运算放大器电路仿真示例

块

在 SysML 中，使用 SysPhS，电路和每个组件类型都表示为块。

在块定义图 (BDD) 中，创建电路组件块。该电路有五个部分：运算放大器、信号源、信号电压转换器、地和电阻。这些部分属于不同的类型，具有不同的行为。

关键模块，包括运算放大器、接地和电阻器，可作为预定义模块使用部件元件模式进行访问。但是，为了清楚起见，我们将运行开始运行它们的创建。

为每个部件类型创建一个部件块。电路内部块定义 (IBD) 的各个部分将通过端口连接，端口代表电气引脚。这些在 BDD 中定义。电阻器有一个正极和一个负极引脚。地只有一个引脚，它是正极。电流（电荷）通过引脚传输。这两个端口分别命名为“p”（正）和“n”（负），它们的类型为 ChargeFlowElement。

此图显示了 BDD，其中块定义了所用组件的类型。这包括信号源sine 、信号电压转换器、接地、电阻型和运算放大器型。

注记：这些模块是使用 Modelica Blocks 或 Simulink Blocks 从工具箱创建的。您可以在两个工具中键入每个块。有关详细信息，请参阅将模块设置为 Modelica 和 Simulink帮助主题。

端口

用于端口的值类型在端口仿真库中预先定义。使用的两个关键量是 ChargeFlowElement 和 RealSignalInElement ValueTypes，

此图显示了块定义图中的 OpAmp块，OpAmp块上的端口设置为 ChargeFlowElement ValueType，并且在浏览器窗口中引用了它。

公共类型包的导入连接器显示了如何设置这些。更多关于包导入（圈出）的信息，请参见引用SysPhS仿真库 帮助主题。

Phs 常数

电阻器和Sine模块都在 MATLAB 和 Modelica 中各自的组件中定义了属性。

让我们以电阻为例。对于这些组件，在它们各自的工具中，我们需要设置一个以欧姆为单位的电阻值。对于大多数电路，可能有多个电阻器部件源自此电阻器块，在 IBD 或参数图中建模为部件。因此，它们的值（以欧姆为单位）将在 IBD、参数图或可能在模拟数据集中设置。

要设置定义电阻的属性，我们需要创建一个 Phs 变量“r”。初始值未设置。

注记：SysPhS模式包括一个已构建的电阻类型块。

要在每个单独的组件 (元件) 中设置电阻值，请参阅此表中的Initial Values行，其中显示了使用端口和部件常量设置的块。

内部结构

对于内部结构，我们创建一个带有子 IBD 图的块。

• 为反相运算放大器电路创建一个块

• 在此下使用上下文菜单选项创建一个内部块图表（IBD）：
  创建新子图表|内部块定义图
  

• 双击打开 IBD
• 将图表设置为仅显示端口的名称，使用：
  - F5 |元素|元素外观
• 取消设置这两个选项：
  - 显示构造型
  - 显示属性类型
  这将只显示端口和类型

• 从浏览器中，将 Blocks 作为 Parts（属性）拖到 IBD 上
• 要查看隔间中的部件，请将它们从图表中删除
  注记: 将粘贴选项 '结构元素' 设置为 'ALL'
  

• 否则，在“属性”按钮的“特征视图”和“属性”选项卡的“交互”选项卡中单击“全部”选项卡
  

• 为源信号、转换器、2 个电阻、运算放大器和接地添加属性，由相应的 Blocks 键入

绑定

到模型这些组件的接线：

• 使用类型连接器的连接器设置端口之间的连接。

请注意，这遵循与原始电路图相同的结构，但每个组件的符号已替换为由我们定义的块键入的属性。

初始值

由于有两个电阻器，因此输入电阻器 (RIn) 和反馈电阻器 (Rf) 必须在 IBD 中创建为两个不同的（部分）属性，源自电阻器块，因为它们中的每一个都有不同的值。这些值必须在属性窗口、“属性”选项卡、“初始”字段中设置。

对于 InputControllingSignal，幅度和频率需要初始值。

返回 BDD 后，您现在应该将现在块显示为：

创建一个工件

• 打开块定义图
• 点击图中空白处
• 按空格键
• 从“配置”中选择“工件”子菜单
  这创建了一个新的配置工件

设置包

• 在配置上工件
  这将打开配置SysML配置窗口
• 在“包”字段中单击 [...] 按钮并选择包含 SysML 图的包：

设置 Modelica 或 Simulink

在顶部下拉菜单中，您可以选择要使用的模拟工具：

• 模型

• Simulink

设置块为仿真

• 在左侧列表的“名称”下，找到“InvertOpAmp”
• 在“值”列中，单击下拉菜单并选择“SysMLSimModel”
  
  

选择要绘制的属性

您现在可以选择要绘制的属性：

• 在右侧窗格中，选择要绘制的端口