μας
ενημερώσει με ένα μύνημα λανθασμένης διαγραφής.




Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




6.Διαχείριση Αρχείων



6.
1.Διαχείριση Αρχείων


Επίσης,επειδή δεν είναι δυνατό να σχεδιάζουμε κάθε φορά ένα κύκλωμα που μας
ενδιαφέρει από την αρχή,υπάρ
χει η δυνατότητα αποθήκευσης της τοπολογίας και των
περαμέτρων ενός κυκλώματος με τη μορφή σχηματικού αρχείου (
Schematics File)
και επέκταση
.scm
το οποίο αποθηκεύεται στο δίσκο και μπορούμε να το
ανακαλέσουμε οποιαδήποτε στιγμή κρίνεται αυτό απαραίτητο.Οι

λειτουργίες του
συστήματος διαχείρισης αρχείων του γραφικού περιβάλλοντος παρουσιάζονται
αναλυτικά στη συνέχεια.




Αποθήκευση Αρχείου


Αν έχουμε ολοκληρώσει τη σχεδίαση ενός κυκλώματος και θέλουμε να το
αποθηκεύσουμε σε μορφή σχηματικού αρχείου,επιλέγουμε
File

και στη συνέχεια
Save As
ή
Save
από το
menu
του γραφικού περιβάλλοντος.Η διαφορά των δύο
επιλογών είναι ότι με την επιλογή
Save As
αποθηκεύουμε το κύκλωμα δίνοντας ένα
όνομα αρχείου ενώ στην περίπτωση
Save

αν το κύκλωμα προήλθε από προηγούμενο
άνοιγμα

κάποιου αρχείου σχηματικών,αποθηκεύονται οι αλλαγές στο νέο κύκλωμα
σε αρχείο με ίδιο όνομα με το αρχείο από όπου προήλθε το κύκλωμα.Στην περίπτωση
που σχεδιάζουμε για πρώτη φορά ένα κύκλωμα,η λειτουργία τους είναι ακριβώς η
ίδια.Επίσης,η επιλογή
Save
υπά
ρχει και σαν
button

στην μπάρα εργαλείων του
γραφικού περιβάλλοντος.


Εικόνα 6.1.1
-

Αποθήκευση Αρχείου Σχηματικών








Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Στη συνέχεια,εμφανίζεται το γνωστό παράθυρο των
Windows
για την αποθήκευση
του κυκλώματος σε μορφή σχηματικού αρχείου.



Εικόνα 6.1.2
-

Ονομασία Αρχείου





Στο παράδειγμα ονομάστηκε
CE_Amplifier.scm

το αρχείο στο οποίο αποθηκεύεται
το κύκλωμα του ενισχυτή κοινού εκπομπού.Με την επιλογή
Save
ολοκληρώνεται η
διαδικασία και το αρχείο
CE_Amplifier.scm

δημιουργείται στο δίσκο.Το αρχείο έχει
μέγεθος 3,2 Κ
B.

Η διαδικασία της αποθήκευσης του κυκλώματος σε μορφή αρχείου ολοκληρώνεται
σε τρία στάδια με τη βοήθεια της ρουτίνας
SaveCircuit

η οποία βρίσκεται στο
module
modFile
.




Στο πρώτο στάδιο γίνεται το άνοιγμα του αρχείου το οποίο είναι ένα απλό
Ascii

αρχείο και αποθηκεύονται πληροφορίες όπως ο αριθμός των
εξαρτημάτων και γραμμών του κυκλώματος και η ονομασία και η θέση της
ετικέτας του κυκλώματος.





Στο δεύτερο στάδιο αποθηκεύονται πληροφορίες για κάθε εξάρτημα το οποίο
βρίσκεται στην επιφάνεια ε
ργασίας.Οι πληροφορίες αυτές συμπεριλαμβάνουν
στοιχεία όπως το είδος του εξαρτήματος,τη θέση του εικονιδίου του πάνω
στην επιφάνεια σχεδίασης,τον προσανατολισμό του εικονιδίου αυτού,την
ετικέτα του εξαρτήματος αλλά και τον αριθμό των ακροδεκτών και των
παρ
αμέτρων του.Κατά τη διάρκεια του σταδίου αυτού μετά τις πληροφορίες
αυτές η διαδικασία συνεχίζει αποθηκεύοντας για κάθε ακροδέκτη του
περιγραφόμενου εξαρτήματος πληροφορίες για τις γραμμές οι οποίες είναι
συνδεδεμένες στον ακροδέκτη.Τέλος,το δεύτερο στάδιο

ολοκληρώνεται με


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




την αποθήκευση των τιμών των παραμέτρων του εξαρτήματος με τη μορφή
αριθμητικής τιμής και συντελεστή κλίμακας.





Το τρίτο και τελευταίο στάδιο της αποθήκευσης του κυκλώματος
περιλαμβάνει την αποθήκευση συντεταγμένων των γραμμών του κυκλώμ
ατος
στην επιφάνεια σχεδίασης.Το στάδιο ολοκληρώνεται με την αποθήκευση του
αρχείου με το όνομα που έχουμε επιλέξει.


Μετά την ολοκλήρωση των παραπάνω σταδίων,υπάρχουν αποθηκευμένες όλες οι
πληροφορίες για τα εξαρτήματα και τις συνδέσεις μεταξύ αυτών στο κ
ύκλωμα.Έχει
αποθηκευτεί η τοπολογία του κυκλώματος αλλά και οι τιμές των παραμέτρων των
εξαρτημάτων.Το αρχείο σχηματικών περιέχει όλες τις πληροφορίες που απαιτούνται
για την ανάλυση του κυκλώματος.




Άνοιγμα Αρχείου Κυκλώματος


Η διαδικασία ανοίγματος ενός

αρχείου κυκλώματος είναι πολύ απλή και αποτελεί
αντίστροφη διαδικασία της αποθήκευσης ενός κυκλώματος.Για να ανακτήσουμε ένα
αρχείο στο οποίο έχουμε αποθηκεύσει ένα κύκλωμα,επιλέγουμε
File
και στη συνέχεια
Open

από το
menu

του γραφικού περιβάλλοντος ή απλ
ά μπορούμε να ξεκινήσουμε τη
διαδικασία με το κουμπί
Open

από τη μπάρα εργαλείων
.
Αν υπάρχει κάποιο κύκλωμα
ήδη στην επιφάνεια εργασίας,μπορούμε να το αφαιρέσουμε με το κουμπί
New
από τη
μπάρα εργαλείων του γραφικού περιβάλλοντος που ανανεώνει την επιφάνεια

σχεδίασης κάτι που γίνεται και αυτόματα κατά το άνοιγμα ενός νέου αρχείου.


Εικόνα 6.1.3
-

Άνοιγμα Αρχείου Σχηματικών








Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Θα επιλέξουμε να ανοίξουμε το αρχείο του κυκλώματος του ενισχυτή που
αποθηκεύτηκε προηγουμένως στο δίσκο με όνομα
CE_Amplifier.scm
.


Εικόνα 6.1.4
-

Άνοιγμα Αρχείου





Μετά την επιλογή του αρχείου,εμφανίζεται το κύκλωμα στην επιφάνεια εργασίας με
την τοπολογία και τις παραμέτρους που έιχαμε ορίσει κατά την αποθήκευση του.


Εικόνα 6.1.5
-

Άνοιγμα Αρχείου






Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Η διαδικασία ανοίγματος τ
ου αρχείου σχηματικών είναι η αντίστροφη διαδικασία της
αποθήκευσης του αρχείου και ολοκληρώνεται με τον ίδιο τρόπο σε τρία στάδια.




Στο πρώτο στάδιο γίνεται η σύνδεση με το επιθυμητό αρχείο που περιέχει το
κύκλωμα και γίνεται ανάγνωση των πληροφοριών για
τον αριθμό των
εξαρτημάτων και γραμμών του κυκλώματος αλλά και του περιεχομένου και
της θέσης της ετικέτας του.





Στο δεύτερο στάδιο με ακριβώς αντίστροφη διαδικασία γίνεται η ανάγνωση
των πληροφοριών για το κάθε εξάρτημα.Από τη στιγμή που έχει ολοκληρωθεί

η ανάγνωση όλων των απαραιτήτων πληροφοριών για το εξάρτημα
αυτό,δημιουργείται το εξάρτημα και προστίθεται στην επιφάνεια σχεδίασης
με τον ίδιο ακριβώς τρόπο που είχε προστεθεί κατά τη σχεδίαση του
κυκλώματος πριν από την αποθήκευσή του.Με την ολοκλήρωση
του σταδίου
αυτού υπάρχουν στη μνήμη του υπολογιστή τα ίδια ακριβώς εξαρτήματα που
υπήρχαν κατά την αποθήκευση του κυκλώματος στο αρχείο σχηματικών και
φαίνονται στην ίδια ακριβώς θέση στην επιφάνεια σχεδίασης.





Στο τρίτο και τελευταίο στάδιο δημιουργούντ
αι οι γραμμές σύνδεσης των
εξαρτημάτων από τις πληροφορίες γραμμών που έχουν αποθηκευτεί στο
αρχείο σχηματικών.Οι γραμμές εμφανίζονται στην ίδια ακριβώς θέση που
υπήρχαν πριν από την αποθήκευση του κυκλώματος στο αρχείο.Τέλος,η
διαδικασία ολοκληρώνεται με
την αποσύνδεση του αρχείου σχηματικών από
το γραφικό περιβάλλον.



Με την ολοκλήρωση των σταδίων αυτών το κυκλωματικό αρχείο μεταφράζεται σε
ένα σχεδιασμένο κύκλωμα στην επιφάνεια σχεδίασης.




Διαγραφή Αρχείου Σχηματικών


Εκτός από τη δυνατότητα να αποθηκεύ
ουμε και να ανακαλούμε στο γραφικό
περιβάλλον κυκλώματα με τη μορφή αρχείου σχηματικών,το σύστημα διαχείρισης
αρχείων συμπληρώνεται με τη λειτουργία της διαγραφής σχηματικών αρχείων.Για να
διαγράψουμε ένα αρχείο σχηματικών απλά επιλέγουμε
File

και στη συνέ
χεια
Delete
από το
menu
του γραφικού περιβάλλοντος.Στη συνέχεια,επιλέγουμε το αρχείο προς
διαγραφή από τα περιεχόμενα του δίσκου και το διαγράφουμε με το γνωστό από το
λειτουργικό σύστημα τρόπο.













Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 6.1.6
-

Διαγραφή Αρχείου Σχηματικών



































Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




7.Χρονική Ανάλυση



7.1.Ανάλυση του Κυκλώματος


Η διαδικασία της σχεδίασης ενός κυκλώματος απλοποιείται αισθητά με τη βοήθεια
του γραφικού περιβάλλοντος.Διαφορετικά,θα έπρεπε να εισάγουμε την τοπολογία και
τις παραμέτρους ενός κυκλ
ώματος με τη μορφή λίστας (
Netlist)

σε κάποιο λογισμικό
πακέτο ανάλυσης κυκλωμάτων που περιέχει τους αλγορίθμους για την αριθμητική
ανάλυση και εξαγωγή των αποτελεσμάτων.Το γραφικό περιβάλλον μας δίνει τη
δυνατότητα να έχουμε μια οπτική αντίληψη του σχεδια
ζόμενου κυκλώματος το οποίο
σχεδιάζουμε με τη βοήθεια των εργαλείων που μας παρέχει με τον ίδιο τρόπο και
μορφή που θα σχεδιάζαμε ένα κύκλωμα στο χαρτί.Ακόμα,μας δίνει τη δυνατότητα να
εισάγουμε τις παραμέτρους ενός εξαρτήματος με φιλικό προς το χρήστη τρό
πο και
μεγαλύτερης απλότητας από τη σύνταξη ενός
Netlist.

Το γραφικό περιβάλλον αναλαμβάνει να ολοκληρώσει όλες τις λειτουργίες ανάλυσης
του κυκλώματος από το επίπεδο των σχηματικών στο επίπεδο του
Netlist

και στη
συνέχεια να τροφοδοτήσει με τα δεδομένα αυ
τά τους αλγορίθμους ανάλυσης.Ο
χρήστης σχεδιάζει το κύκλωμά του και δίνει τις παραμέτρους στα εξαρτήματα που το
αποτελούν και το γραφικό περιβάλλον μεταφράζει την τοπολογία και τις
παραμέτρους του κυκλώματος σε μορφή
Netlist

έτσι ώστε να μπορεί να αποτελέσ
ει
είσοδο στον αλγόριθμο χρονικής ανάλυσης.


7.2.Εύρεση Τοπολογίας Κυκλώματος


Ένα βασικό στάδιο της ανάλυσης του κυκλώματος όπως έχει προαναφερθεί είναι η
εύρεση της τοπολογίας του κυκλώματος δηλαδή ο αριθμός των κόμβων και των
κλάδων του κυκλώματος και ο

τρόπος που συνδέονται μεταξύ τους.Η διαδικασία
αυτή ολοκληρώνεται σε δύο στάδια όπως είναι φυσικό,στην εύρεση των κόμβων και
στην εύρεση των κλάδων του κυκλώματος.


7.3.Εύρεση Κόμβων


Η εύρεση των κόμβων του κυκλώματος γίνεται με τη βοήθεια ενός αλγορίθμο
υ
εύρεσης κόμβων του γραφικού περιβάλλοντος ο οποιός ονομάζεται
FindNodes

και
βρίσκεται στο
module
modAnalysis
.
Για την περιγραφή του αλγορίθμου κρίνεται
απαραίτητο να αναφέρουμε σε ποιό σημείο της εσωτερικής δομής ενός εξαρτήματος
γίνεται η αποθήκευση των
πληροφοριών της τοπολογίας του.

Κάθε εξάρτημα όπως έχουμε προαναφέρει ως κλάση εξαρτήματος περιέχει ένα
σύνολο (
Collection)
από ακροδέκτες (
pin)
που αναφέρεται στην κλάση
clsActiveComponent

ως μια σύλλογή με όνομα
PinSet
.Με τη σειρά της αυτή η
συλλογή περι
έχει τους ακροδέκτες του εξαρτήματος με τη μορφή αντικειμένων
clsPoint
.Ο συγκεκριμένος ακροδέκτης ενός εξαρτήματος αντιστοιχεί σε ένα
object

της κλάσης
clsPoint
το οποίο βρίσκεται με τη σειρά του στη συλλογή ακροδεκτών
PinSet

του εξαρτήματος.Οι πληροφορίες

που υπάρχουν στην κλάση του ακροδέκτη
είναι οι εξής
:






Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Κλάση Ακροδέκτη Εξαρτήματος


Public X As Single

Public Υ As Single

Public pin As New Collection

Public node As Integer

Public number As Integer


X:
Η τετμημένη του ακροδέκτη

Y:
Η τεταγμένη του ακροδ
έκτη

Pin:
Μια συλλογή που περιέχει τις γραμμές που συνδέονται στον ακροδέκτη

Node:

Ο αριθμός του κόμβου που συνδέεται ο ακροδέκτης

Number:

Ο αύξων αριθμός του ακροδέκτη στο κύκλωμα


Οι συντεταγμένες Χ,Υ ανανεώνονται κατά την κίνηση ενός εξαρτήματος στην
επ
ιφάνεια σχεδίασης και η συλλογή
pin

περιέχει τις γραμμές οι οποίες είναι
συνδεδεμένες στον ακροδέκτη.Η πληροφορία που έχει σημασία είναι η μεταβλητή
Node

η οποία αρχικά έχει τιμή ίση με το μηδεν και η οποία θα πάρει την τιμή του
κόμβου στον οποίο συνδέεται

ο συγκεκριμένος ακροδέκτης αφού τρέξει ο αλγόριθμος
εύρεσης κόμβων του γραφικού περιβάλλοντος.

Η μεταβλητή
Node
περιέχει την τιμή του κόμβου στον οποίο συνδεέται ο ακροδέκτης
που εξετάζουμε.Κάθε ακροδέκτης που υπάρχει στη συλλογή ακροδεκτών ενός
εξαρτήματ
ος περιέχει την πληροφορία του κόμβου στον οποίο είναι συνδεδεμένος η
οποία προκύπτει από τον αλγόριθμο εύρεσης κόμβων
FindNodes
.
Για τη λειτουργία
του αλγορίθμου αυτού υπάρχει και η μεταβλητή
Number

η οποία απλά περιέχει την
αύξουσα τιμή που έχει ο ακροδέκ
της στο σχεδιαζόμενο κύκλωμα.



7.4.Αλγόριθμος Εύρεσης Κόμβων


Ο αλγόριθμος εύρεσης κόμβων
FindNodes
αποτελεί ένα σύνθετο αλγόριθμο που
εξετάζει τις συνδέσεις μεταξύ των εξαρτημάτων του κυκλώματος και βρίσκει τον
αριθμό των κόμβων αυτού και ποιοί ακροδέκτε
ς είναι συνδεδεμένοι με αυτούς τους
κόμβους.Η διαδικασία ολοκληρώνεται σε έναν αριθμό επιμέρους σταδίων.




Αρχικά,με τη βοήθεια της ρουτίνας
SetPinNumbers

η οποία βρίσκεται στο
module
modAnalysis
,
αριθμούνται όλοι οι ακροδέκτες των εξαρτημάτων που
βρίσκονται

στην επιφάνεια σχεδίασης.Η αρίθμηση αυτή δίνει απλά έναν
αύξων αριθμό στη μεταβλητή
Number

της κλάσης του ακροδέκτη ενός
εξαρτήματος όπως έχει ήδη αναφερθεί και χρησιμεύει στην ταυτοποίηση ενός
ακροδέκτη που αποκτά έτσι μια ξεχωριστή τιμή ταυτοποίησης.Με
άλλα
λόγια,ο αύξων αριθμός χρησιμεύει ως
id
για τον ακροδέκτη.




Μετά την αρίθμηση των ακροδεκτών,δημιουργείται ένας πίνακας ακροδεκτών
με όνομα
PinNodes

(
i,j)
για κάθε ακροδέκτη ο οποίος έχει την παρακάτω
μορφή
:







Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Πίνακας
PinNodes


Κόμβος
=
Αριθμός Συνδέ
σεων
=
Αύξων Αριθμός Ακροδέκτη
=
Σύνδεση1
=
⸮K
=
N
=
M
=
N
=
M
=
M
=
O
=
O
=
O
=
U
=
T
=
P
=
N
=
P
=
4
=
M
=
⸮K
=
⸮K
=
⸮K
=
⸮K
=
⸮K
=
⸮K
=
⸮K
=
⸮K
=
⸮K
=
⸮K
=
⸮K
=
=
=
=
=
=
=
Ο πίνακας αυτός περιέχει όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την εύρεση των
κόμβων του κυκλώματος και δημιουργείται για κάθε α
κροδέκτη εξαρτήματος που
βρίσκεται στην επιφάνεια σχεδίασης.Κάθε γραμμή του πίνακα αντιστοιχεί και σε ένα
ακροδέκτη από το σύνολο των ακροδεκτών των εξαρτημάτων που υπάρχουν στο
κύκλωμα.Ο πίνακας έχει τόσες γραμμές όσοι και οι ακροδέκτες στο κύκλωμα και η
αρίθμησή τους προκύπτει από το προηγούμενο στάδιο του αλγορίθμου εύρεσης
κόμβων.


-

Η τρίτη στήλη με το όνομα Αύξων Αριθμός Ακροδέκτη περιέχει τον αριθμό
ενός ακροδέκτη όπως προκύπτει από τη μεταβλητή του
Number.
Όπως,έχουμε
προαναφέρει,κάθε γραμμή του πίνακα

αντιστοιχεί και σε ένα συγκεκριμένο
ακροδέκτη με κλειδί του πίνακα τον αύξοντα αριθμό του ακροδέκτη.


-

Η πρώτη στήλη με το όνομα Κόμβος αρχικά περιέχει τις ίδιες τιμές με την
στήλη του αύξοντα αριθμού των ακροδεκτών.Μετά το τέλος του αλγορίθμου
η στήλη αυτ
ή θα περιέχει σε κάθε γραμμή την τιμή του κόμβου στον οποίο
είναι συνδεδεμένος ο ακροδέκτης με αύξοντα αριθμό την τιμή του πίνακα
στην ίδια γραμμή και στη στήλη με τους αύξοντες αριθμούς των ακροδεκτών
του κυκλώματος.

-

Η δεύτερη στήλη περιέχει τον αριθμό τω
ν συνδέσεων του ακροδέκτη της
γραμμής του πίνακα με τους υπόλοιπους ακροδέκτες του κυκλώματος.Αν π.χ.
ο ακροδέκτης 2 του κυκλώματος είναι συνδεδεμένος με τους ακροδέκτες 8 και
7 που είναι ακροδέκτες κάποιου άλλου εξαρτήματος,τότε η δεύτερη στήλη θα
πάρει τ
ην τιμή 2.


-

Οι υπόλοιπες στήλες περιέχουν τους ακροδέκτες με τους οποίους είναι
συνδεδεμένος ο ακροδέκτης της γραμμης του πίνακα.Με βάση το
προηγούμενο παράδειγμα,ο ακροδέκτης 2 είναι συνδεδεμένος με 2
ακροδέκτες και οι τιμές τους θα υπάρχουν στις επιπλέον

στήλες συνδέσεων 4
και 5 του πίνακα
PinNodes.
Έτσι,στη στήλη 4 θα υπάρχει η τιμή 8 και στη
στήλη 5 θα υπάρχει η τιμή 7 όπως ακριβώς παρουσιάζεται στο σχήμα του
πίνακα



Μετά την περιγραφή του πίνακα,είναι απαραίτητο να αναφερθεί ο τρόπος με τον
οποίο γίνετ
αι η εύρεση των συνδέσεων των ακροδεκτών.Με άλλα λόγια,με ποιό
τρόπο γίνεται η αναγνώριση ότι ο ακροδέκτης π.χ. 3 είναι συνδεδεμένος με τον
ακροδέκτη 7.Η λειτουργία της αναγνώρισης αυτής γίνεται με τη χρήση από τον
αλγόριθμο
FindNode
s
της βοηθητικής συνάρτ
ησης
FindEndPin

η οποία βρίσκεται


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




και αυτή στο
module αν
άλυσης του κυκλώματος
modAnalysis
.Κατά τη λειτουργία
της η συνάρτηση αυτή δέχεται ως είσοδο μια γραμμή σύνδεσης στον ακροδέκτη που
εξετάζουμε και ελέγχει αν η γραμμή αυτή είναι συνεχής και καταλήγει
σε κάποιον
άλλο ακροδέκτη τον αριθμό του οποίου και επιστρέφει.

Αν μια γραμμή συνδέεται σε έναν ακροδέκτη αλλά δεν είναι συνεχής και δεν υπάρχει
γραφική επομένως και υποθετική γαλβανική σύνδεση με άλλον ακροδέκτη τότε
επιστρέφεται η μηδενική τιμή η οποία δ
εν αντιστοιχεί σε ακροδέκτη αφού η
αρίθμηση των ακροδεκτών γίνεται με βάση τη μονάδα και οι ακροδέκτες έχουν πάντα
μη μηδενική τιμή.Οι τιμές συνδεόμενων ακροδεκτών που επιστρέφει κάθε φορά η
συνάρτηση καταχωρούνται στον πίνακα
PinNodes.


Εύρεση Σύνδεσης Ακ
ροδεκτών







Μετά την αρίθμηση των ακροδεκτών και τη δημιουργία του πίνακα
συνδέσεων ακροδεκτών,εκτελείται το κύριο μέρος του αλγορίθμου εύρεσης
κόμβων ο οποίος σε γενικές γραμμές λειτουργίας εξετάζει τους ακροδέκτες
που είναι συνδεδεμένοι μαζί και ορίζει

ένα κόμβο για τους ακροδέκτες
αυτούς.Η τιμή του κόμβου αυτού αποθηκεύεται στη πρώτη στήλη του πίνακα
συνδέσεων ακροδεκτών στις γραμμές που αντιστοιχούν στους ακροδέκτες που
συνδέονται μαζί.Μετά την εύρεση των κόμβων αυτών,μηδενίζονται οι κόμβοι
οι οποίοι
αντιστοιχούν σε συνδέσεις των ακροδεκτών με τη γη έτσι ώστε οι
κόμβοι αυτοί να είναι μηδενικοί όπως συνηθίζεται.Τέλος,με μια ρουτίνα
ταξινόμησης με το όνομα
Sort
η οποία βρίσκεται και αυτή στο
module
ανάλυσης του κυκλώματος
modAnalysis
,
γίνεται αναταξινόμησ
η των αριθμών
των κόμβων στην πρώτη στήλη του πίνακα συνδέσεων ακροδεκτών έτσι ώστε
να είναι σωστή η αρίθμηση των κόμβων από το μηδέν έως τον αριθμό των
κόμβων του κυκλώματος χωρίς να υπάρχουν κενά στην ακολουθία των
αριθμών των κόμβων.





Μετά το τέλος της

προηγούμενης διαδικασίας που αναφέρθηκε,ο πίνακας
συνδέσεων ακροδεκτών έχει πάρει την τελική του μορφή και οι κόμβοι του
κυκλώματος έχουν βρεθεί.Σειρά έχουν οι εσωτερικοί κόμβοι που μπορεί να


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




προκύπτουν στην τοπολογία ενός κυκλώματος από κάποια εξαρτήματα

των
οποίων η εσωτερική μοντελοποίηση προυποθέτει την προσθήκη νέων κόμβων
στο κυκλωματικό μοντέλο.Αν δημιουργούνται εσωτερικοί κόμβοι στην
τοπολογία του κυκλώματος,πρέπει απαραιτήτως να ληφθούν υπόψη γιατί
συμμετέχουν στην μοντελοποίηση και ανάλυση του κυ
κλώματος.Οι κόμβοι
αυτοί αν υπάρχουν αριθμούνται ξεχωριστά,λαμβάνουν και αυτοί μια
ξεχωριστή τιμή διάφορη από τους κόμβους που ήδη αναγνωρίστηκαν από το
προηγούμενο στάδιο του αλγορίθμου και αποθηκεύονται στη συλλογή
εσωτερικών κόμβων
InternalNodes
η οποία

υπάρχει για το σκοπό αυτό στην
κλάση
clsActiveComponent
ενός εξαρτήματος.





Στο τελικό στάδιο του αλγορίθμου εύρεσης κόμβων γίνεται απλά η μεταφορά
των πληροφοριών των κόμβων που υπάρχουν στην πρώτη στήλη του πίνακα
PinNodes

στους ακροδέκτες κάθε εξαρτήμα
τος.Πιο συγκεκριμένα,η
μεταβλητή
Node

κάθε ακροδέκτη ενός εξαρτήματος και για κάθε εξάρτημα
που βρίσκεται στην επιφάνεια σχεδίασης,παίρνει την τιμή του κόμβου στον
οποίο συνδέεται ο ακροδέκτης αυτός.Μετά το τέλος του αλγορίθμου ο
πίνακας ακροδεκτών
PinNode
s

καταστρέφεται ελευθερώνοντας χώρο στη
μνήμη του προγράμματος ενώ οι πληροφορίες για τους κόμβους και για τις
συνδέσεις των ακροδεκτών με αυτούς βρίσκονται αποθηκευμένες στους
ακροδέκτες κάθε εξαρτήματος.


Ο αλγόριθμος εύρεσης κόμβων ολοκληρώνεται έχοντας

ανανεώσει την τιμή του
κόμβου σε κάθε ακροδέκτη του κυκλώματος και η τοπολογία των κόμβων έχει
βρεθεί.Το επόμενο στάδιο που θα ακολουθήσει στην ανάλυση της τοπολογίας του
κυκλώματος είναι η εύρεση και των κλάδων του κυκλώματος ώστε να συμπληρωθεί
το μαθημ
ατικό μοντέλο.Η διαδικασία αυτή είναι απαραίτητη για να συμπληρωθεί το
τοπολογικό μοντέλο και να γίνει εφικτός ο καθορισμός των τοπολογικών μητρών που
θα πάρουν μέρος στη χρονική ανάλυση του κυκλώματος.


7.
5.Εύρεση Κλάδων του Κυκλώματος


Η εύρεση των κλάδω
ν από τους οποίους αποτελείται το κύκλωμα είναι μια
απλούστερη διαδικασία από την εύρεση των κόμβων του κυκλώματος και αυτό γιατί
ουσιαστικά κάθε απλό εξάρτημα δύο ακροδεκτών μπορεί να θεωρηθεί ως κλάδος του
κυκλώματος.Έτσι,ουσιαστικά η αρίθμηση των εξαρτη
μάτων των δύο ακροδεκτών
μπορεί να δώσει έννοια στην αρίθμηση των κλάδων.Όταν βέβαια τα εξαρτήματα που
εξετάζονται έχουν τρείς ή περισσότερους ακροδέκτες ή με άλλα λόγια η εσωτερική
τους μοντελοποίηση γίνεται με τοπολογία δύο ή περισσότερων κλάδων,τότε
αρι
θμούνται και οι εσωτερικοί κλάδοι του εξαρτήματος.Η απλή λοιπόν αρίθμηση των
κλάδων που αντιπροσωπεύουν κάθε ένα από τα εξαρτήματα του κυκλώματος είναι η
ικανή διαδικασία για την εύρεση των κλάδων του κυκλώματος.

Η διαδικασία αυτή ολοκληρώνεται με τη ρουτί
να
SetPinNumbers

η οποία βρίσκεται
στο
module
modAnalysis
η οποία αριθμεί τους κλάδους που υπάρχουν στο
κύκλωμα.Διακρίνουμε δύο περιπτώσεις
:


-

Αν ένα εξάρτημα δεν έχει εσωτερικούς κλάδους,η τιμή του απλού κλάδου τον
οποίο αντιπροσωπεύει αποθηκεύεται στη μετ
αβλητή
Branch

της


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




clsActiveComponent
που όπως έχουμε προαναφέρει είναι η κλάση του
αντικειμένου του εξαρτήματος στο γραφικό περιβάλλον.


-

Αν ένα εξάρτημα εκτός από τον απλό κλάδο που αντιπροσωπεύει προσθέτει
στην τοπολογία του κυκλώματος και άλλους κλάδους,
τότε οι τιμές των
κλάδων αυτών που προκύπτουν από την αρίθμησή τους αποθηκεύονται στη
συλλογή
InternalBranches
της κλάσης
clsActiveComponent
με τον ίδιο
τρόπο με τον οποίο αποθηκεύονται οι τιμές των εσωτερικών κόμβων στη
συλλογή
InternalNodes

της
clsActive
Component
.
Για παράδειγμα,ένα
NPN
-
Transistor
μοντελοποιείται με το π
-
ισοδύναμό του και μάλιστα στην ενεργό
περιοχή οπότε συνεισφέρει με δύο κλάδους στην τοπολογία του κυκλώματος
όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.


Μοντελοποίηση
NPN
-
Transistor




Μετά την ολ
οκλήρωση της διαδικασίας εύρεσης κλάδων του κυκλώματος και αφού
έχει ολοκληρωθεί και η διαδικασία εύρεσης κόμβων του κυκλώματος,έχουμε
συλλέξει όλες τις πληροφορίες σχετικά με τα εξαρτήματα που υπάρχουν στην
επιφάνεια σχεδίασης,σε ποιούς τοπολογικούς κόμβο
υς συνδέονται οι ακροδέκτες
τους και ποιούς κλάδους αποτελούν κατά τη μοντελοποίηση του κυκλώματος.


7.6.Παρουσίαση Τοπολογίας και Παραμέτρων Κυκλώματος


Κατά τη σχεδίαση ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος το γραφικό περιβάλλον μας δίνει
τη δυνατότητα να μπορού
με να εξετάζουμε την τοπολογία και τις παραμέτρους του
κυκλώματος αυτού συγκεντρώνοντας όλες τις απαραίτητες πληροφορίες σε ένα
πίνακα.Ο πίνακας αυτός εμφανίζεται από το γραφικό περιβάλλον αν πατήσουμε το
κουμπί
Topo
στη μπάρα εργαλείων του γραφικού περιβά
λλοντος.Αν θεωρήσουμε για
παράδειγμα ότι επιθυμούμε να σχεδιάσουμε ένα απλό κύκλωμα με μια πηγή συνεχούς
τάσης Ε
=10V

να φορτίζει μέσω μιας αντίστασης
R=1k
Ω

ένα πυκνωτή
C=10mF
όπως
φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.










Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 7.6.1
-

Παρουσίαση Τοπολογίας Κ
υκλώματος






Με την επιλογή
Topo θα εκτελεστο
ύν ένα σύνολο ενεργειών και διαδικασιών όπως
έχουμε προαναφέρει για την εύρεση των κόμβων και των κλάδων του κυκλώματος
δηλαδή την τοπολογία του κυκλώματος.Στη συνέχεια,δημιουργείται και
παρουσιάζεται ο πίνακ
ας πληροφοριών της τοπολογίας του κυκλώματος.Ο πίνακας
αυτός περιέχει πληροφορίες διατεταγμένες με τρόπο ώστε σε κάθε γραμμή να
αντιστοιχεί ένα εξάρτημα του κυκλώματος.


-

Στην πρώτη του στήλη αναφέρεται κάθε ένα από τα εξαρτήματα που
βρίσκονται στην επιφάνε
ια σχεδίασης με το όνομά του.Αποτελεί τη στήλη
κλειδί του πίνακα και προσδιορίζει μονοσήμαντα κάθε γραμμή του πίνακα.


-

Στις αντίστοιχες 5 στήλες (2
-
6) που ακολουθούν υπάρχουν οι κόμβοι με τους
οποίους συνδέονται οι ακροδέκτες του συγκεκριμένου εξαρτήματος
στους
οποιους συμπεριλαμβάνονται και οι εσωτερικοί κόμβοι του όπως έχουμε
προαναφέρει.


-

Στη συνέχεια,στις επόμενες 5 στήλες (7
-
12) υπάρχουν οι κλάδοι που
συνεισφέρει το εξάρτημα στην τοπολογία του κυκλώματος οι οποίοι όπως και
οι κόμβοι στην προηγούμενη πε
ρίπτωση έχουν βρεθεί με τους αλγορίθμους
εύρεσης κόμβων και κλάδων.


-

Τέλος,στις τελευταίες στήλες του πίνακα υπάρχουν οι παράμετροι για κάθε
εξάρτημα.Οι παράμετροι αυτοί διαφέρουν από εξάρτημα σε εξάρτημα και δεν
καταλαμβάνουν τον ίδιο αριθμό στηλών στον π
ίνακα.






Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 7.6.2
-

Πίνακας Τοπολογίας και Παραμέτρων






Η διαδικασία η οποία δημιουργεί τον πίνακα αυτό εξετάζει κάθε εξάρτημα που
βρίσκεται στην επιφάνεια σχεδίασης δηλαδή στη συλλογή
colActiveComponents

η
οποία βρίσκεται στη φόρμα
frmDesign
.
Στη
συνέχεια,κάθε γραμμή του πίνακα
αρχικοποιείται με τις πληροφορίες που βρίσκονται στο
object

του εξαρτήματος αυτού
και ειδικότερα με το όνομα του εξαρτήματος
(
component.Label)
,
τους κόμβους του
κυκλώματος στους οποίους συνδέεται ο ακροδέκτης
i
του συνόλου τω
ν ακροδεκτών
του εξαρτήματος αυτού

(
component.PinSet(i).Node)

για όλους τους ακροδέκτες του
εξαρτήματος,τους αντίστοιχους κλάδους για το εξάρτημα
(
component.Branch)

και
τέλος την παράμετρο
i

του εξαρτήματος
(
component.Parameters(i))

για όλες τις
παραμέτρου
ς του.Πρέπει να σημειωθεί ο πίνακας συμπληρώνεται και με τις τιμές των
εσωτερικών κόμβων
(
component.InternalNodes)
και εσωτερικών κλάδων
(component.InternalBranches)
με τον τρόπο που έχουμε προαναφέρει.


7.7.Εμφάνιση Κόμβων και Κλάδων


Οι κόμβοι και οι κλά
δοι που προκύπτουν από την ανάλυση της τοπολογίας και τη
μοντελοποίηση των εξαρτημάτων του κυκλώματος μπορούν να σχεδιαστούν πάνω
στο κύκλωμα με τη βοήθεια του γραφικού περιβάλλοντος.Ειδικότερα,κατά τη
σχεδίαση ενός κυκλώματος μπορούμε αν πατήσουμε το κου
μπί με την ένδειξη
Node

να δούμε τους αριθμημένους κόμβους και τη φορά των κλάδων που προέκυψαν από
την αλγοριθμική τοπολογική ανάλυση.Αν χρησιμοποιήσουμε για παράδειγμα το απλό
κύκλωμα φόρτισης πυκνωτή που αναφέρθηκε στην προηγούμενη περίπτωση και
επιλέξο
υμε να δούμε τους κόμβους και τους κλάδους του κυκλώματος,το αποτέλεσμα
παρουσιάζεται παρακάτω.






Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 7.7.1
-

Κόμβοι και Κλάδοι του Κυκλώματος






Η γραφική αναπαράσταση της τοπολογίας του κυκλώματος με κουκίδες για τους
κόμβους και βέλη για τους κλά
δους είναι πολύ χρήσιμη για το σχεδιαστή.Στο
παράδειγμα είναι προφανής η ύπαρξη 2 κόμβων για το κύκλωμα οι οποίοι και
αριθμούνται όπως και 3 κλάδοι με φορά που σημειώνεται με βέλη.Στην περίπτωση
αυτή το κύκλωμα που αναλύεται είναι πολύ απλό και τα εξαρτήμα
τα δεν έχουν
εσωτερικούς κόμβους ή κλάδους.Αν όμως είχαμε για παράδειγμα ένα
NPN


Transistor
όπως στο κύκλωμα ενός ενισχυτή κοινού εκπομπού,τότε λαμβάνονται
υπόψη και σημειώνονται και οι εσωτερικοί κλάδοι του εξαρτήματος.Πρέπει να δωθεί
έμφαση στο ότι με
τον όρο εσωτερικοί κλάδοι εννοούμε όλους τους κλάδους με τους
οποίους συμετέχει το εξάρτημα στο κύκλωμα μετά τη μοντελοποίησή του.Η
τοπολογία του ενισχυτή παρουσιάζεται στη συνέχεια.



















Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 7.7.2
-

Τοπολογία Ενισχυτή Κοινού Εκπομπού






Είναι εύκολο να παρατηρήσει κανείς ότι στο
transistor

σημειώνονται δύο κλάδοι,ο
κλάδος
Br1
και ο κλάδος
Br2
.Προφανώς οι κλάδοι αυτοί προκύπτουν από τη
μοντελοποίηση του εξαρτήματος με το π
-
ισοδύναμο του
transistor

που παρουσιάζεται
στη συνέχεια.


Κλάδοι Μο
ντελοποιημένου
NPN
-
Transistor





Ο κλάδος 1 είναι ο κλάδος της αντίστασης βάσης και της πηγής τάσης Ε=0.7
V

που
χρησιμοποιείται επειδή το
transistor

μοντελοποιείται στην ενεργό περιοχή του.Ο
κλάδος 2 θεωρείται ο κλάδος με την εξαρτημένη πηγή ρεύματος και

την παράλληλη
αντίσταση συλλέκτη
-
εκπομπού.Παρατηρούμε ότι δεν υπάρχει κανένας εσωτερικός
κόμβος στο ισοδύναμο κύκλωμα αφου η αντίσταση βάσης στην ανάλυση θεωρείται
ως εσωτερική αντίσταση της πηγής τάσης που προσωμοιώνει την πτώση τάσης
βάσης
-
εκπομπού
Vbe

(περίπου 0.7
V

για πυρίτιο) στην ενεργό περιοχή του
transistor.




Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




7.8.
Αλλαγή Φοράς Κλάδου


Η φορά που έχει ένας κλάδος κατά το σχεδιασμό του κυκλώματος και σημειώνεται με
το αντίστοιχο βέλος,επιλέγεται αυθαίρετα κατά την ανάλυση της τοπολογίας του
κυκλώματο
ς ανάλογα με τη σειρά που εξετάζονται οι αντίστοιχοι ακροδέκτες του
εξαρτήματος που αποτελεί τον κλάδο.Πολλές φορές παρουσιάζεται η ανάγκη να
θεωρηθεί ένας κλάδος του κυκλώματος ότι έχει φορά αντίθετη με αυτή με την οποία
παρουσιάζεται στο κύκλωμα.Για το λ
όγο αυτό,το γραφικό περιβάλλον μας παρέχει τη
δυνατότητα να αλλάξουμε τη φορά ενός κλάδου.

Έστω ότι θέλουμε να αλλάξουμε τη φορά του κλάδου της αντίστασης
R
1

στο
προηγούμενο παράδειγμα του ενισχυτή.Αν με διπλό αριστερό
click

εμφανίσουμε την
κάρτα παραμέτρω
ν του εξαρτήματος,παρατηρούμε στο κάτω μέρος της την επιλογή

Branch Direction
.


Εικόνα 7.8.1
-

Αλλαγή Φοράς Κλάδου






Αν πατήσουμε το κουμπί
Branch Direction,
εμφανίζεται μια κάρτα η οποία περιέχει
πληροφορίες σχετικά με τους κλάδους που αποτελεί το εξάρ
τημα.Ειδικότερα,για κάθε
κλάδο που αποτελεί το εξάρτημα παρουσιάζεται η φορά του.Η φορά του κλάδου
δηλώνεται με τον αριθμό του κόμβου από τον οποίο ξεκινάει ο κλάδος και τον αριθμό
του κόμβου στον οποίο καταλήγει ο κλάδος.Η φορά ενός κλάδου αλλάζει με τη
β
οήθεια της επιλογής
Change Direction

που εμφανίζεται για κάθε κλάδο.Οι κόμβοι
στους οποίους συνδέεται ο κλάδος αντιστρέφονται δηλαδή ο κλάδος τώρα ξεκινάει
από τον κόμβο που τελείωνε ενώ τελειώνει στον κόμβο που ξεκινούσε πριν από την
αλλαγή της φοράς του.
Τα αποτελέσματα της αλλαγής της φοράς για την αντίσταση
R
1

παρουσιάζονται στη συνέχεια.






Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 7.8.2
-

Αλλαγή Φοράς Κλάδου






Εικόνα 7.8.3
-

Αλλαγή Φοράς Κλάδου






Ο κλάδος της αντίστασης τώρα στο κύκλωμα έχει αντίθετη φορά από τη φορά που
έιχε επ
ιλεχθεί αρχικά από την τοπολογική ανάλυση.




Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 7.8.4
-

Νέα Φορά Κλάδου





Αν επιθυμούμε να αλλάξουμε τη φορά του κλάδου ενός εξαρτήματος που όμως
αποτελεί ένα μόνο κλάδο στο κύκλωμα,το εξάρτημα δηλαδή δεν περιέχει πολλαπλούς
κλάδους,μπορούμε να αλλάξ
ουμε τη φορά του κλάδου απλά επιλέγοντας το εξάρτημα
και στη συνέχεια πατήσουμε
Ctrl + D
.

Στο σημείο αυτό είναι απαραίτητο να σημειωθεί ότι κατά την αποθήκευση ενός
αρχείου σχηματικών αποθηκέυονται και οι τιμές της φοράς των κλάδων των
εξαρτημάτων.Με άλλα
λόγια αν επιλέξουμε μια ορισμένη φορά για κάθε κλάδο του
κυκλώματος και αποθηκεύσουμε το κύκλωμα αυτό σε ένα αρχείο σχηματικών,όταν
ανοίξουμε το αρχείο αυτό για να επεξεργαστούμε το κύκλωμα σε μια μελλοντική
στιγμή,οι φορές των κλάδων θα είναι οι ίδιες με
τις φορές που επιλέχθηκαν την
τελευταία φορά από το χρήστη πριν από την τελευταία αποθήκευση του
κυκλώματος.Η λειτουργία αυτή διευκολύνει σε ικανοποιητικό βαθμό την ανάλυση
ενός κυκλώματος αφού οι φορές των κλάδων παίζουν βασικό ρόλο στο πρόσημο των
αποτελ
εσμάτων.


7.9.Μοντελοποίηση Κυκλώματος


Μετά την τοπολογική ανάλυση του κυκλώματος και έχοντας βρεί τους κόμβους και
τους κλάδους του,το επόμενο βήμα είναι η μαθηματική μοντελοποίηση των
εξαρτημάτων του και η δημιουργία των τοπολογικών πινάκων που χρησιμοπ
οιούνται
ευρύτατα στο πεδίο της ανάλυσης των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.Οι βασικοί
πίνακες αυτοί που χρησιμοποιούνται κατά την ανάλυση του κυκλώματος που
σχεδιάστηκε στο γραφικό περιβάλλον παρουσιάζονται στη συνέχεια.


-

Ο πίνακας κλάδων
-
κόμβων
Α
i



-

Ο πίνακας α
γωγιμοτήτων
Gd




Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




-

Το διάνυσμα των σταθερών πηγών τάσης
Edc


-

Το διάνυσμα των πηγών ρεύματος
Idc


Οι πίνακες αυτοί περιέχουν όλες τις απαραίτητες πληροφορίες για την τοπολογία του
κυκλώματος,τις ωμικές αντιστάσεις και τις σταθερές πηγές του κυκλώματος.Με βάση

τους πίνακες αυτούς μπορεί να γίνει η
DC
ανάλυση ενός απλού κυκλώματος με
ωμικές αντιστάσεις χωρίς εξαρτημένες πηγές και θεωρώντας τους πυκνωτές ως
ανοιχτό κύκλωμα και τα πηνία ως βραχυκύκλωμα.Το μοντέλο όμως αυτό δεν επαρκεί
σε περίπτωση που έχουμε εξαρτ
ημένες πηγές που εισάγονται στο κύκλωμα από
ενεργά στοιχεία όπως π.χ. διπολικά
transistor

ή ακόμα η ανάλυση που κάνουμε δεν
είναι
DC

ανάλυση αλλά χρονική ανάλυση.Στην ανάλυση αυτή δεν μπορούν να
θεωρηθούν οι πυκνωτές ανοιχτά κυκλώματα και τα πηνία ως βραχυ
κυκλώματα οπότε
το μοντέλο επίλυσης πρέπει να επεκταθεί.

Για τους λόγους αυτόυς ο αλγόριθμος χρονικής ανάλυσης που χρησιμοποιείται από το
γραφικό περιβάλλον απαιτεί και επιπλέον πληροφορίες για τα ενεργά στοιχεία και
τους πυκνωτές,τα πηνία,τους διακόπτες κ
αι όλα τα στοιχεία που πρέπει να ληφθούν
υπόψη στη χρονική ανάλυση επειδή παρουσιάζουν μεταβατική συμπεριφορά.

Ενδεικτικά αναφέρονται οι πίνακες που χρησιμοποιεί ο αλγόριθμος χρονικής
ανάλυσης.


-

Πίνακας
Cap

για τους πυκνωτές


-

Πίνακας
Εο

για τις αρχικές τιμ
ές τάσης των πυκνωτών


-

Πίνακες
DCV,DCC

για τις εξαρτημένες πηγές τάσης και ρεύματος αντίστοιχα


-

Πίνακας
VSIN,ISIN

για της εναλλασόμενες πηγές τάσης και ρεύματος
αντίστοιχα


-

Πίνακες
VWS,IWS

για τις πηγές τάσεις και ρεύματος με καθορισμένη
κυματομορφή


-

Πίνα
κες
SwFromV,SwT

για τους διακόπτες ελεγχόμενους από τάση και τους
χρονοδιακόπτες αντίστοιχα


-

Πίνακας
QWatt

για θερμοστάτη



Με τη βοήθεια των πληροφοριών που βρίσκονται στους πίνακες αυτούς η χρονική
ανάλυση του κυκλώματος είναι πλέον εφικτή.


7.10.Καθορισ
μός Τιμών Πινάκων


Ο καθορισμός των τιμών των τοπολογικών πινάκων αλλά και των πινάκων που
αναφέραμε γίνεται εξετάζοντας κάθε ένα από τα εξαρτήματα του κυκλώματος που
αποτελούν όπως έχουμε προαναφέρει τη συλλογή
colActiveComponents
στη φόρμα
σχεδίασης
frmD
esign
.
Η διαδικασία που ακολουθείται είναι η συμπλήρωση του
πίνακα
Ai

ανάλογα με τις τιμές της μεταβλητής
Node
σε κάθε ακροδέκτη του
εξαρτήματος.Στη συνέχεια,ανάλογα με το είδος του εξαρτήματος συμπληρώνονται οι


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




παραπάνω πίνακες π.χ. ο πίνακας
Gd
για τις αν
τιστάσεις,ο πίνακας
Cap
για τους
πυκνωτές ή κάποιος από τους υπόλοιπους πίνακες αν πρόκειται για άλλου είδους
εξάρτημα.Με τη σάρωση αυτή όλων των εξαρτημάτων του κυκλώματος και τη
συμπλήρωση των πινάκων έχει ολοκληρωθεί η μαθηματική μοντελοποίηση του
κυκλώ
ματος.Η ρουτίνα που επιτελεί τη διαδικασία αυτή ονομάζεται
BuiltCircuit
και
βρίσκεται στο
module
ανάλυσης με το όνομα
modAnalysis
.

Στην ουσία,από το γραφικό επίπεδο καθορίζεται η αντικειμενοσταφής αναπαράσταση
του κυκλώματος με τη μορφή αντικειμένων εξαρτη
μάτων και γραμμών
συνδέσεων.Στη συνέχεια η τοπολογική ανάλυση ενημερώνει τις πληροφορίες που
υπάρχουν αποθηκευμένες στα αντικείμενα που αντιπροσωπεύουν τα εξαρτήματα για
τους κόμβους και τους κλάδους του κυκλώματος και τέλος με τη μοντελοποίηση του
κυκλώμα
τος δημιουργούνται οι πίνακες για τη μαθηματική επίλυση από τον
αλγόριθμο χρονικής ανάλυσης.Όλο το κύκλωμα πλέον αντικαθίσταται από τις τιμές
των πινάκων που προέκυψαν από τη μοντελοποίησή του.


7.11.
Εμφάνιση Τοπολογικών Μητρών


Το γραφικό περιβάλλον δίνει

τη δυνατότητα στο χρήστη να παρατηρήσει τους
γνωστούς τοπολογικούς πίνακες.Για να παρατηρήσουμε π.χ. τον πίνακα κλάδων
-
κόμβων Α του κυκλώματος του ενισχυτή επιλέγουμε
Analysis

και στη συνέχεια
Circuit Matrices
.


Εικόνα 7.11.1
-

Εμφάνιση Τοπολογικών Πινάκω
ν













Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Εικόνα 7.11.2
-

Εμφάνιση Τοπολογικών Πινάκων



































Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




8.Χρονική Ανάλυση Κυκλώματος



8.1.
Αλγόριθμος Χρονικής Ανάλυσης


Μετά τη φάση μοντελοποίησης ενός σχεδιασμένου ηλεκτρονικού κυκλώματος
ακολουθεί η ανάλυσή του.Ο αλγ
όριθμος χρονικής ανάλυσης έχει ως είσοδο τους
πίνακες που προέκυψαν από την τοπολογική ανάλυση και μοντελοποίηση του
κυκλώματος και με βάση τις παραμέτρους ανάλυσης που δίνει ο χρήστης παρουσιάζει
το αντίστοιχο γράφημα τάσης ενός κόμβου ή ρεύματος ενός κλά
δου.Θα μελετήσουμε
την εφαρμογή του αλγορίθμου χρονικής ανάλυσης σε ένα απλό κύκλωμα φόρτισης
από πηγή
E=
10
V

με
fixed
τιμή εσωτερικής αντίστασης 10 Ω (με άλλα λόγια το νέο
εξάρτημα που προσθέσαμε στη βιβλιοθήκη εξαρτημάτων)
,
πυκνωτή
C=1mF
με
αρχική τάση

1
V

στα άκρα του πυκνωτή μέσω αντίστασης
R=10
Ω.Έχουμε σχεδιάσει
το κύκλωμα αυτό και έχουμε δώσει όλες τις παραμέτρους στα στοιχεία που το
αποτελούν.


Εικόνα 8.1.1
-

Φόρτιση Πυκνωτή





Με την επιλογή
Start Analysis

ή με την επιλογή
Built
από τη μπάρα εργαλε
ίων του
γραφικού περιβάλλοντος,ξεκινάει η διαδικασία χρονικής ανάλυσης του
κυκλώματος.Κατά τη διαδικασία αυτή εμφανίζεται η φόρμα εισαγωγής παραμέτρων
ανάλυσης η οποία συμπεριλαμβάνει πληροφορίες για το χρονικό διάστημα στο οποίο
θα γίνει η ανάλυση καθώς κ
αι το
step
δηλαδή το χρονικό βήμα κατά το οποίο θα
επαναλαμβάνονται οι υπολογισμοί από τον αλγόριθμο.Επίσης,υπάρχουν επιπλέον
στοιχεία όπως η ονομασία των αξόνων του γραφήματος το οποίο θα είναι η απόκριση
της ανάλυσης καθώς υπάρχει και η δυνατότητα επιλογ
ής πολλαπλών γραφημάτων.

Αφού καθορίσουμε το διάστημα ανάλυσης σε [0,100ms] δηλαδή τιμή 0.1
sec

στο
πρώτο πεδίο της φόρμας,το βήμα ανάλυσης σε 10
ms

δηλαδή τιμή 0.01
sec

στο τρίτο


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




πεδίο της φόρμας και επιλέξουμε να δούμε την τάση στον κόμβο 2 του
πυκνωτή,προχ
ωρούμε στην έναρξη δημιουργίας του γραφήματος πατώντας το κουμπί
Start Plots
.
Ο αλγόριθμος ανάλυσης αρχίζει να εκτελείται με βάση τις τιμές και τις
παραμέτρους που καθορίστηκαν και τα αποτελέσματα αποθηκεύοντα πρώτα σε
αριθμητική τιμή σε φύλλο εργασιάς
Micr
osoft Excel

το οποίο στη συνέχεια
δημιουργεί και το γράφημα των αποτελεσμάτων στο τελικό στάδιο του αλγορίθμου
ανάλυσης.


Εικόνα 8.1.2
-

Φόρμα Καθορισμού Παραμέτρων Ανάλυσης















Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis





Εικόνα 8.1.3
-

Αποτελέσματα Αλγορίθμου




Εικόνα 8.1.4
-

Γράφημα Α
ποτελεσμάτων






Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




8.2.Λειτουργία Αλγορίθμου Ανάλυσης


Η λειτουργία του αλγορίθμου χρονικής ανάλυσης ο οποίος εκτελείται με τη βοήθεια
της ρουτίνας
Anal

η οποία βρίσκεται στο
module
modTransient
,αποτελείται από ένα
σύνολο σταδίων (
Handles)
κατά το οποίο με β
άση τους πίνακες που δημιουργήθηκαν
από τη μοντελοποίηση του κυκλώματος

αναγνωρίζονται τα είδη των εξαρτημάτων
που παίρνουν μέρος στην ανάλυση και γίνεται ο ανάλογος μαθηματικών χειρισμός
των παραμέτρων.Ανάλογα με το είδος των στοιχείων του κυκλώματος,ο αλ
γόριθμος
διακλαδίζεται σε ξεχωριστές αναλύσεις όπως απλή
DC

ανάλυση,ανάλυση με
πυκνωτές,ανάλυση με πηγές κυματομορφές.Σημειώνονται ιδιαίτερα τα εξής βασικά
σημεία της ανάλυσης
:


-

Επειδή κατά την αντιστροφή του πίνακα αγωγιμοτήτων
Gd

τα μηδενικά
στοιχεία της

διαγωνίου δημιουργούν πρόβλημα απείρου,ο αλγόριθμος
χρησιμοποιεί ως μοντέλο για το βραχυκύκλωμα όχι μηδενική αντίσταση αλλά
μια πολύ μικρή τιμή
Rshort=10
-
12

Ω

η οποία στην ουσία δημιουργεί
απειροελάχιστο σφάλμα στα αποτελέσματα.Επίσης,για το ανοιχτό κύκλω
μα
δεν χρησιμοποιείται άπειρη τιμή αντίστασης κάτι που δεν είναι δυνατό αλλά
μια πολύ μεγάλη τιμή αντίστασης
Ropen=10
12

Ω

η οποία προσομοιώνει το
ανοιχτό κύκλωμα.


-

Για ένα νέο εξάρτημα το οποίο έχει προστεθεί στη βιβλιοθήκη εξαρτημάτων
του γραφικού περιβ
άλλοντος πρέπει επίσης να προστεθεί ένα νέο
handle

το
οποίο θα χειρίζεται τη συμπεριφορά των παραμέτρων του εξαρτήματος αυτού
κατά τη διάρκεια του αλγορίθμου ανάλυσης.Ο αλγόριθμος μπορεί να χειριστεί
τα
standard
εξάρτηματα που υπάρχουν με τη μορφή
handles
αλλά για το νέο
εξάρτημα είναι απαραίτητο να δοθούν οδηγίες στον αλγόριθμο για τον τρόπο
με τον οποίο θα χειριστεί το νέο αυτό εξάρτημα.



-

Ο αλγόριθμος αποφασίζει την κατάλληλη ανάλυση του κυκλώματος ανάλογα
με τα στοιχεία που περιέχει.Αν ένα κύκλωμα δεν έ
χει μεταβατική
συμπεριφορά,τότε γίνεται
DC
ανάλυση από τον αλγόριθμο αφού η
μεταβατική ανάλυση δεν έχει διαφορετικό αποτέλεσμα.Επίσης,πρέπει να
τονιστεί ότι στην περίπτωση αυτή
τα
transistor
θεωρούνται ότι έχουν μη
μεταβατική συμπεριφορά και λειτουργούν στ
ην ενεργό περιοχή τους
.Οι
διάφορες χωρητικότητες των μοντέλων των
transistror
δεν λαμβάνονται
υπόψη.



Στο τέλος της ανάλυσης τα αποτελέσματα όπως έχουμε προαναφέρει αποθηκεύονται
σε ένα φύλλο εργασίας
Microsoft Excel

σε ξεχωριστό παράθυρο
Excel
που ανοίγε
ι
για το σκοπό αυτό και

παρουσιάζονται με τη μορφή γραφήματος.










Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




9.
Vocabulary



Βασικές Ρουτίνες



1.Ρουτίνες Βιβλιοθήκης



modLibrary.Initialize

Αρχικοποίηση της βιβλιοθήκης
εξαρτημάτων κατά την έναρξη του
γραφικού περιβάλλοντος και μετά την
προσθήκ
η νέων εξαρτημάτων σε αυτή
=
modLibrary.AddToXMLFile

Ρούτινα που χρησιμοποιείται από τον
οδηγό νέων εξαρτημάτων για την
προσθήκη του νέου εξαρτήματος στο
αρχείο βιβλιοθήκης
=
=
=

Ρουτίνες Γραφικού Χειρισμού



frmDesign.AddComponent

Προσθήκη εξαρτήματος βιβλι
οθήκης
στην επιφάνεια σχεδίασης.Η ρουτίνα
αυτή δημιουργεί ένα νέο εξάρτημα με
βάση τον τύπο εξαρτήματος που επέλεξε
ο χρήστης και το εμφανίζει στην
επιφάνεια σχεδίασης
=
frmDesign.RefreshPinCoordinates

Ανανέωση των συντεταγμένων των
ακροδεκτών του εξαρτήματ
ος που
κινείται.Οι τιμές των συντεταγμένων που
ανανεώνονται βρίσκονται αποθηκευμένες
στο
潢橥ot
=
του εξαρτήματος.
=
frmDesign.MoveComponent

Κίνηση των γραμμών με τις οποίες
συνδέεται ένα εξάρτημα.Το εξάρτημα
κινείται με τη βοήθεια των
浯畳e⁥癥湴猠
του αντίστ
οιχου ImageBox
c潮瑲潬o
που
αντιπροσωπεύει το εξάρτημα
=
frmDesign.MoveLinePart

Ανεξάρτητη κίνηση των γραμμών που
επιλέγονται από τον χρήστη στην
επιφάνεια σχεδίασης
=
frmDesign.RefreshLabel

Ανανέωση της ετικέτας του εξαρτήματος
=
frmDesign.SnapComponent

Snap
δύο εξαρτημάτων
=
frmDesign.FindNodeCoords

Εύρεση συντεταγμένων κόμβων
=
frmDesign.PrintNodes

Εμφάνιση των κόμβων και των κλάδων
του κυκλώματος μετά από την
τοπολογική ανάλυση
=
frmDesign.SwitchMode

Ρουτίνα η οποία ελέγχει ποιά κουμπιά
πατήθηκαν στη μπάρα εργ
αλείων του


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




γραφικού περιβάλλοντος
=
=
3.Ρουτίνες Γεωμετρικών Μετασχηματισμών και Επιλογής



modGraphics.ChangeColor

Αλλάζει το χρώμα του εξαρτήματος από
μαύρο σε κόκκινο και αντίστροφα για να
δηλώσει την επιλογή του
=
modGraphics.Rotate

Περιστροφή του εξαρτ
ήματος
=
modGraphics.FlipHorizontal

Οριζόντιο
晬楰灩湧=
του εξαρτήματος
=
modGraphics.FlipVertical

Κατακόρυφο
晬楰灩湧=
του εξαρτήματος
=
=
4.Ρουτίνες Διαχείρισης Αρχείων



modFile.SaveCircuit

Αποθήκευση κυκλώματος σε αρχείο
σχηματικών
=
modFile.LoadCircuit

Άνο
ιγμα σχηματικού αρχείου
κυκλώματος
=
=
5.Ρουτίνες Τοπολογικής Ανάλυσης και Μοντελοποίησης Εξαρτημάτων



modAnalysis.FindEndPin

Ρουτίνα η οποία επιτελεί τον αλγόριθμο
που εξακριβώνει που τελειώνει η γραμμή
μιας σύνδεσης
=
modAnalysis.FindNodes

Ρουτίνα τοπολ
ογικής ανάλυσης με την
οποία ανιχνεύονται οι κόμβοι και οι
κλάδοι του κυκλώματος
=
modAnalysis.CreatePinTable

Ρουτίνα αρχικοποίησης του τοπολογικού
πίνακα που εμφανίζεται για το κύκλωμα
με την επιλογή
呯灯T
από τη μπάρα
εργαλείων του γραφικού περιβάλλοντος
=
modAnalysis.BuiltCircuit

Ρουτίνα η οποία σαρώνει το κύκλωμα και
για κάθε εξάρτημα συμπληρώνει τους
τοπολογικούς πίνακες που απαιτούνται
για τη χρονική ανάλυση
=
=
6.Ρουτίνες Χρονικής Ανάλυσης



modTransient.Anal

Κύρια ρουτίνα αλγορίθμου χρονικής
ανάλυσης
=
=
=
=
=
=
=
=


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis







Βασικές Κλάσεις



clsComponent

Η κλάση αυτή αντιπροσωπεύει ένα
εξάρτημα βιβλιοθήκης με όλες τις
摥晡畬u=
τιμές του
=
clsActiveComponent

Η κλάση αυτή αντιπροσωπεύει ένα
εξάρτημα που βρίσκεται στην επιφάνεια
σχεδίασης με τις τρέχουσες τιμές για όλ
ες
τις παραμέτρους του εξαρτήματος
=
clsPoint

Η κλάση αυτή αντιπροσωπεύει τον
ακροδέκτη ενός εξαρτήματος
=
clsValue

Η κλάση αυτή αντιπροσωπεύει τη γενική
μορφή των παραμέτρων ενός
εξαρτήματος (όνομα παραμέτρου ,
αριθμητική τιμή , μονάδα μέτρησης)
=
clsConne
ctor

Η κλάση αυτή αντιπροσωπεύει τη
σύνδεση του ακροδέκτη με μια γραμμή
σύνδεσης
=


Βασικές Μεταβλητές



modLibrary.colComponentLibrary


(Collection)

Συλλογή αντικειμένων εξαρτημάτων της
κλάσης
clsComponent
που αποτελεί τη
βιβλιοθήκη εξαρτημάτων του γραφ
ικού
περιβάλλοντος

frmDesign.colActiveComponents


(Collection)

Συλλογή αντικειμένων της κλάσης
clsActiveComponent
που αποτελεί το
σύνολο των εξαρτημάτων που βρίσκεται
κάθε στιγμή στην επιφάνεια σχεδίασης

frmDesign.linepart( )


(
Control Array)

Πίνακας
των
Line control
που
φορτώνονται
run
-
time
και
χρησιμοποιούνται για κάθε τμήμα μιας
σύνδεσης στην επιφάνεια σχεδίασης

frmDesign.intComponentIndex

(
Integer)

Δείκτης στη συλλογή των εξαρτημάτων
colActiveComponents

frmDesign.LineIndex

(Integer)

Δείκτης στον

πίνακα
linepart

για κάθε
τμήμα σύνδεσης

modAnalysis.numOfNodes

(
Integer)

Αριθμός των κόμβων του κυκλώματος
μετά την τοπολογική ανάλυση

modAnalysis.numOfBranches

(Integer)

Αριθμός των κόμβων του κυκλώματος
μετά την τοπολογική ανάλυση
=
=




Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis




Μεταβλητές


1.Μ
εταβλητές Γραφικού Χειρισμού



frmDesign.bolDragStatus


(
Boolean)

Η μεταβλητή αυτή χρησιμοποιείται για
να δηλώνει αν ένα εξάρτημα κινείται
στην επιφάνεια σχεδίασης τη
συγκεκριμένη στιγμή
=
modLibrary.ScaleArray ( )


(String)

Ο πίνακας
pca汥l牲ay=
περιέχει το
=
συμβολισμό του συντελεστή κλίμακας
για τη μονάδα μέτρησης των τιμών των
παραμέτρων π.χ.
ScaleArray(2)=”n”
και
ScaleArray(3)=”
μ

=
frmDesign.bolDrawStatus


(Boolean)

Η μεταβλητή αυτή χρησμοποιείται για να
δηλώνει αν βρισκόμαστε σε κατάσταση
σχεδίασης συνδέσ
εων ή τοποθέτησης
εξαρτημάτων
=
modAnalysis.intNodes

(Integer)


Η μεταβλητή αυτή περιέχει τον αριθμό
των εσωτερικών κόμβων του
κυκλώματος
=


2.Μεταβλητές Χειρισμού
XML



DomDocument


(DOMDocument)

Χρησιμοποιείται ως τοπική μεταβλητή
στις συναρτήσεις που απ
αιτούν σύνδεση
με το αρχείο βιβλιοθήκης
塍iK
Αποτελεί
ένα
潢橥ot
=
του
䑯a畭敮u⁏扪=c琠䵯摥氠
楮ie牦ace
=
XmlNode


(IXMLDOMNode)

Χρησιμοποιείται με τον ίδιο τρόπο ως
τοπική μεταβλητή και αντιπροσωπεύει
την έννοια του
x浬=
κόμβου δεδομένων με
τη μορφή
潢橥ot
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=


Γραφικό Περιβάλλον
Circuit Analysis





Παράρτημα


Προσθήκη Νέου Εξαρτήματος με τη Μορφή Αρχείου
XML


Η εισαγωγή ενός νέου εξαρτήματος με τη μορφή αρχείου
XML

γίνεται με τη βοήθεια
του διαχειριστή βιβλιοθήκης οπώς είδαμε και στο σχετικό κεφάλαιο
XML.
Για το
σκοπό αυτό πρέπει να επιλ
έξουμε την προσθήκη νέου εξαρτήματος με τη μορφή
XML
αρχείου από τις επιλογές του διαχειριστή βιβλιοθήκης.


Επιλογή Εισαγωγής Νέου Εξαρτήματος με
XML
Αρχείο





Μετά την επιλογή αυτή πρέπει να καθοριστεί το αρχείο γραφικών που θα
χρησιμοποιηθεί για το νέο

εξάρτημα και στη συνέχεια το αρχείο
XML
του
εξαρτήματος.Χρειαζόμαστε δηλαδή δύο αρχέια επείδη το αρχείο γραφικών δεν είναι