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图5-17 带有实际数据点的波形显示
5-3-2 信号波形的编辑修改
按5-3-1介绍的步骤调用Probe程序,并在屏幕上显示出信号波形后,可以对信号波形进行各种编辑处理。下面介绍如何添加显示信号波形,改变已显示的波形,或将其删除。关于屏幕上显示波形的存放和调用,以及与其他Windows应用程序之间的数据传递等问题将在5-6节介绍。
1.信号波形的添加
在已打开的Probe窗口中添加显示信号波形的步骤为:
(1)执行Trace/Add子命令,打开图5-15所示Trace/Add Trace对话框(见5-3-1节)。
(2)在对话框中选择要显示其波形的信号变量名。如果需要的话,还可以进一步选取对这几个信号变量进行处理的运算表达式(见5-3-4节)或宏处理(见5-3-6节)。
(3)按图5-15中的OK按钮,选定的信号变量或其运算结果的波形将增添显示在屏幕上。
与5-3-1节比较可见,上述添加显示信号波形的方法与新打开Probe窗口显示信号波形的步骤基本相同,只是现在无需5-3-1节中关于调用Probe程序这1步。
2.信号波形的删除
(1)信号波形的选中:要删除一部分已显示的信号波形,必须首先将其选中。
如5-3-1节所述,屏幕上显示波形的X坐标轴下面是信号名列表区,列出了每条波形曲线显示用的色彩、采用的波形符号以及信号变量名(运算表达式或宏名称)。用鼠标左键单击其中的变量名部分,即选中该信号波形。按Probe内定设置,被选中的信号变量名为红色显示。在选中一个信号变量名后,按下Shift键,可用单击的方法连续选中多个信号变量名。
(2)删除选中的信号波形:按上述方法选中待删除其波形的信号变量名后,选择执行Edit/Delete子命令(见图5-7)或按快捷键Delete键,即将被选中的信号波形删除。若同时选中了几个信号变量名,则这几个信号波形同时被删除。
(3)全部波形的删除:若要将波形显示区中的所有信号波形都删除掉,只需选择执行Trace/Delete All子命令 (见图5-8) 即可。删除全部信号波形以后,若选择执行Trace/Undelete子命令,可将已删除的信号波形恢复显示在屏幕上。
3.替换显示的信号波形
如果要将已显示的一个信号波形改换为另一个信号波形,可以按前面介绍的方法,先将原来的信号波形删除,然后再添加需要显示的波形。这一过程也可以按下述步骤通过修改信号变量名的方法一次完成。
(1)在信号名列表区中用鼠标左键连击待修改其名称的信号变量名(不管该信号波形是否处于选中状态),屏幕上将出现图5-15所示Trace/Add Trace对话框,并在该框中“Trace Expression”部分显示出待修改其名称的信号变量名。
(2)采用通常的文本编辑修改方法将该信号变量名改为新的信号变量名。
(3)按图5-15中OK按钮,新改的信号变量名对应的波形将显示在屏幕上,替换原来的信号波形。
5-3-3输出变量列表控制
由上介绍可见,在Probe窗口中显示那些波形取决于图5-15 Trace/Add Trace对话框中有关项的选用。图5-15对话框中的两个主要部分是“Simulation Output Variables”(输出变量列表)和“Functions or Macros”(函数或宏)。下面首先说明与输出变量列表有关的几个问题。
图5-15中输出变量列表框内显示的是在模拟分析中产生的节点电压和支路电流信号变量名。这些变量代表的信号波形均可以在Probe窗口中显示。如果电路规模较大,则该列表中的变量名将很多。为了方便用户选定要显示其波形的信号名,用户可以从位于图5-15中间部分的Analog(模拟信号)、Digital(数字信号)、Voltages(电压信号)、Currents(电流信号)、Noise(V2/Hz)(噪声信号)、Alias Names(变量名的等效表示形式,见4-5-2节)、Subcircuit Nodes(子电路内部节点信号)7项中,选择需在列表框中显示那种类型的信号变量名。当然,如果该电路模拟分析中不存在某类信号,则该类信号名呈灰色显示,不可能被选中。选中信号类别后,还可以进一步在图5-15左上方小框中键入适配符“*”和“?”,进一步限定变量名称。例如I(R*)代表流过所有电阻的电流信号。这样,只有满足上述双重条件的变量名才会显示在输出变量列表框中,并把符合条件的变量名个数统计列于图5-15的中下部。对图5-15所示实例,对应如图3-27所示RC电路,无数字信号,无噪声分析,也无子电路,因此这3类信号名呈灰色显示,其他所有可用的信号类别均被选中。而且在左上方框内为符号“*”,这就意味着所有的变量名均显示在列表框中。如图5-15所示,符合上述双重条件的变量名共有17个。
需要指出的是,可在该列表框中显示的变量名,除了Pspice模拟分析中可采用的变量名(见4-5节)外,还有AC扫描分析中的自变量FREQUENCY、TRAN分析中的自变量TIME、DC扫描分析中采用的自变量、噪声分析中输入端的等效均方根电压V(INQISE)和输出端的等效均方根电压V(ONOISE)(见3-7-2 节)等。
5-3-4模拟信号的运算处理
在Probe窗口中不但可以直接显示信号波形,而且可对信号波形进行运算处理,并将结果波形显示出来。图5-15中右边部分,“Function or Macros”子框内列出了可供选用的运算符,函数或者”宏”(Macro)。该框中最上面为运算对象类别的选择。供用户从其下拉式列表中选择运算符和函数(Analog Operation and Functions)或宏(Macros)。若选择前者,则其下方列出可供选用的具体运算符和函数。用户可按常规的表达方式选用。例如若要显示输入信号源的功率,应依次选择变量I(Vin)、运算符“*”和变量V(in),则图5-15下方“Trace Expression”右侧显示出I(Vin)*V(in),这时按OK按钮,Probe窗口中将显示出输入信号源的功耗。在调用函数时,还要根据函数类别确定作为函数自变量的信号变量名。例如,若要显示I(R1)信号波形的绝对值,首先选择ABS( ),则图5-15下方“Trace Expression”右侧显示出ABS(|),即插入点光标自然位于括号内,等待用户确定自变量。这时用户再在左边变量列表框中选择I(R1),则“Trace Expression”右侧显示出ABS(I(R1)),即为电流I(R1)的绝对值。这时按图5-15中OK按钮,屏幕上就会显示出I(R1)的绝对值的波形。关于宏的概念将在5-3-6节介绍。
表5-1为Probe中可采用的运算符。表5-2为Probe提供的函数。如表5-2所示,其中有一些函数在Pspice模拟分析模块中是不具备的。
表5-1 Pspice中的运算符
符 号 含 义
+ 加
- 减
* 乘
/ 除
( ) 分组
@ 指定模拟批次或文件名
#
表5-2 Probe中的函数
probe中的函数 含 义  spice中是否采用次函数
ABS(x) 绝对值 x 是
SGN(x) 等于+1(若x>0),或0(若x=0),或-1(若x<0) 是
SQRT(x) 开平方x1/2 是
EXP(x) 以e为底数的x次方ex 是
LOG(x) 自然对数ln(x) 是
LOG10(x) 常用对数log(x) 是
M(x) x的模值 是
P(x) x的相位(单位为度) 是
R(x) x的实部 是
IMG(x) x的虚部 是
G(x) x的群延迟(单位为秒) 否
PWR(x,y) 是
SIN(x) 正弦函数sin(x) 是
COS(x) 余弦函数cos(x) 是
TAN(x) 正切函数tan(x) 是
ATAN(x) 反正切函数tan-1 (x) 是
ARCTAN(x) 反正切函数tan-1 (x) 是
d(x) 求变量x对X轴的导数 否
s(x) 在X轴范围对变量x求积分 否
AVG(x) 在X轴范围对变量x求平均 否
AVGX(x,d) 在X轴上从(x)值-d到(x)范围对x求平均 否
RMS(x) 在X轴范围求变量x的均方根值 否
DB(x) x模的分贝数 否
MIN(x) x实部的最小值 否
MAX(x) x实部的最大值 否
ENVMAX( ) 否
ENVMIN( ) 否
5-3-5 多批模拟分析结果波形的显示
在进行第四章介绍的几种模拟分析以后,将会产生多批数据。显示这些数据波形的步骤与5-3-1中介绍的基本相同,但有两点区别。下面结合RC电路参数扫描分析实例(见6-5节),说明这两个问题。
1.确定调入Probe的数据批次
如5-3-1节所述,为了显示分析结果波形,在完成参数扫描分析后,首先应按5-1-2节介绍的自动调用方式或5-1-3节介绍的方法调用Probe程序。由于现在PROBE数据文件(RC.DAT)中包括有多批运行结果的数据,因此启动Probe程序后,屏幕上首先出现如图5-18所示的多批运行结果选择框,供用户选定待调入的数据批次。
图5-18 多批运行结果选择框
如图5-18所示,在对参数Rval进行扫描分析中,Rval从40 变化至400 ,共有10批数据。在屏幕上出现图5-18选择框时,这10批数据全部处于选中状态。若这10批数据均要采用,直接按图中“OK”按钮即可。若用户只要采用其中几批数据,可先按图中“None”按钮,使这10批数据先全部脱离选中状态,然后再用鼠标左键点击以及Shift+点击的方法选中一批或多批数据,最后按图中“OK”按钮。
2.显示信号波形所属数据批次的确定
下面结合RC电路参数扫描分析结果输入输出波形的显示为例,说明如何确定待显示信号波形所属的数据批次。
(1)输入信号波形:在图5-4中选择执行Trace/Add子命令,屏幕上出现如图5-15所示的Trace/Add Trace对话框。对RC电路,参数扫描分析后,共产生10批模拟分析结果。每批分析中的输入脉冲相同,因此只需显示其中一批分析时采用的输入脉冲波形即可。具体方法是:
在Trace/Add Trace对话框中依次在左边部分选择V(In),在右边部分选择@,再从键盘上键入1,则底部Trace Expression右边显示出V(In)@1,表示显示第一批次分析时输入信号V(In)的波形。
(2)输出结果波形:如果10批分析的输出信号波形均要显示,只需继续在Trace/Add Trace对话框左边部分选择V(Out),无需再在右边部分通过选择@确定显示的批次。这时Trace/Add Trace对话框底部显示出“V(In)@1,V(Out)”,表示要显示第一批分析时的输入信号波形和所有10批分析结果输出信号波形
图5-19 RC电路参数扫描分析结果波形
完成上述设置后,单击图5-15中的OK按钮,屏幕上即按设置要求显示出所有信号波形,如图5-19所示。在图5-19底部信号名列表区中列出了不同信号波形的彩色和采用的波形符号。
5-3-6“宏”(Macro)
1.“宏”的概念
在显示信号波形时,用户不但可以直接利用Probe提供的运算符(见表5-1)和函数(见表5-2)对信号进行运算处理,而且还可以将这些运算符和函数组合在一起,按用户的需要定义一些新的关系式,用于处理信号,然后再显示处理结果的波形。这些由用户自行定义的关系式称之为“宏”(Macro)。定义的“宏”将被存入以.PRB为扩展名的文件(见6-9-3节)。对存入文件的宏可以进行修改、删除等处理。
2.宏的定义格式
定义宏与定义一个运算关系式一样。其一般格式为:
宏名称(变量名1[,变量名2…])=表达式
其中“宏名称”是以后调用该宏时采用的名称。在其后面的括号内为变量名。若不止一个变量,则每个变量之间用逗号隔开。等号后面表达式代表了该宏的具体计算内容,其中可以包括Probe提供的运算符、函数以及已定义的宏。
例如,下面两式均是符合规定的宏定义表达式。
Pi=3.14159265
ADD(A,B)=A+B
在一个宏定义行的后面可以用分号引导注释用字符。例如下式也是一个符合规定的宏定义式
ADD(A,B)=A+B ;the SUM of A and B
3.宏文件
宏存放在以.PRB为扩展名的文件中。在Probe窗口中执行Trace/Macros子命令(见图5-8),屏幕上将出现图5-20所示Macros对话框。该框中同时显示出全局(Global)和本地(Local) .PRB文件(见6-9节)中业已定义的宏。
图5-20 Macros对话框
(1)新宏的定义与存储:在图5-20对话框的Definition框中,按宏的定义格式键入新定义的宏,然后按“Save”按钮,新定义的宏就存入本地.PRB文件,同时显示在Macros框中,并自动加至图5-15的Macros列表框供用户使用。若要将新建的宏存入其他.PRB文件,则应按“Save To”按钮,屏幕上显示出“文件打开”对话框,供用户选择或新建一个存放新定义的宏的文件。
(2)宏的调用:要从其他.PRB文件中调用已定义的宏,应按“Load”按钮,屏幕上出现通常的文件打开对话框,供用户选择确定欲调入的.PRB文件。该文件中包含的宏将出现在图5-20所示的Macros框中,同时添加到图5-15的Macros列表框中供用户选用。
(3)宏的修改:在图5-20显示的宏定义列表中,选择要修改的宏,该宏将出现在Definition框中,用户对其修改后,按Save按钮,修改后的宏将替换原来的宏。
(4)宏的删除:在图5-20显示的宏定义列表中选择要被删除的宏,再按“Delete”按钮,该宏即被删除。若要删除的宏不属于本地.PRB文件,应按“Delete From”按钮,屏幕上出现通常的文件打开对话框,供用户选择确定要删除的宏所隶属的.PRB文件,该宏才被删除。否则,屏幕上将显示出错信息。
(5).PRB文件中的宏:在全局和本地 .PRB文件中以(MACROS)开头的部分为业已定义的宏。为了增强可读性,用户可用文本编辑软件在其中加入注释行。注释行的标志是该行第一个字符为星号“*”。注释的内容将不会出现在图5-15所示的Macros列表框中。
5-3-7 Probe中的数字和单位
1.Probe中的数字表示
在Probe中表示数字的格式与Pspice模拟分析中的基本相同,但在表示方式上存在以下4点区别。
(1)Probe中用小写字母m表示10-3,而不像Pspice中用M。
(2)Probe中用大写字母M表示106,而不像Pspice中必须用MEG表示106。
(3)Probe中不支持MIL或mil。
(4)Probe中除了用大小写字母M和m分别表示106和10-3以外,其他情况下大小写字母没有区别。例如V(5)和v(5)都可用来表示5号节点的电压。
2.Probe中的单位
Probe中可采用的单位如表5-3所示
表5-3 Probe中采用的单位
单位符号 含 义
V 伏特
A 安培
W 瓦特
d (相位的单位)度
S 秒
H 赫兹
Probe可根据运算关系式确定运算结果的单位。例如,若要显示V(5)*ID(M13)的信号波形,则坐标轴上会自动采用W(瓦特)作单位。
5-4显示波形的分析处理
按上节介绍的方法在Probe窗口中显示出信号波形后,可以从不同方面对显示的波形作进一步分析处理,改善波形显示状态,获取更多的数据信息。
5-4-1两根Y轴
1.两根Y轴的作用
图5-21 V(In)、V(Out)、I(C1) 3个波形的显示结果
下面从一个简单的实例看引用两根Y轴的必要性。按5-3-1节介绍的步骤,在Probe窗口中显示rc电路分析结果的V(In)、V(Out)和I(C1)这3个信号波形,则Probe窗口中显示的情况如图5-21所示。
与图5-16相比,图5-21中的Y轴有两个特点:
(1)图5-16中显示的是两个电压信号,因此Y轴上自动标有电压的单位V。而图5-21在同一个坐标系中显示了电压和电流两类信号波形,因此Y轴上未带单位。
(2)由于电压信号幅度在0~1之间,而I(C1)幅度约在-10mA到10mA,因此Probe将Y轴刻度范围自动取为-0.5到1.0,以保证几个波形都能全部显示出。
由此带来的问题是,与Y轴刻度范围相比,I(C1)幅度很小,因此,在图5-21中,I(C1)波形就像一条水平线,只有很小一点起伏,看不出波形的具体形状。如果采用两根坐标轴,这一问题将迎刃而解。
2.两根Y轴的使用步骤
采用两根Y轴显示上述两类信号波形的步骤如下:
(1)按5-3-1节介绍的步骤,在Probe窗口中显示rc电路分析结果的V(In)、V(Out)两个信号波形,屏幕显示情况如图5-16所示。
(2)选择执行Plot/Add Plot,或按Ctrl+y快捷键,屏幕上将出现标号为2的第二根Y轴坐标,并将原来的Y轴坐标标为1号,如图5-22所示。
(3)按5-3-1节介绍的步骤,添加显示I(C1)信号波形,屏幕显示如图5-22所示
图5-22 两根Y轴坐标系中的波形显示
与图5-21相比,图5-22具有下述3个特点:
(1)两根Y坐标轴分别标有编号1和2,以示区别。
(2)在窗口底部信号名列表区中,用方框中数字1和2代表Y轴编号,在每个编号右侧列出了在该Y轴下显示的信号波形。对图5-22所示实例,V(In)和V(Out)两个信号波形采用1号Y轴。I(C1)信号波形采用2号Y轴。
(3)两根Y轴均按信号类别分别带有单位伏特(V)和安培(A),而且两根Y轴的刻度也互不相同,使两类信号波形均能清晰地表示。
3.两根Y轴的选中状态
在存在两根Y轴的情况下,新添加的信号波形将采用处于选中状态的Y轴。处于选中状态的Y轴的标志是,在该轴底部左侧有个“>>”符号。图5-22中2号Y轴处于选中状态。要使1号Y轴成为选中状态,只需在1号Y坐标轴线的左侧区域用鼠标单击任一位置即可。
4. Y轴的删除
在采用了两根Y轴的情况下,若要将其中一根删除,首先需要按上述方法使待删除的Y轴处于选中状态,然后选择执行Plot/Delete Y Axis子命令(见图5-9),则被选中的Y轴以及采用此Y轴显示的信号波形全部被删除。
5-4-2 X坐标轴的设置
Probe窗口中显示出信号波形后,用户可根据需要,改变坐标轴的设置。设置X坐标轴的步骤如下。
在Probe窗口中选择执行Plot/X Axis Setting子命令,屏幕上出现图5-23所示X轴设置对话框。如果在波形显示窗口中用鼠标左键连击x坐标轴,也可以调出X轴设置对话框。
图5-23 X轴设置对话框
(1)Data Range:该项子框用于设置波形显示窗口中X轴的刻度范围。若选中Auto Range(这是Probe的内定设置),则Probe根据波形数据情况自动调整X轴刻度范围。若选中User Defined,用户还需在其下方to的左右两边分别确定在屏幕上显示的X轴刻度的起始值和终止值。
(2)Scale:该子框用于设置X轴的刻度方式。Linear和Log分别代表均匀刻度坐标和对数坐标。两者之中只能有一项被选中。图5-14中第11号图标的作用与此相同。Probe的内定设置为Linear。
(3)Use Data:该项子框用于设置显示波形时整个X轴的取值范围。若选中Full(这是Probe的内定设置),则根据模拟分析结果,显示全部波形。若选中Restricted (analog),则用户还需在其下方to的左右两侧分别确定显示波形时X轴取值范围(适用于模拟电路信号)。
若本项设置的范围大于上述(1)中确定的X轴刻度范围,则在波形显示窗口中的X轴刻度范围仍由上述(1)的设置确定,但这时X轴下方将出现水平滚动条,用户可借助滚动条查阅由本项设置确定的X轴范围内的波形。
(4)Processing Options:该子框中的选项用于进行傅里叶分析(Fourier:见6-7节)和电路设计性能分析(Performance Analysis见6-5节)。
(5)Axis Variable:在一般情况下,显示波形时,Probe会根据信号的类型自动确定选用X轴变量类型。例如图5-16中,显示的是rc电路瞬态分析输入和输出端信号波形,因此X轴为Time(时间)轴。根据分析内容的需要,用户可以针对具体情况,改变X轴的变量类型。在图5-23中按Axis Variable按钮,屏幕出现如图5-15所示对话框,用户可从图中左侧变量列表框中选用合适的变量。
(6)OK 和Cancel:完成设置后,按OK按钮,屏幕上将按新的设置重新显示波形。若按Cancel,则放弃刚刚修改的设置。
5-4-3 Y坐标轴的设置
在Probe窗口中选择执行Plot/Y Axis Setting子命令,屏幕上出现图5-24所示Y轴设置对话框。其中Data Range和Scale两个子框以及OK和Cancel两个按钮的作用和设置方法与前面图5-23中的类似。图5-14中第14号工具图标的作用与图5-24中Scale子框的作用相同。下面介绍图5-24中另外两项设置的作用。
(1)Axis Title:若要给Y轴加名称,只需在图5-24中Axis Title子框内键入表示名称的字符即可。
(2)Y Axis Number:如果显示窗口中有两根Y坐标轴,则在对Y轴进行设置时,包括给Y轴加名称,首先应通过本项子框的设置,确定是对第1还是第2根Y轴进行设置处理。
图5-24 Y轴设置对话框
5-4-4标尺(Cursor)
在Probe窗口中使用标尺,可以从显示的信号波形中得到多种特征数据。
1.标尺的启用与控制
(1)标尺的启用与撤消:在Probe窗口中,选择执行Tools/Cursor子命令(见图5-11),屏幕上出现图5-25所示下拉式子命令菜单。
图5-25 Cursor子命令菜单
选中图5-25的Display,使该条子命令前面出现选中标志符号“√”,或按图5-14所示第18号工具图标按钮,即可在Probe窗口中启动两组十字型标尺,同时在屏幕右下方弹出标尺数据显示框(见图5-26)。用拖拉的方法可以在Probe窗口中移动该显示框。在标尺启动后,若再次选择图5-25中Display子命令,使其前面的选中标志符号“√”消失,或按图5-14中第18号工具图标按钮,将停止标尺的启用。
(2)两组标尺的控制:为了区分两组标尺,Probe中第一组标尺是由较密点构成的十字形虚线,第2组标尺是由较疏点构成的十字形虚线。第1组标尺受鼠标左键控制,第2组标尺受鼠标右键控制。为了控制标尺的移动,首先需要确定每一组标尺用于那一个信号波形。用鼠标左键点击窗口左下方信号名列表区中信号名前的波形符号(Symbol),该符号四周出现由较密点组成的方框,则表示第1组标尺移动时将沿该信号波形移动。同样,用鼠标右键点击信号名列表区中某信号名前面的波形符号(Symbol),该符号四周出现由较疏点组成的方框,表示第2组标尺移动时将沿该信号波形移动。对图5-26具体实例,第1组和第2组标尺均沿输出电压信号V(Out)波形移动。根据用户分析问题的需要也可将两组标尺设置为分别沿两个信号波形移动。
在波形显示区中用鼠标左键点击某一位置,将使第1组光标的垂直线移至该位置,这时若使鼠标左键保持按下的状态,还可进一步用拖动的方法移动第1组标尺,第1组标尺的十字中心点一直在选定的信号波形上移动。按同样方式,可以用鼠标右键控制第2组标尺的移动。用键盘也可以控制标尺的移动。表5-4列出了不同键/组合键对标尺移动的控制作用。
图5-26 标尺数据显示框
表5-4用键盘控制标尺的移动
移动方向 第一组标尺 第二组标尺
向左移动 左方向键 Shift+左方向键
向右移动 右方向键 Shift+右方向键
移至波形的起始位置 Home键 Shift+Home键
移至波形的终止位置 End键 Shift+End键
选中排在“左侧”的信号标示符 Ctrl+左方向键 Shift+Ctrl+左方向键
选中排在“右侧”的信号标示符 Ctrl+右方向键 Shift+Ctrl+右方向键
说明:在用键盘控制波形符号的选中过程中,Probe认为图5-26左下方信号名列表区中最右边的波形符号与最左边第一个波形符号之间也是“左”“右”排列关系,即认为右面第二个信号排在最左第一个信号的左侧。例如,在图5-26中,如果第二组标尺选中的是第一个信号V(In)波形符号。若这时按Shift+Ctrl+左方向键,要选中排在其左侧的信号标示符,实际上选中的是位于最右边的第二个信号V(Out)的波形符号。
(3)标尺位置的锁定:若选中图5-25的Freeze子命令,或按Ctrl+Shift+F键,将使两组标尺锁定在当前位置,而且所有与标尺有关的操作均暂时不起作用。
2.标尺数据显示框
(1)标尺数据的显示:如图5-26所示,标尺数据显示框中有三行数据。第一行两个数据分别是第一组光标十字中心的X和Y坐标值。第二行为第二组光标十字中心的X和Y坐标。第三行“dif=”后面则为这两组光标十字中心点X和Y坐标之差。对于图5-26对应的rc电路,通过控制两组光标线的位置,可以很方便地得到输出脉冲的上升时间、下降时间、rc电路的充放电时常数等参数。实际上,图5-26中数据显示框中显示的是rc电路输出脉冲从0.1V升至0.9V所需的时间,即上升时间(为21.5ns).
(2)标尺坐标数据有效位数的设置:图5-26标尺数据显示框中坐标数据的有效位数可由用户设置。选择执行Tools/Options子命令,屏幕出现Options设置框(见图5-5)。
Options设置框中“Number of Cursor Digits”一项供用户设置标尺坐标数据的有效位数。允许的设置范围为2~18,Probe的内定设置为5。需要说明的是,根据该项设置,小数点后的有效位数等于该设置值减2。小数点前的位数则取决于实际坐标数值,不一定只是一位。
3.波形特征值的提取
标尺除可用于精确显示波形上任一点的坐标数据外,还能按用户的需要,选择执行图5-25中从第三条子命令开始的七条子命令,从模拟信号波形上查找特殊位置,提取特征值。
图5-25中最后两条子命令适用于数字信号,将在第七章介绍。由于在分析波形时要频繁使用这些子命令,为了方便起见,Probe为这些子命令同时提供有工具图标按钮(见5-2-2节)和快捷键(见5-2-3节),供用户选用。
需要指出的是,选择执行特征值提取子命令时,只对在这之前最近一次标尺操作中涉及的那一组标尺起作用。例如,在对第二组标尺进行移动操作后,执行这些子命令将使第二组标尺在其作用的信号波形上按子命令的要求动作,并将标尺十字中心点移至波形上符合子命令要求的位置。在标尺数据显示框中同时显示出相应的数据。下面介绍这七条子命令在提取特征值方面的功能。
(1)Peak:使标尺沿波形曲线移至下一个极大值位置。
(2)Trough:使标尺移至波形曲线下一个极小值位置。
(3)Slope:使标尺沿波形曲线移至下一个斜率极大值位置。
(4)Min:使标尺移至波形曲线的最小值位置。
(5)Max:使标尺移至波形曲线的最大值位置。
(6)Point:在第二章曾指出,进行DC、AC、TRAN等电路模拟时,都是对自变量的变化进行扫描分析,得到一系列数据点。Probe显示信号波形时,实际上是对这些数据点进行平滑处理,得到连续的波形曲线。Probe提供了两种方法用于显示查寻这些实际数据点。一种方法是选择执行Cursor子命令菜单中的Point子命令,标尺将从当前位置沿信号波形曲线移至“下一个”实际数据点。
需要指出的是,上述移至“下一个”数据点的移动方向取决于执行Point子命令前对标尺作移动操作时使该组标尺向左还是向右进行了移动。这一移动方向也就决定了执行Point子命令时,是向左还是向右查寻“下一个”实际数据点。
显示实际数据点的第二个方法是如5-3-1节所述,按Probe窗口中第29号工具图标按钮(见5-2-2节),或选中图5-5所示Options设置框中的Mark Data Point选项,然后按OK按钮,则在Probe窗口中所有信号波形上都同时显示出实际数据点,如图5-17所示。
(7)Search Commands:上述6条子命令都有明确的特征值提取功能。若用户还需要提取其他类型的特征值,可以按Probe规定的语句格式,自行编制搜寻命令。有关“搜寻命令”的语句格式内容将在6-2节详细介绍。
5-4-5标注符(Label)
为了进一步区分和识别信号波形,Probe可以给不同的波形添加多种形式的标注符,包括标示出波形曲线上数据点的坐标值,添加说明字符以及与之配合的直线、折线、方框、圆、椭圆等,使说明字符更加清晰、直观。
图5-27 Tools/Label子命令菜单
1.标注符的添加
在Probe窗口中选择执行Tools/Label子命令(见图5-11),屏幕上出现如图5-27所示下拉式子命令菜单。共有8条子命令,按其作用可分为3类。
(1)在波形曲线上标示坐标数据:按5-4-4介绍的方法将标尺移至波形曲线某一位置后,选择执行图5-27中Mark命令或按工具图标栏中第28号图标按钮(见图5-14),则波形曲线上标尺十字中心点所在位置的坐标数据立即标示在该点附近,并一直保留,不会因标尺的移动而变化或消失。图5-30中波形曲线附近的一些数据点标示就是用Mark子命令产生的。
(2)在波形曲线上添加说明字符:若要在Probe窗口中添加说明用字符,应选择执行图5-27中Text子命令,或按工具图标栏中第17号图标按钮(见图5-14),屏幕上将出现图5-28所示设置框。
图5-28 Text Label设置框
在设置框中键入要添加的说明字符,最多允许124个(包括空格),然后按OK按钮,该字符即出现在Probe窗口。这时可用鼠标控制该字符在窗口中的移动。将其移至合适位置后,按鼠标左键,就将说明字符固定放于该位置。这时字符呈红色显示,表示其仍处于选中状态,按Delete键即可将其删除。若在固定放置字符之前按鼠标右键,字符也将被删除。
(3)图形标示符:为了使说明字符更加直观,可以选用图5-27 Tools/Label子命令菜单中的其余6条子命令,在Probe窗口中添加直线段、折线、箭头、矩形框、圆或椭圆。
(a)Line(直线段):选择执行图5-27中Line子命令后,光标变成铅笔形状。移动光标至某位置后单击鼠标左键,该点即成为直线段的起点。然后随着光标的移动,在起点和当前光标点之间就出现直线段,单击鼠标左键就将该直线段固定。
(b)Poly-Line(折线):选择执行图5-27中Poly-Line子命令后,光标变成铅笔形状。单击鼠标左键,确定折线起点。在移动光标过程中,每单击一次鼠标左键,就在相邻两次单击鼠标左键的位置之间出现一条直线段,由连续多根直线段构成折线。绘制好折线后单击鼠标右键,即退出折线绘制状态,光标恢复常规形状。
(c)Arrow(箭头):选择执行图5-27中Arrow子命令,绘制带箭头直线段的过程与上述绘制直线段的过程一样,只是现在执行的是Arrow子命令,因此,在两次单击鼠标左键的位置之间出现的是一个在终端带有箭头的直线段。
(d)Box(矩形框):选择执行图5-27中Box子命令,可以绘制矩形。绘制的过程与上述绘制直线段以及绘制箭头的过程都一样,只是现在执行的是Box子命令,在两次单击鼠标左键的位置之间,出现的是以这两点为对角顶点的矩形。
(e)Circle(圆):选择执行图5-27中Circle子命令,可以绘制圆。绘制的基本步骤与上述绘制Box基本相同。只是现在绘制出的是一个圆。该圆以第一次单击鼠标左键的位置为圆心,以两次单击鼠标左键位置之间的距离为半径。
图5-29 椭圆倾角设置框
(f)Ellipse(椭圆):选择执行图5-27中Ellipse子命令,可以绘制一个椭圆。绘制的基本步骤与上述绘制Circle(圆)基本相同,但有下述区别。
绘制椭圆时可以指定椭圆的倾角。选择执行Ellipse子命令后,屏幕上出现图5-29所示设置框,供用户确定椭圆的倾角(以度为单位)。Probe的内定值为0度,即为正椭圆。
在倾角为0的情况下,绘制的是一个正矩形的内切椭圆。绘制过程中,第一次单击鼠标左键的位置决定了该矩形的中心点。第二次单击鼠标左键,确定了矩形的一个顶点。在倾角不为零的情况下,Probe内部实际上还是首先由两次单击鼠标左键的过程确定一个正椭圆,然后再按设置的倾角,以外切矩形中心点为支点,将正椭圆逆时针旋转规定的倾角。当然上述具体过程并未在屏幕上显示。在屏幕上出现的是最终旋转后的结果。这样就使用户觉得绘制的椭圆与两次单击鼠标左键之间的关系不很直接。用户应在第二次单击鼠标左键之前,注意观察椭圆形状随光标移动的变化情况。待其形状符合要求后再单击鼠标左键,将其固定下来。
图5-30同时给出了上述各种标注符的实例。
图5-30 各种标注符实例
2.标注符的选中
用上述方法添加的各种标注符均可根据需要进行编辑修改,包括移动标注符的位置、修改注释用的字符内容或椭圆倾角,以及将标注符删除。但在对某个标注符进行编辑修改之前必须首先使其处于选中状态。
用鼠标左键单击标注符的轮廓线,即可使该标注符处于选中状态。按Probe内定设置,处于选中状态的标注符为红色显示。单击时并不严格要求对准轮廓线,即使单击的位置与轮廓线有较小的间距,也可以将该标志符选中。选中一个后,按住Shift键,可用单击的方法继续选中第二个,第三个,…。
要使被选中的标志符脱离选中状态,只要在与其轮廓线距离较大的任一位置单击鼠标左键。
3.标注符的移动
选中某个标注符后,再次按下鼠标左键,并保持按下状态,用拖拉的方法可将被选中的标注符移至其他位置。
4.标注符的删除
选中某个标注符后,选择执行Edit/Delete子命令,或按快捷键“Del”键,即将被选中的标注符删除。
5.标注符的修改
在已添加的各种标注符中,只有“说明字符”和椭圆的“倾角”两项内容可由用户按下述步骤修改。
(1)使待修改的说明字符或椭圆处于选中状态。
(2)采用下述方法中的一种打开图5-28所示Text Label设置框(若被选中的是说明字符)或图5-29所示椭圆倾角设置框(若被选中的是椭圆)。
(a)选择执行Edit/Modify Object子命令。
(b)用鼠标左键连击已被选中的说明字符或椭圆轮廓线。
(3)在设置框中对显示的内容进行修改,然后按OK按钮,将使标注符按修改后的内容显示在屏幕上。 |
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