home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Magnum One / Magnum One (Mid-American Digital) (Disc Manufacturing).iso / d26 / ccicap.arc / CCICAP.DOC next >
Text File  |  1989-10-21  |  101KB  |  3,660 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.  
  20.  
  21.  
  22.  
  23.  
  24.  
  25.  
  26.  
  27.                    C C I C A P   U S E R ' S   G U I D E
  28.  
  29.                                  10/20/89
  30.  
  31.                             CCICAP Version 4.09
  32.  
  33.  
  34.  
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.  
  42.  
  43.  
  44.  
  45.  
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.               (C) Copyright 1988, 1989, Circuit Concepts Inc.
  56.                            All Rights Reserved.
  57.  
  58.  
  59.  
  60.      CCICAP User's Guide
  61.  
  62.      Table of Contents
  63.  
  64.      Section                                                Page
  65.      -----------------------------------------------------------
  66.      INTRODUCTION ............................................ 1
  67.      STARTING CCICAP ......................................... 3
  68.      PROGRAM REQUIREMENTS, LIMITS ............................ 4
  69.      INPUT FILE DESCRIPTION .................................. 6
  70.        Postfix operators for reals ........................... 6
  71.        .TITLE Record ......................................... 8
  72.        .INC Record ........................................... 8
  73.        .PAGE Record .......................................... 9
  74.        .OPT Record ........................................... 9
  75.        .FILE Record ......................................... 11
  76.        .TEMP Record ......................................... 12
  77.        .MODEL Record ........................................ 13
  78.          Op-Amp Parameters .................................. 14
  79.          FET parameters ..................................... 15
  80.          BJT parameters ..................................... 16
  81.        .CALC Record ......................................... 17
  82.        .STDR Record ......................................... 19
  83.        .STDC Record ......................................... 20
  84.        .STDL Record ......................................... 21
  85.        .AC Record ........................................... 22
  86.        .DC Record ........................................... 23
  87.        .SENSA Record ........................................ 24
  88.        .SENSR Record ........................................ 25
  89.        .MSENS Record ........................................ 26
  90.        .WSENS Record ........................................ 26
  91.        .SSENS Record ........................................ 26
  92.        .NOISE Record ........................................ 27
  93.          NOISE record options ............................... 27
  94.        .VARY Record ......................................... 29
  95.        .DELAY Record ........................................ 31
  96.        .FSCALE Record ....................................... 32
  97.        .ZSCALE Record ....................................... 32
  98.        .TRAN Record ......................................... 33
  99.        .IC Record ........................................... 34
  100.        .PLOT Record ......................................... 35
  101.          Predefined PLOT names .............................. 36
  102.          PLOT pointer variables ............................. 37
  103.          PLOT scaling limits ................................ 37
  104.          PLOT files ......................................... 37
  105.        .ZDLY Record ......................................... 40
  106.        .CKT Record .......................................... 41
  107.          Element records .................................... 41
  108.          TWO TERMINAL ELEMENTS .............................. 41
  109.            Input Voltage Source ............................. 41
  110.            Input Current Source ............................. 41
  111.            Resistor ......................................... 41
  112.            Conductance ...................................... 41
  113.            Capacitor ........................................ 41
  114.            Inductor ......................................... 42
  115.  
  116.  
  117.  
  118.            Voltmeter ........................................ 42
  119.            Ammeter .......................................... 42
  120.            Input Node (digital system element) .............. 42
  121.            Output Node (digital system element) ............. 42
  122.            Multiplier Branch (digital system element) ....... 42
  123.            Delay Branch (digital system element) ............ 42
  124.          MULTI-TERMINAL ELEMENTS ............................ 43
  125.            Ideal Operational Amplifiers ..................... 43
  126.            Bipolar Junction Transistor ...................... 43
  127.          CONVERTERS ......................................... 44
  128.            Current to Current Converter ..................... 44
  129.            Current to Voltage Converter ..................... 44
  130.            Voltage to Current Converter ..................... 44
  131.            Voltage to Voltage Converter ..................... 44
  132.        .END Record .......................................... 45
  133.        .ALTEL Record ........................................ 45
  134.        .ALTGO Record ........................................ 46
  135.        .NEXT Record ......................................... 47
  136.        .STOP Record ......................................... 47
  137.      Suggested Practice ..................................... 48
  138.        Order of input records ............................... 48
  139.        File naming convention ............................... 48
  140.        Batch file use ....................................... 49
  141.        Excessive output ..................................... 49
  142.        Plot only runs ....................................... 49
  143.      References ............................................. 51
  144.      Appendix A
  145.        Binary Data Files Contents and Output Data Structures  52
  146.      Appendix B
  147.        Noise Models ......................................... 55
  148.          Resistor noise ..................................... 55
  149.          Op-amp noise ....................................... 55
  150.          BJT noise .......................................... 56
  151.          FET noise .......................................... 56
  152.      Registration Form ...................................... 57
  153.  
  154.  
  155.  
  156.      (C) Copyright 1989 Circuit Concepts, Inc. - All Rights Reserved.
  157.  
  158.      License Statement
  159.  
  160.      This software is protected by Copyright Law in the United States
  161.      and in foreign countries.  It must be handled in a manner which
  162.      allows for no more than one person to use it at any one time.
  163.      Backup copies can be made and the software may be moved from
  164.      computer to computer as long as only one person can use it at a
  165.      time.
  166.  
  167.      Disclaimer of Warranty
  168.  
  169.      This software and manual are provided "as is" without warranty of
  170.      any kind, either expressed or implied, including but not limited
  171.      to the implied warranties of merchantability and fitness for a
  172.      particular purpose.  Any liability of manufacturer will be limit-
  173.      ed exclusively to product replacement or refund of the purchase
  174.      price.
  175.  
  176.  
  177.      Circuit Concepts, Inc.
  178.      6955 Santa Fe Dr.
  179.      Houston, Texas  77061
  180.  
  181.      Office : 1-713-643-5451
  182.      FAX    : 1-713-643-6131
  183.  
  184.  
  185.  
  186.      INTRODUCTION
  187.  
  188.      CCICAP is a powerful, easy to use linear circuit analysis pro-
  189.      gram.  The program can be used to study a wide range of circuit
  190.      behavior.  CCICAP includes passive circuit elements such as
  191.      resistors, capacitors, and inductors as well as controlled ele-
  192.      ments such as voltage to current converters and ideal operational
  193.      amplifiers.  There are built in models for bipolar junction
  194.      transistors, field effect transistors, and operational amplifi-
  195.      ers.
  196.  
  197.      Four digital elements are included to allow the analysis of
  198.      digital filters and other digital systems in the frequency do-
  199.      main.
  200.  
  201.      The user of CCICAP can specify voltmeters and ammeters at any
  202.      point in the circuit so that circuit operation can be easily
  203.      monitored.  In addition, user specified calculated relationships
  204.      among inputs and outputs can be obtained.  Output is produced to
  205.      a printable ASCII file specified by the user, and optionally to
  206.      binary data files.
  207.  
  208.      CCICAP provides both frequency and time domain analysis capabili-
  209.      ties.
  210.  
  211.      In the frequency analysis mode, CCICAP provides circuit responses
  212.      at specified frequencies.  In addition, CCICAP can provide fre-
  213.      quency dependent response sensitivities to specified network
  214.      elements.  Multiparameter, worst case, and RMS sensitivities to a
  215.      user specified component set are available.  Circuit noise from
  216.      resistors and active elements may also be obtained.  The noise
  217.      analysis can provide the total circuit noise at a requested node
  218.      or the noise resulting from a selected set of circuit elements at
  219.      a requested node.  Integrated noise over a user specified band-
  220.      width is provided as part of the noise analysis.  As part of a
  221.      frequency analysis the user may request that selected circuit
  222.      element values be varied and the corresponding circuit responses
  223.      be calculated.
  224.  
  225.      In the time domain analysis mode, CCICAP provides either impulse
  226.      or step responses.
  227.  
  228.      CCICAP uses an easy to understand and use input syntax.  The
  229.      circuit nodes are assigned unique names by the user.  For exam-
  230.      ple, an output node could be named 'Eout'.  This capability
  231.      results in easy to read circuit descriptions.  The only pre-
  232.      assigned node name is that for the ground or reference node.
  233.      Ground may be called '0', 'GND', 'Gnd', or 'gnd'.  The circuit
  234.      elements are also assigned unique names by the user, adding to
  235.      the self-documenting nature of the input circuit description.
  236.      Comments can be added on the element and control records and as
  237.      completely separate comment records.
  238.  
  239.  
  240.  
  241.  
  242.  
  243.                                      1
  244.  
  245.  
  246.  
  247.      Several convenience features are provided by CCICAP.  The units
  248.      used for the AC analysis results can be set as real and imagi-
  249.      nary, dB and phase, or magnitude and phase.  The frequency and
  250.      phase units for an AC analysis can be specified as either Hertz
  251.      and degrees or radians per second and radians.  Standard passive
  252.      element decades can be specified and the corresponding element
  253.      values will be adjusted to the standard decade values before
  254.      analysis.  Frequency and impedance scaling is easily done.
  255.      Calculated response relationships can be specified using defined
  256.      outputs as variables.  Labeled, automatically scaled, line print-
  257.      er and graphics response plots can be obtained.  Page length can
  258.      be set by the user.  Information about the system matrices can be
  259.      obtained.
  260.  
  261.      CCICAP is based on a modified nodal formulation as described by
  262.      J. Vlach and K. Singhal [1].
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282.  
  283.  
  284.  
  285.  
  286.  
  287.  
  288.  
  289.  
  290.  
  291.  
  292.  
  293.  
  294.  
  295.  
  296.  
  297.  
  298.  
  299.  
  300.  
  301.  
  302.  
  303.  
  304.                                      2
  305.  
  306.  
  307.  
  308.      STARTING CCICAP
  309.  
  310.      CCICAP is invoked by the following command line:
  311.  
  312.              >ccicap inputfile outputfile
  313.  
  314.      where 'inputfile' is the name of an existing circuit description
  315.      file.  'inputfile' may include drive and or path information if
  316.      the file does not exist in the same directory from which CCICAP
  317.      is initiated.  'outputfile' is the name given by CCICAP to the
  318.      ASCII output (results) file.  'outputfile' may include drive and
  319.      or path information.  If no path is given, 'outputfile' is creat-
  320.      ed in the directory from which CCICAP is initiated.  If 'outpu-
  321.      tfile' is set to 'con' the ASCII output from CCICAP will be
  322.      directed to the system monitor (crt).  If 'outputfile' is set to
  323.      'prn' the ASCII output from CCICAP will be directed to the system
  324.      printer.  If 'outputfile' is set to 'nul' the ASCII output from
  325.      CCICAP will not be generated.  'inputfile' and 'outputfile' must
  326.      not be the same file name if they are to exist in the same direc-
  327.      tory.
  328.  
  329.      Examples:
  330.  
  331.           D:>ccicap my_ckt.inp my_ckt.out
  332.           E:>d:\ccicap\ccicap f:\ckts\my_ckt.inp con
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338.  
  339.  
  340.  
  341.  
  342.  
  343.  
  344.  
  345.  
  346.  
  347.  
  348.  
  349.  
  350.  
  351.  
  352.  
  353.  
  354.  
  355.  
  356.  
  357.  
  358.  
  359.  
  360.  
  361.  
  362.  
  363.  
  364.  
  365.                                      3
  366.  
  367.  
  368.  
  369.      PROGRAM REQUIREMENTS, LIMITS
  370.  
  371.      Hardware Requirements: IBM or compatible PC/XT/AT
  372.                             395,000 bytes of free RAM.
  373.  
  374.      Operating System     : MSDOS 2.x, 3.x.
  375.  
  376.      Co-Processor support : Will use an 8087, 80287, or 80387 if one
  377.                             is installed.  Co-processor is not
  378.                             required.
  379.  
  380.      Program limits:
  381.  
  382.           Circuit equations *                          <= 100
  383.           Elements                                     <= 300
  384.           Models **                                    <=  10
  385.           Parameters / model                           <=  15
  386.           Requested outputs                            <=  30
  387.           Requested VARY elements / run                <=   5
  388.           Requested PLOTs / run                        <=   5
  389.           Points / output / PLOT                       <= 600
  390.           Input sources                                <=  10
  391.           Requested SENSitivities                      <=  60
  392.           Specified initial conditions                 <=  30
  393.           Specified noise source elements              <=  60
  394.           Real parameters / record                     <=  60
  395.           Integer parameters / record                  <=  60
  396.           Text parameters / record                     <=  60
  397.           Values in resistor standard decade           <= 192
  398.           Values in capacitor standard decade          <=  24
  399.           Values in inductor standard decade           <=  24
  400.           Characters in 'filename' on .INC records     <=  60
  401.  
  402.      If the number of nodes, elements, models, outputs, or input
  403.      sources is exceeded, an error warning is issued to the ASCII
  404.      output file and processing continues with the NEXT circuit de-
  405.      scription if present.  If the number of plots, VARY elements,
  406.      sensitivities, initial conditions, or noise source elements is
  407.      exceeded, the excess requests are ignored, a warning is issued to
  408.      the ASCII output file, and processing of the current circuit
  409.      continues.
  410.  
  411.  
  412.  
  413.  
  414.  
  415.  
  416.  
  417.  
  418.  
  419.  
  420.  
  421.  
  422.  
  423.  
  424.  
  425.  
  426.                                      4
  427.  
  428.  
  429.  
  430.      * A circuit equation is generated for each node defined in the
  431.      circuit description (excluding the ground node).  Additional
  432.      equations are generated for certain element types as follows:
  433.  
  434.           Element type   Additional equations
  435.           -----------------------------------
  436.           CCC            1
  437.           VVC            1
  438.           V              1
  439.           IOA            1
  440.           L              1
  441.           CVC            2
  442.           AM             1
  443.           BJT            1
  444.           FET            1
  445.           OA             2
  446.  
  447.      ** An individual model may be used several times within a circuit
  448.      description.  The limit is on the number of distinct models which
  449.      may be defined within one analysis.
  450.  
  451.  
  452.  
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.  
  467.  
  468.  
  469.  
  470.  
  471.  
  472.  
  473.  
  474.  
  475.  
  476.  
  477.  
  478.  
  479.  
  480.  
  481.  
  482.  
  483.  
  484.  
  485.  
  486.  
  487.                                      5
  488.  
  489.  
  490.  
  491.      INPUT FILE DESCRIPTION
  492.  
  493.      CCICAP is controlled from an input file.  This file is a standard
  494.      ASCII formatted file which contains the circuit description,
  495.      analysis requests, and model definitions.  The file can be gener-
  496.      ated using an editor which produces ASCII files.  Most word
  497.      processors can be used in a straight ASCII mode, for example
  498.      Wordstar in the non-document mode.  The following definitions
  499.      apply to the input file records:
  500.  
  501.      Any record which starts with a '*' or a single apostrophe (') in
  502.      column one is ignored by CCICAP.  Any information on a record
  503.      beyond a '*' or a single apostrophe (') is ignored by CCICAP.
  504.      This is useful for adding comments to the input circuit descrip-
  505.      tion file.
  506.  
  507.      Definitions:
  508.           Integer     : number, up to four digits, no embedded ' ',
  509.                         ',', or '.' allowed in the field.
  510.           Text        : up to four characters, no embedded ' ', ',',
  511.                         or '.' allowed in the field.
  512.           Real        : number, must have a '.' in the field.  No
  513.                         embedded ' ' or ',' in the field.
  514.           I1, I2, ... : integer parameters on control records.
  515.           T1, T2, ... : text parameters on control records.
  516.           F1, F2, ... : real parameters on control records.
  517.  
  518.  
  519.      Postfix operators for reals
  520.  
  521.      Real parameters may optionally be modified with a postfix opera-
  522.      tor.  Postfix operators are used to specify powers of ten.  The
  523.      following entries in an F parameter field all represent the same
  524.      real number:
  525.  
  526.      1.234e-2, 1.234E-02, .01234, 12.34mvolts, 12.34m, 12340.u,
  527.      12340.Uamps, .00000001234Mohms
  528.  
  529.      The following postfix operators are supported:
  530.  
  531.           Operator  Scale Factor
  532.           --------  ------------
  533.           f, F      1.e-15
  534.           p, P      1.e-12
  535.           n, N      1.e-09
  536.           u, U      1.e-06
  537.           l, L, m   1.e-03
  538.           k, K      1.e+03
  539.           M         1.e+06
  540.           g, G      1.e+09
  541.           t, T      1.e+12
  542.  
  543.  
  544.  
  545.  
  546.  
  547.  
  548.                                      6
  549.  
  550.  
  551.  
  552.      Any text following the postfix operator, up to the next delimit-
  553.      er, is ignored.  In addition, the percent sign may be used as a
  554.      postfix operator in some types of records to indicate a percent-
  555.      age deviation from a nominal value.  See for example the descrip-
  556.      tion of the VARY record.
  557.  
  558.      Input records can be up to 78 characters in length.
  559.  
  560.      The circuit analysis is controlled by several run control re-
  561.      cords.  The available run control records and their usage is
  562.      documented on the following pages.  Run control records start
  563.      with a period ('.') in column one.
  564.  
  565.      CCICAP is sensitive to alphabetic case.  Note that the element
  566.      type codes (R, L, C, OA, etc.) and run control records (NEXT, AC,
  567.      etc.) must be in upper case.  The element names and node names
  568.      may be in mixed case.  Note that the following two element re-
  569.      cords describe two distinct resistors between two distinct node
  570.      pairs:
  571.  
  572.           R, r1, es, eo, 1.e3   * Resistor r1 between nodes es and eo.
  573.           R, R1, eS, Eo, 10.e4  * Resistor R1 between nodes eS and Eo.
  574.  
  575.      See element entry descriptions under CKT record below.
  576.  
  577.  
  578.  
  579.  
  580.  
  581.  
  582.  
  583.  
  584.  
  585.  
  586.  
  587.  
  588.  
  589.  
  590.  
  591.  
  592.  
  593.  
  594.  
  595.  
  596.  
  597.  
  598.  
  599.  
  600.  
  601.  
  602.  
  603.  
  604.  
  605.  
  606.  
  607.  
  608.  
  609.                                      7
  610.  
  611.  
  612.  
  613.       .TITLE Record
  614.  
  615.      The title is printed at the top of each page of the output file
  616.      and on each plot.
  617.  
  618.      Example:
  619.  
  620.           .TITLE Analysis of FDNR Based Active 8'th Order Filter
  621.  
  622.  
  623.       .INC Record
  624.  
  625.      A CCICAP input file can refer to other files by use of the IN-
  626.      Clude record.  The structure of the INClude record is:
  627.  
  628.           .INC filename
  629.  
  630.      where 'filename' is the name of an existing file which is to be
  631.      included in the input file.  The filename is not quoted.  The
  632.      filename may include drive and path information in the standard
  633.      DOS format.  The records of the named file are logically added in
  634.      place of the INC record.  This feature is useful for adding often
  635.      used models, control records, standard decades, circuit altera-
  636.      tion records, etc.  The items may be described in files by them-
  637.      selves and referred to by any number of different input files.
  638.  
  639.      INCluded files may contain .INC records referring to additional
  640.      INClude files as long as the resulting input file is correct.
  641.      After an included file is processed control returns to the call-
  642.      ing file at the record following the .INC record.  The depth of
  643.      nesting of INClude files is limited by the number of files which
  644.      may be open at any one time.  This limit can be controlled with
  645.      the MSDOS FILES=NN record in the CONFIG.SYS file.
  646.  
  647.      Examples:
  648.  
  649.           .INC a:\models\op21.mdl * include contents of file
  650.                                   * 'a:\models\op21.mdl' here.
  651.  
  652.           .INClude lpf.ckt * include contents of file 'lpf.ckt' here.
  653.  
  654.  
  655.  
  656.  
  657.  
  658.  
  659.  
  660.  
  661.  
  662.  
  663.  
  664.  
  665.  
  666.  
  667.  
  668.  
  669.  
  670.                                      8
  671.  
  672.  
  673.  
  674.       .PAGE Record
  675.  
  676.      The PAGE record enables automatic pagination at a specified
  677.      number of lines for the ASCII output file.  If the PAGE record in
  678.      not included, form feeds will be generated at the beginning of
  679.      each section in the ASCII output file but will not be generated
  680.      within a section.  For example, the AC analysis results will
  681.      start at the top of a page but the results may extend beyond the
  682.      end of this page with no form feeds.
  683.  
  684.      If the PAGE record is included, form feeds will be generated at
  685.      the beginning of each section in the ASCII output file and will
  686.      additionally be generated to prevent more than a specified number
  687.      of lines to be output to any one page.
  688.  
  689.      Examples:
  690.  
  691.           .PAGE * lines / page is unlimited (same as not
  692.                 * including the .PAGE record)
  693.  
  694.           .PAGE 60 * limits lines / page to <= 60.
  695.  
  696.  
  697.       .OPT Record
  698.  
  699.      The OPTion record is used to set certain operational aspects of
  700.      CCICAP (see below) and to request information about the equation
  701.      formulation used by CCICAP.  The OPTion record is parsed from
  702.      left to right so that in the event of conflicting requests, the
  703.      last request will dominate.
  704.  
  705.      The following options and their actions are supported:
  706.  
  707.           NTAB : Causes CCICAP to print out the variable headings for
  708.      AC, DC, VARY, and TRANsient analyses but to not print out the
  709.      tabular data in the ASCII output file.  This option might be used
  710.      to suppress tabular data and reduce the size of the output file
  711.      when high resolution plots are going to be produced and used as
  712.      the primary output.  It can also be used when the output is
  713.      directed to the screen (using 'con' as the output file) and the
  714.      user doesn't want to see the tabular data scroll by.
  715.  
  716.           PLTF : CCICAP will direct plots to named disk files in the
  717.      default directory.  This is the default operating mode.  This
  718.      feature is included to allow plot redirection with the ALTGO
  719.      record.
  720.  
  721.           PLTP : CCICAP will direct plots to the attached 'PRN' device
  722.      (normally the system printer) (see PLTF above).  Do not use this
  723.      option if the normal ASCII output has been routed to the 'PRN'
  724.      device.
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730.  
  731.                                      9
  732.  
  733.  
  734.  
  735.           DB : CCICAP will produce output from a requested AC analysis
  736.      in dB and phase format.  This is the default format.
  737.  
  738.           MAG : CCICAP will produce output from a requested AC analy-
  739.      sis in magnitude and phase format.
  740.  
  741.           R&I : CCICAP will produce output from a requested AC analy-
  742.      sis in real and imaginary format.
  743.  
  744.           HZ : CCICAP will use Hertz and degrees as the units of
  745.      frequency and phase for AC analyses.  This are the default units.
  746.  
  747.           RPS : CCICAP will use radians per second and radians as the
  748.      units of frequency and phase for AC analyses.
  749.  
  750.           SIZE : CCICAP will print out the following information about
  751.      the circuit and the circuit description matrix:
  752.  
  753.           #outs     : number of requested outputs.
  754.           #ins      : number of specified inputs.
  755.           #elem     : number of elements in the circuit description.
  756.           nodes     : number of user specified nodes in the circuit
  757.                       (does not include the ground node).
  758.           szmat     : size of the circuit description matrix
  759.                       (number of equations).
  760.           order     : order of the circuit.
  761.  
  762.           MAT : CCICAP will print out the circuit description matrices
  763.      and the source vector.  This option can produce copious amounts
  764.      of output and should be used accordingly.
  765.  
  766.      Examples:
  767.  
  768.           .OPT SIZE * request information about formulation.
  769.  
  770.           .OPT SIZE MAT * request above and the matrices.
  771.  
  772.           .OPT NTAB * suppress all tabular data printout.
  773.  
  774.           .OPT SIZE MAT NTAB PLTP * all of the above and
  775.                                   * direct plots to prn.
  776.  
  777.           .OPT MAG RPS * use magnitude and phase,
  778.                        * radians per second and radians.
  779.  
  780.           .OPT PLTP PLTF * a do-nothing request.
  781.  
  782.           .OPT PLTF * another do-nothing request (PLTF defaults).
  783.  
  784.  
  785.  
  786.  
  787.  
  788.  
  789.  
  790.  
  791.  
  792.                                      10
  793.  
  794.  
  795.  
  796.       .FILE Record
  797.  
  798.      Activates automatic creation of binary output data files.  The
  799.      '.' before FILE must be in the first column of the record.  The
  800.      data files will be created on the default directory and will have
  801.      names given by
  802.  
  803.           DATAmmnn.AC and/or DATAmmnn.TR and/or VARYmmnn.AC
  804.  
  805.      where mm refers to the current circuit description and nn refers
  806.      to the alteration number for the current circuit.  The first
  807.      analysis of a run generates files named DATA0000 and/or VARY0000.
  808.      The first alteration of this circuit (see ALTEL and ALTGO records
  809.      below) generates files named DATA0001 and/or VARY0001.  The
  810.      second circuit, defined after a NEXT record, generates files
  811.      named DATA01nn and/or VARY01nn.  The data calculated during the
  812.      AC analysis will be placed in DATAmmnn.AC and/or VARYmmnn.AC and
  813.      the data produced during the TRANsient analysis will be placed in
  814.      DATAmmnn.TR.
  815.  
  816.      If a FILE record is included in a circuit description, the title
  817.      is saved to a file named as
  818.  
  819.           TITLmmnn.TXT
  820.  
  821.      where the mm and nn fields are incremented as described for the
  822.      DATAmmnn files.
  823.  
  824.      If no FILE or PLOT record is included in a circuit description,
  825.      the binary data files are not produced.  Data files from the
  826.      individual analyses within a multiple analysis run can be con-
  827.      trolled by the use of the FILE record.  Binary data files are
  828.      always produced if one or more PLOT requests are made.
  829.  
  830.      Example:
  831.  
  832.           .FILE
  833.  
  834.      Binary output data files can be used by post processors.
  835.  
  836.  
  837.  
  838.  
  839.  
  840.  
  841.  
  842.  
  843.  
  844.  
  845.  
  846.  
  847.  
  848.  
  849.  
  850.  
  851.  
  852.  
  853.                                      11
  854.  
  855.  
  856.  
  857.       .TEMP Record
  858.  
  859.      The TEMP record is used to change the assumed temperature in the
  860.      circuit.  If a TEMP record is not included, all calculations
  861.      assume a temperature of 298.16 degrees K (25 degrees C).  The
  862.      TEMP record contains one parameter:
  863.  
  864.           F1
  865.  
  866.      where F1 is the circuit temperature in degrees C.
  867.  
  868.      The temperature is used in calculating the noise from resistors
  869.      according to the Johnson noise formula:
  870.  
  871.           En = SQRT(4.0 * k * T * B * R)
  872.  
  873.      where k is Boltzman's constant (1.38E-23), T is the resistor
  874.      temperature in degrees K, B is the noise bandwidth in Hertz, and
  875.      R is the resistance in ohms.
  876.  
  877.      The temperature is not used in the calculation of noise from
  878.      operational amplifiers or transistors.  The noise spectral densi-
  879.      ties set in the model descriptions are used at all temperatures.
  880.  
  881.      Examples:
  882.  
  883.           .TEMP * sets temperature to 0.0 C.
  884.           .TEMP -55. * sets temperature to -55.0 C.
  885.  
  886.  
  887.  
  888.  
  889.  
  890.  
  891.  
  892.  
  893.  
  894.  
  895.  
  896.  
  897.  
  898.  
  899.  
  900.  
  901.  
  902.  
  903.  
  904.  
  905.  
  906.  
  907.  
  908.  
  909.  
  910.  
  911.  
  912.  
  913.  
  914.                                      12
  915.  
  916.  
  917.  
  918.       .MODEL Record
  919.  
  920.      If models are used, the model name and parameters are given on a
  921.      MODEL record.  Each model to be used in the circuit description
  922.      must have an associated MODEL record and must be named and de-
  923.      fined before the CKT section of the input file.  The structure of
  924.      the MODEL record is :
  925.  
  926.           .MODEL name F1, F2, ...
  927.  
  928.      where 'name' is the text name given to the model and is referred
  929.      to from the circuit description and F1, F2, ... are the parame-
  930.      ters for the model.
  931.  
  932.      Models are available for op-amps, field effect transistors, and
  933.      bipolar junction transistors.
  934.  
  935.      MODEL records may span more than one line by using a continuation
  936.      record.  Continuation records must have a + in the first column.
  937.      Comments and INClude records are not allowed within a group of
  938.      continuation records.  See the examples below.
  939.  
  940.  
  941.  
  942.  
  943.  
  944.  
  945.  
  946.  
  947.  
  948.  
  949.  
  950.  
  951.  
  952.  
  953.  
  954.  
  955.  
  956.  
  957.  
  958.  
  959.  
  960.  
  961.  
  962.  
  963.  
  964.  
  965.  
  966.  
  967.  
  968.  
  969.  
  970.  
  971.  
  972.  
  973.  
  974.  
  975.                                      13
  976.  
  977.  
  978.  
  979.      Op-Amp Parameters:
  980.  
  981.           F1 : Differential input resistance Rin (ohms).
  982.           F2 : Common mode input resistance Rcm (ohms).
  983.           F3 : Gain bandwidth product GBWP (Hertz).
  984.           F4 : Open loop gain Ao (V/V).
  985.           F5 : Output resistance Ro (ohms).
  986.           F6 : Second pole frequency (Hertz).
  987.           F7 : Input noise voltage spectral density (V/SQRT(Hz)).
  988.           F8 : Input noise current spectral density (A/SQRT(Hz)).
  989.           F9 : Input voltage 1/f noise corner frequency (Hertz).
  990.           F10: Input current 1/f noise corner frequency (Hertz).
  991.  
  992.      The second pole frequency defaults to infinity.  The noise
  993.      sources default to zero amplitude.  The 1/f corner frequencies
  994.      default to zero Hertz.  See Appendix B for more information on
  995.      the op-amp noise sources.
  996.  
  997.      Examples:
  998.  
  999.           * lm741 model, Rin = 2M, Rcm = 5G, GBWP = 1MHz, Ao = 200k
  1000.           *              Ro = 75, no second pole, no noise.
  1001.           .MODEL 741 2.e6 5.e9 1.e6 2.e5 75.
  1002.  
  1003.           * op21 model, Rin = 10M, Rcm = 10G, GBWP = 600KHz, Ao = 2M
  1004.           *             Ro = 1k, second pole at 500KHz
  1005.           *             en = 20 nV/SQRT(Hz), in = .3 pA/SQRT(Hz)
  1006.           *             1/f(en) = 8 Hz, 1/f(in) = 30 Hz.
  1007.           .MODEL op21 10.e6  10.e9  6.e5   2.e6
  1008.           +            1.e3   5.e5
  1009.           +            2.e-8   .3e-12
  1010.           +            8.    30.
  1011.      The comment (*) records are ignored by CCICAP.
  1012.  
  1013.  
  1014.  
  1015.  
  1016.  
  1017.  
  1018.  
  1019.  
  1020.  
  1021.  
  1022.  
  1023.  
  1024.  
  1025.  
  1026.  
  1027.  
  1028.  
  1029.  
  1030.  
  1031.  
  1032.  
  1033.  
  1034.  
  1035.  
  1036.                                      14
  1037.  
  1038.  
  1039.  
  1040.      FET parameters:
  1041.  
  1042.           F1 : Drain to source resistance Rds (ohms).
  1043.           F2 : Transconductance Gm (mhos).
  1044.           F3 : Gate to source capacitance Cgs (farads).
  1045.           F4 : Gate to drain capacitance Cgd (farads).
  1046.           F5 : Drain to source capacitance Cds (farads).
  1047.           F6 : Drain bias current Id (Amps).
  1048.           F7 : Gate current Ig (Amps).
  1049.           F8 : Drain shot noise 1/f frequency (Hertz).
  1050.           F9 : Gate shot noise 1/f frequency (Hertz).
  1051.  
  1052.      The noise sources are determined from the Gm, Id, and Ig parame-
  1053.      ters.  See Appendix B for more information on FET noise sources.
  1054.  
  1055.      Example:
  1056.  
  1057.           * FET with Rds = 10K, Gm = .005, Cgs = 6pfd, Cgd = 2pfd,
  1058.           *          Cds = 1.5pfd, Id = 200uA, Ig = 50 pA,
  1059.           *          1/f(drain) = 100Hz, 1/f(gate) = 1KHz.
  1060.           .MODEL FET1 1.e4, .005, 6.e-12, 2.e-12, 1.5e-12, 2.e-4
  1061.           +           5.e-11, 100., 1.e3
  1062.  
  1063.  
  1064.  
  1065.  
  1066.  
  1067.  
  1068.  
  1069.  
  1070.  
  1071.  
  1072.  
  1073.  
  1074.  
  1075.  
  1076.  
  1077.  
  1078.  
  1079.  
  1080.  
  1081.  
  1082.  
  1083.  
  1084.  
  1085.  
  1086.  
  1087.  
  1088.  
  1089.  
  1090.  
  1091.  
  1092.  
  1093.  
  1094.  
  1095.  
  1096.  
  1097.                                      15
  1098.  
  1099.  
  1100.  
  1101.      BJT parameters:
  1102.  
  1103.           F1 : Base spreading resistance Rbb' (ohms).
  1104.           F2 : Active base to emitter resistance Rb'e (ohms).
  1105.           F3 : Collector to active base resistance Rcb' (ohms).
  1106.           F4 : Collector to emitter resistance Rce (ohms).
  1107.           F5 : Transconductance Gm (mhos).
  1108.           F6 : Active base to emitter capacitance Cb'e (farads).
  1109.           F7 : Collector to active base capacitance Ccb' (farads).
  1110.           F8 : Collector to emitter capacitance Cce (farads).
  1111.           F9 : Collector bias current Ic (Amps).
  1112.           F10: Base bias current Ib (Amps).
  1113.           F11: Collector shot noise 1/f frequency (Hertz).
  1114.           F12: Base shot noise 1/f frequency (Hertz).
  1115.  
  1116.      The noise sources are determined from the Rb'e, Ic, and Ib param-
  1117.      eters.  See Appendix B for more information on BJT noise sources.
  1118.  
  1119.      Example:
  1120.  
  1121.           *2N2222 with Rbb' = 60, Rb'e = 2.58K, Rcb' = 5.16M
  1122.           *            Rce = 333K, Gm = .0388, Cb'e = 30pfd
  1123.           *            Ccb' = 2.5pfd, Cce = 8pfd, Ic, Ib defaulted
  1124.           *            1/f(collector) = 200Hz, 1/f(base) = 100Hz.
  1125.           .MODEL 2N2222 60., 2.58e3, 5.16e6, 3.33e5, .0388, 30.e-12
  1126.           +             2.5e-12, 8e-12, 0., 0., 200., 100.
  1127.  
  1128.  
  1129.      The parameters Gm, Rb'e, Ic and Ib are used as follows:
  1130.  
  1131.      If Gm and Rb'e are specified and Ic and Ib are set to 0.0 then Ic
  1132.      and Ib are estimated by CCICAP as:
  1133.  
  1134.           Ic = Vt * Gm
  1135.           Ib = Vt / Rb'e
  1136.  
  1137.      where Vt is kT/q.  The estimated values are used in any subse-
  1138.      quent noise calculations.
  1139.  
  1140.      If Ic and Ib are specified as positive and Gm and Rb'e are set to
  1141.      0.0 then Gm and Rb'e are estimated by CCICAP as:
  1142.  
  1143.           Gm = Ic / Vt
  1144.           Rb'e = Ic / (Ib * Gm).
  1145.  
  1146.      If Ic and Ib are specified as positive and Gm and Rb'e are speci-
  1147.      fied then Gm and Rb'e are not changed and Ic and Ib are used in
  1148.      the noise calculation for the device.
  1149.  
  1150.      If Ic and Ib are specified as negative, their values are set to
  1151.      zero and there will be no noise contribution from them.  Gm and
  1152.      Rb'e are not changed and must be specified.
  1153.  
  1154.  
  1155.  
  1156.  
  1157.  
  1158.                                      16
  1159.  
  1160.  
  1161.  
  1162.       .CALC Record
  1163.  
  1164.      Each CALC record defines a calculated response.  The format for
  1165.      the CALC record is as follows:
  1166.  
  1167.           .CALC name T1 T2 T3
  1168.  
  1169.      where 'name' is the name given by the user to the calculated
  1170.      response.  T1 is the name of the first input, output, or PREVI-
  1171.      OUSLY defined CALC response variable to be used in the calcula-
  1172.      tion and T3 is the name of the second input, output, or previous-
  1173.      ly defined CALC response variable to be used in the calculation.
  1174.      T1 and T3 must be names of requested voltmeter or ammeter outputs
  1175.      from VM or AM records, names of defined input sources from V or I
  1176.      records, or names of previously defined CALC responses.  T2
  1177.      defines the calculation to be performed and can be any one of the
  1178.      following:
  1179.  
  1180.           T2   Operation
  1181.           --------------
  1182.           +    T1 + T3   (addition)
  1183.           -    T1 - T3   (subtraction)
  1184.           X    T1 X T3   (multiplication)
  1185.           /    T1 / T3   (division)
  1186.           ^    T1 ^ T3   (exponentiation)
  1187.  
  1188.      Calculations are performed in the natural units (volts, amps,
  1189.      etc.) and then converted to any requested output format such as
  1190.      dB or magnitude.
  1191.  
  1192.      If a division calculation results in a divide by zero attempt, an
  1193.      error message is added to the ASCII output file and the result is
  1194.      set to 0.0.
  1195.  
  1196.      Constants can be used in CALC records by defining sources in the
  1197.      CKT section which are numerically equal to the desired constant.
  1198.  
  1199.  
  1200.  
  1201.  
  1202.  
  1203.  
  1204.  
  1205.  
  1206.  
  1207.  
  1208.  
  1209.  
  1210.  
  1211.  
  1212.  
  1213.  
  1214.  
  1215.  
  1216.  
  1217.  
  1218.  
  1219.                                      17
  1220.  
  1221.  
  1222.  
  1223.      Examples:
  1224.  
  1225.           .CALC Gm Eout / Iin
  1226.  
  1227.      calculates the ratio of the variable 'Eout' to the variable 'Iin'
  1228.      and names the ratio 'Gm'.  'Eout' and 'Iin' must be requested
  1229.      inputs and or outputs for the current analysis.
  1230.  
  1231.           .CALC Watt e45 * i53
  1232.  
  1233.      calculates the product of the variables 'e45' and 'i53' and names
  1234.      the result 'Watt'.  'e45' and 'i53' must be requested inputs or
  1235.      outputs for the current analysis.
  1236.  
  1237.           .CALC Watt e45 * i53
  1238.           .CALC Wsqr Watt * Watt
  1239.  
  1240.      calculates the product of the variables 'e45' and 'i53', then
  1241.      calculates the square of Watt as Wsqr.  Watt must be a unique
  1242.      variable name and must be defined as a CALC variable before Wsqr
  1243.      is defined.
  1244.  
  1245.           .CALC Gm Icq / Vt
  1246.  
  1247.      calculates Gm from the variables Icq and Vt.  If Vt represents
  1248.      the thermal voltage (k*T/q) it can be defined in the CKT section
  1249.      as follows:
  1250.           V Vt 0 xxxx .0258
  1251.      where node xxxx is otherwise unused.
  1252.  
  1253.  
  1254.  
  1255.  
  1256.  
  1257.  
  1258.  
  1259.  
  1260.  
  1261.  
  1262.  
  1263.  
  1264.  
  1265.  
  1266.  
  1267.  
  1268.  
  1269.  
  1270.  
  1271.  
  1272.  
  1273.  
  1274.  
  1275.  
  1276.  
  1277.  
  1278.  
  1279.  
  1280.                                      18
  1281.  
  1282.  
  1283.  
  1284.       .STDR Record
  1285.  
  1286.      This record is used to define an optional standard resistor
  1287.      decade.  If present before the CKT record (see below), the STDR
  1288.      record will force the use of resistor values taken from a stand-
  1289.      ard decade.  Standard decades are defined by resistor manufactur-
  1290.      ers and indicate what values are available for a particular
  1291.      resistor series.  For example, the one percent standard resistor
  1292.      decade has 96 values between 1.0 and 10.0.  The one percent
  1293.      standard decade could be defined to CCICAP with the following
  1294.      record:
  1295.  
  1296.       .STDR 1.00 1.02 1.05 1.07 1.10 1.13 1.15 1.18 1.21 1.24 1.27 1.30
  1297.       +     1.33 1.37 1.40 1.43 1.47 1.50 1.54 1.58 1.62 1.65 1.69 1.74
  1298.       +     1.78 1.82 1.87 1.91 1.96 2.00 2.05 2.10 2.15 2.21 2.26 2.32
  1299.       +     2.37 2.43 2.49 2.55 2.61 2.67 2.74 2.80 2.87 2.94 3.01 3.09
  1300.       +     3.16 3.24 3.32 3.40 3.48 3.57 3.65 3.74 3.83 3.92 4.02 4.12
  1301.       +     4.22 4.32 4.42 4.53 4.64 4.75 4.87 4.99 5.11 5.23 5.36 5.49
  1302.       +     5.62 5.76 5.90 6.04 6.19 6.34 6.49 6.65 6.81 6.98 7.15 7.32
  1303.       +     7.50 7.68 7.87 8.06 8.25 8.45 8.66 8.87 9.09 9.31 9.53 9.76
  1304.  
  1305.      The values must be >= 1.0 and < 10.0 and must be in increasing
  1306.      order as in the example above.
  1307.  
  1308.      If a STDR record is processed before the CKT record, any resistor
  1309.      values specified in the circuit will be changed to the closest
  1310.      standard decade value.  For example, a resistor specified as:
  1311.  
  1312.           R r23 nd1 nd2 3.50843e3
  1313.  
  1314.      will be changed to a resistor with value 3.48e3 ohms.  The new
  1315.      value, selected from the standard decade, will be shown on the
  1316.      circuit listing in the ASCII output file.
  1317.  
  1318.      Standard resistor decades are easily added and removed from an
  1319.      analysis by the use of the INC feature.   For example, the fol-
  1320.      lowing record would add a standard decade to an analysis:
  1321.  
  1322.           .INC stdr.1
  1323.  
  1324.      assuming that the file stdr.1 existed and consisted of the STDR
  1325.      record shown above.  To remove the standard decade, the INC
  1326.      record could be commented out:
  1327.  
  1328.           *.INC stdr.1
  1329.  
  1330.      There are two ways to specify resistor values that are not modi-
  1331.      fied by a specified standard decade.  A resistor can be specified
  1332.      as an equivalent conductance using a G type element (see CKT
  1333.      section).  The values of G elements are not changed by the
  1334.      presence of a standard decade.  Additionally, elements whose
  1335.      values are changed via an ALTEL record are not forced to be from
  1336.      a specified standard decade.
  1337.  
  1338.  
  1339.  
  1340.  
  1341.                                      19
  1342.  
  1343.  
  1344.  
  1345.       .STDC Record
  1346.  
  1347.      This record is used to define an optional standard capacitor
  1348.      decade.  If present before the CKT record (see below), the STDC
  1349.      record will force the use of capacitor values taken from a stand-
  1350.      ard decade.  Standard decades are defined by capacitor manufac-
  1351.      turers and indicate what values are available for a particular
  1352.      capacitor series.  For example, the ten percent standard capaci-
  1353.      tor decade has 12 values between 1.0 and 10.0.  The ten percent
  1354.      standard capacitor decade could be defined to CCICAP with the
  1355.      following record:
  1356.  
  1357.           .STDC 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
  1358.  
  1359.      The values must be >= 1.0 and < 10.0 and must be in increasing
  1360.      order as in the example above.  If needed, continuation records
  1361.      (see the example STDR record above) can be used.
  1362.  
  1363.      If a STDC record is processed before the CKT record, any capaci-
  1364.      tor values specified in the circuit will be changed to the clos-
  1365.      est standard decade value.  For example, a capacitor specified
  1366.      as:
  1367.  
  1368.           C c56 nd3 nd4 1.6582e-6
  1369.  
  1370.      will be changed to a capacitor with value 1.8e-6 farads.  The new
  1371.      value, selected from the standard decade, will be shown on the
  1372.      circuit listing in the ASCII output file.
  1373.  
  1374.      Standard capacitor decades are easily added and removed from an
  1375.      analysis by the use of the INC feature.   For example, the fol-
  1376.      lowing record would add a standard decade to an analysis:
  1377.  
  1378.           .INC stdc.10
  1379.  
  1380.      assuming that the file stdc.10 existed and consisted of the STDC
  1381.      record shown above.  To remove the standard decade, the INC
  1382.      record could be commented out:
  1383.  
  1384.           *.INC stdc.10
  1385.  
  1386.      Elements whose values are changed via an ALTEL record are not
  1387.      forced to be from a specified standard decade.  This allows for
  1388.      nonstandard capacitor values for selected capacitors during a
  1389.      subsequent analysis of the circuit.
  1390.  
  1391.  
  1392.  
  1393.  
  1394.  
  1395.  
  1396.  
  1397.  
  1398.  
  1399.  
  1400.  
  1401.  
  1402.                                      20
  1403.  
  1404.  
  1405.  
  1406.       .STDL Record
  1407.  
  1408.      This record is used to define an optional standard inductor
  1409.      decade.  If present before the CKT record (see below), the STDL
  1410.      record will force the use of inductor values taken from a stand-
  1411.      ard decade.  Standard decades are defined by inductor manufactur-
  1412.      ers and indicate what values are available for a particular
  1413.      inductor series.  For example, the ten percent standard inductor
  1414.      decade has 12 values between 1.0 and 10.0.  The ten percent
  1415.      standard inductor decade could be defined to CCICAP with the
  1416.      following record:
  1417.  
  1418.           .STDL 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
  1419.  
  1420.      The values must be >= 1.0 and < 10.0 and must be in increasing
  1421.      order as in the example above.
  1422.  
  1423.      If a STDL record is processed before the CKT record, any inductor
  1424.      values specified in the circuit will be changed to the closest
  1425.      standard decade value.  For example, an inductor specified as:
  1426.  
  1427.           L l23 nd1 nd2 8.3759e-3
  1428.  
  1429.      will be changed to an inductor with a value of 8.2e-3 Henries.
  1430.      The new value, selected from the standard decade, will be shown
  1431.      on the circuit listing in the ASCII output file.
  1432.  
  1433.      Standard inductor decades are easily added and removed from an
  1434.      analysis by the use of the INC feature.   For example, the fol-
  1435.      lowing record would add a standard decade to an analysis:
  1436.  
  1437.           .INC stdl.10
  1438.  
  1439.      assuming that the file stdl.10 existed and consisted of the STDL
  1440.      record shown above.  To remove the standard decade, the INC
  1441.      record could be commented out:
  1442.  
  1443.           *.INC stdl.10
  1444.  
  1445.      Elements whose values are changed via an ALTEL record are not
  1446.      forced to be from a specified standard decade.  This allows for
  1447.      nonstandard inductor values for selected inductors during a
  1448.      subsequent analysis of the circuit.
  1449.  
  1450.  
  1451.  
  1452.  
  1453.  
  1454.  
  1455.  
  1456.  
  1457.  
  1458.  
  1459.  
  1460.  
  1461.  
  1462.  
  1463.                                      21
  1464.  
  1465.  
  1466.  
  1467.       .AC Record
  1468.  
  1469.      Requests a small signal AC analysis for the circuit.  The '.'
  1470.      before AC must be in the first column of the record.  The AC
  1471.      record contains four parameters which control the AC analysis:
  1472.  
  1473.           .AC I1, I2, F1, F2
  1474.  
  1475.      where
  1476.  
  1477.           I1 : Number of frequency intervals to be calculated.  If
  1478.      frequency spacing is not linear (see I2) then I1 is the number of
  1479.      intervals per frequency factor.  Defaults to zero intervals (one
  1480.      value of frequency).
  1481.  
  1482.           I2 : Frequency factor.  I2 = 0 or 1 results in linear spac-
  1483.      ing of the calculated frequency intervals between F1 and F2.  I2
  1484.      = 2 results in I1 intervals per octave.  I2 = 10 results in I1
  1485.      intervals per decade.  I2 >= 0.  Defaults to linear spacing.
  1486.  
  1487.           F1 : Starting frequency (>0).
  1488.  
  1489.           F2 : Ending frequency (>F1).
  1490.  
  1491.      The frequency and phase units default to Hertz and degrees.  This
  1492.      selection can be changed to radians per second and radians on the
  1493.      OPT record.
  1494.  
  1495.      The results format of an AC analysis defaults to dB and phase.
  1496.      This format can be changed to either real and imaginary or magni-
  1497.      tude and phase on the OPT record.
  1498.  
  1499.      Examples:
  1500.  
  1501.           .AC 100 10.e3 20.e3 * 100 intervals from 10KHz to 20KHZ
  1502.                               * or 10Krps to 20Krps.
  1503.  
  1504.           .AC 50 10 1.0 100.0 * 50 pts/decade from 1. to
  1505.                               *  100.Hz or rps.
  1506.  
  1507.           .AC 5, 2 10.0, 40.0 * 5 pts/octave from 10 to 40 Hz or rps.
  1508.  
  1509.           .AC 25 10 6. 6.k * 25 pts/decade from 6 to 6K Hz or rps.
  1510.  
  1511.           .AC 100. * zero intervals (one point) at 100. Hz or rps.
  1512.  
  1513.           .AC CLR * clears existing AC record. Use with
  1514.                   * .ALTEL/.ALTGO control.
  1515.  
  1516.  
  1517.  
  1518.  
  1519.  
  1520.  
  1521.  
  1522.  
  1523.  
  1524.                                      22
  1525.  
  1526.  
  1527.  
  1528.       .DC Record
  1529.  
  1530.      Requests a DC analysis of the network.  The DC analysis is actu-
  1531.      ally an AC analysis with the analysis frequency set to zero.
  1532.      Note that a NOISE request will be invalid if any circuit element
  1533.      is specified as having 1/f noise.  There are no parameters on the
  1534.      DC record.
  1535.  
  1536.      Examples:
  1537.  
  1538.           .DC
  1539.      requests a DC analysis of the current circuit.  Equivalent to the
  1540.      following:
  1541.  
  1542.           .AC * zero intervals, zero frequency.
  1543.  
  1544.  
  1545.  
  1546.  
  1547.  
  1548.  
  1549.  
  1550.  
  1551.  
  1552.  
  1553.  
  1554.  
  1555.  
  1556.  
  1557.  
  1558.  
  1559.  
  1560.  
  1561.  
  1562.  
  1563.  
  1564.  
  1565.  
  1566.  
  1567.  
  1568.  
  1569.  
  1570.  
  1571.  
  1572.  
  1573.  
  1574.  
  1575.  
  1576.  
  1577.  
  1578.  
  1579.  
  1580.  
  1581.  
  1582.  
  1583.  
  1584.  
  1585.                                      23
  1586.  
  1587.  
  1588.  
  1589.       .SENSA Record
  1590.  
  1591.      Requests that absolute sensitivities be calculated for specified
  1592.      circuit elements with respect to the first requested output
  1593.      variable.  The '.' before SENSA must be in the first column of
  1594.      the record.  The elements for which the absolute sensitivity will
  1595.      be calculated are listed on the SENSA record.  Absolute sensitiv-
  1596.      ity can be calculated for the following element types: G, R, L,
  1597.      C, IOA, VCC, CCC, VVC, CVC, and MUL.  The sensitivity reported
  1598.      for R elements will be that for the corresponding G element.  The
  1599.      sensitivity to the R value is obtained by multiplying the report-
  1600.      ed sensitivity value by -1.0.
  1601.  
  1602.      Sensitivities are calculated as part of an AC or VARY analysis.
  1603.      An AC or VARY analysis (see AC ad VARY record descriptions) must
  1604.      be requested for a SENSA analysis to be performed.  Sensitivities
  1605.      are calculated at the frequencies requested in the AC or VARY
  1606.      analysis request.
  1607.  
  1608.      Absolute sensitivities are defined as:
  1609.  
  1610.           dO(jw)/dh
  1611.  
  1612.      where O(jw) is the first requested output variable for the analy-
  1613.      sis and h is the specified network element.
  1614.  
  1615.      All sensitivities calculated are presented in real and imaginary
  1616.      form.  The sensitivity format is independent of the format re-
  1617.      quested for the AC analysis.
  1618.  
  1619.      Note that only a single SENSA or a single SENSR request can be
  1620.      made for any one analysis.
  1621.  
  1622.      Example:
  1623.  
  1624.           .SENSA c1, r23, g4, c2, rx
  1625.  
  1626.  
  1627.  
  1628.  
  1629.  
  1630.  
  1631.  
  1632.  
  1633.  
  1634.  
  1635.  
  1636.  
  1637.  
  1638.  
  1639.  
  1640.  
  1641.  
  1642.  
  1643.  
  1644.  
  1645.  
  1646.                                      24
  1647.  
  1648.  
  1649.  
  1650.       .SENSR Record
  1651.  
  1652.      Requests that relative sensitivities be calculated for specified
  1653.      circuit elements with respect to the first requested output
  1654.      variable.  The '.' before SENSR must be in the first column of
  1655.      the record.  The elements for which the relative sensitivity will
  1656.      be calculated are listed on the SENSR record.  Relative sensitiv-
  1657.      ity can be calculated for any conductor (G type element), resis-
  1658.      tor (R type element), capacitor (C type element), inductor (L
  1659.      type element), or multiplier (MUL type element) in the circuit.
  1660.      The sensitivity reported for R elements will be that for the
  1661.      corresponding G element.  The sensitivity to the R value is
  1662.      obtained by multiplying the reported sensitivity value by -1.0.
  1663.  
  1664.      If sensitivities to the other elements listed under the SENSA
  1665.      record description are requested as relative sensitivities,
  1666.      absolute sensitivities will be calculated and reported.
  1667.  
  1668.      Sensitivities are calculated as part of an AC or VARY analysis.
  1669.      An AC or VARY analysis (see AC ad VARY record descriptions) must
  1670.      be requested for a SENSR analysis to be performed.  Sensitivities
  1671.      are calculated at the frequencies requested in the AC or VARY
  1672.      analysis request.
  1673.  
  1674.      Relative sensitivities are defined as:
  1675.  
  1676.           (h/O(jw)) * dO(jw)/dh
  1677.  
  1678.      where O(jw) is the first requested output variable for the analy-
  1679.      sis and h is the specified network element.
  1680.  
  1681.      All sensitivities calculated are presented in real and imaginary
  1682.      form.  The sensitivity format is independent of the format re-
  1683.      quested for the AC analysis.
  1684.  
  1685.      Note that only a single SENSA or a single SENSR request can be
  1686.      made for any one analysis.
  1687.  
  1688.      Example:
  1689.  
  1690.           .SENSR c3, r32, g8, cl, rb
  1691.  
  1692.  
  1693.  
  1694.  
  1695.  
  1696.  
  1697.  
  1698.  
  1699.  
  1700.  
  1701.  
  1702.  
  1703.  
  1704.  
  1705.  
  1706.  
  1707.                                      25
  1708.  
  1709.  
  1710.  
  1711.       .MSENS Record
  1712.  
  1713.      Requests a multiparameter sensitivity [4, p. 204] calculation for
  1714.      the circuit elements named on the SENSA or SENSR record.  The
  1715.      multiparameter sensitivity is defined as the complex sum of the
  1716.      individual complex element sensitivities.  A SENSA or a SENSR
  1717.      record must also be included in the analysis.  If a SENSA record
  1718.      is included, the multiparameter sensitivity is the sum of the
  1719.      appropriate absolute element sensitivities.  If a SENSR record is
  1720.      included, the multiparameter sensitivity is the sum of the appro-
  1721.      priate relative element sensitivities.
  1722.  
  1723.  
  1724.       .WSENS Record
  1725.  
  1726.      Requests a worst case multiparameter sensitivity [4, p. 207]
  1727.      calculation for the circuit elements named on the SENSA or SENSR
  1728.      record.  The worst case multiparameter sensitivity is defined as
  1729.      the sum of the magnitudes of the individual complex element
  1730.      sensitivities.  A SENSA or a SENSR record must also be included
  1731.      in the analysis.  If a SENSA record is included, the multiparame-
  1732.      ter sensitivity is the worst case sum of the appropriate absolute
  1733.      element sensitivities.  If a SENSR record is included, the multi-
  1734.      parameter sensitivity is the worst case sum of the appropriate
  1735.      relative element sensitivities.
  1736.  
  1737.  
  1738.       .SSENS Record
  1739.  
  1740.      Requests an RMS (square root of the sum of the squares) multipa-
  1741.      rameter sensitivity [4, p. 204] calculation for the circuit
  1742.      elements named on the SENSA or SENSR record.  The RMS multiparam-
  1743.      eter sensitivity is defined as the square root of the sum of the
  1744.      squared magnitudes of the individual complex element sensitivi-
  1745.      ties.  A SENSA or a SENSR record must also be included in the
  1746.      analysis.  If a SENSA record is included, the multiparameter
  1747.      sensitivity is the RMS value of the appropriate absolute element
  1748.      sensitivities.  If a SENSR record is included, the multiparameter
  1749.      sensitivity is the RMS value of the appropriate relative element
  1750.      sensitivities.
  1751.  
  1752.  
  1753.  
  1754.  
  1755.  
  1756.  
  1757.  
  1758.  
  1759.  
  1760.  
  1761.  
  1762.  
  1763.  
  1764.  
  1765.  
  1766.  
  1767.  
  1768.                                      26
  1769.  
  1770.  
  1771.  
  1772.       .NOISE Record
  1773.  
  1774.      The NOISE record requests a frequency dependent noise analysis of
  1775.      the circuit.  The noise analysis is performed along with an AC or
  1776.      VARY analysis.  The noise analysis uses the noise parameters from
  1777.      the OA, BJT, and FET models and generates noise sources for each
  1778.      real resistor and conductance in the circuit.  The magnitude of
  1779.      the noise spectral density calculated at the first requested
  1780.      output is provided as the first part of the noise result.  The
  1781.      units (either dB[magnitude / sqrt(Freq)] or magnitude /
  1782.      sqrt(Freq)) are specified by the units selection parameters on
  1783.      the OPT record.  The second part of the noise result is the
  1784.      integrated noise as described below.  The units for integrated
  1785.      noise are either Vrms or Arms.  Note that a zero noise result can
  1786.      only occur as a result of an error.  For example, if the noise
  1787.      from an op-amp is requested but the op-amp model does not have
  1788.      specified noise parameters, a zero noise results.
  1789.  
  1790.      The '.' before NOISE must be in the first column of the record.
  1791.  
  1792.  
  1793.      NOISE record options
  1794.  
  1795.      The NOISE record may optionally contain text parameters:
  1796.  
  1797.           T1, T2, T3, ...
  1798.  
  1799.      where T1, T2, T3, ... are element names whose noises are to be
  1800.      included in the calculated output noise.  If element names are
  1801.      not specified on the NOISE record, then all circuit noise sources
  1802.      are included in the calculated output noise.  If element names
  1803.      are included on the NOISE record, then only the noise sources
  1804.      from the named elements are included in the noise calculation.
  1805.  
  1806.  
  1807.  
  1808.  
  1809.  
  1810.  
  1811.  
  1812.  
  1813.  
  1814.  
  1815.  
  1816.  
  1817.  
  1818.  
  1819.  
  1820.  
  1821.  
  1822.  
  1823.  
  1824.  
  1825.  
  1826.  
  1827.  
  1828.  
  1829.                                      27
  1830.  
  1831.  
  1832.  
  1833.      The NOISE record may optionally contain two real number parame-
  1834.      ters:
  1835.  
  1836.           F1, F2
  1837.  
  1838.      where F1 and F2 define a noise bandwidth.  If F1 is less than the
  1839.      starting frequency specified on the AC record, F1 is reset to the
  1840.      starting frequency.  If F2 is greater than the final frequency
  1841.      specified on the AC record, F2 is reset to the final frequency.
  1842.      If F1 and F2 are not specified on the NOISE record, F1 is set to
  1843.      the starting frequency and F2 is set to the final frequency
  1844.      specified on the AC record.  The total integrated noise at the
  1845.      first requested output that results from the specified circuit
  1846.      elements is calculated and displayed as the second part of the
  1847.      noise result.  At each frequency point in an AC analysis, the
  1848.      integrated noise represents the total noise in a noise bandwidth
  1849.      between F1 and the current frequency point.  The final result is
  1850.      duplicated at the termination of the AC analysis.  The integrated
  1851.      noise calculation is done using the Trapezoidal rule [3] for
  1852.      numerical integration.  It is up to the user to assure that the
  1853.      frequency steps taken are sufficiently small to assure accuracy.
  1854.  
  1855.      Examples:
  1856.  
  1857.           .NOISE * ask for total circuit noise density at first
  1858.                  * requested output.
  1859.                  * Also provides total noise from all circuit
  1860.                  * elements between F1 and F2 specified on AC
  1861.                  * record.
  1862.  
  1863.           .NOISE r3, amp1 * noise from elements r3 and amp1 only.
  1864.  
  1865.           .NOISE r44 120. 3000. * integrated noise between 120. and
  1866.                                 * 3000. Hz (or rps) from r44.
  1867.  
  1868.  
  1869.  
  1870.  
  1871.  
  1872.  
  1873.  
  1874.  
  1875.  
  1876.  
  1877.  
  1878.  
  1879.  
  1880.  
  1881.  
  1882.  
  1883.  
  1884.  
  1885.  
  1886.  
  1887.  
  1888.  
  1889.  
  1890.                                      28
  1891.  
  1892.  
  1893.  
  1894.       .VARY Record
  1895.  
  1896.      The VARY record is used to specify a circuit element whose value
  1897.      is to be varied over a specified range of values.  The format of
  1898.      the VARY record is as follows:
  1899.  
  1900.           .VARY, T1, T2, I1, F1, F2, F3
  1901.  
  1902.      where
  1903.  
  1904.           T1 = 'AC' to indicate a variation during the AC analysis.
  1905.           T2 = the name of the circuit element whose value is to be
  1906.                varied.
  1907.           I1 = the number of intervals in the variation.
  1908.           F1 = the starting value of the variation.
  1909.           F2 = the ending value of the variation.
  1910.           F3 = the frequency at which to perform the variation.
  1911.  
  1912.      During an AC analysis, the circuit will first be analyzed with
  1913.      the nominal element values specified in the CKT to END section.
  1914.      Following the nominal values analysis, the circuit will be ana-
  1915.      lyzed at the specified frequency for each of the I1 + 1 values
  1916.      specified on the VARY record.  The nominal value of the circuit
  1917.      element named by T2 is restored at the end of each element varia-
  1918.      tion.
  1919.  
  1920.      The entire analysis is repeated for each value specified on the
  1921.      VARY record.  This includes any requested responses, sensitivi-
  1922.      ties, noises, and calculations.  Integrated noise is not calcu-
  1923.      lated during a variation analysis.  The value of integrated noise
  1924.      is set to zero in any variation results.
  1925.  
  1926.      Up to five VARY records can be specified for any given run.
  1927.  
  1928.      T1 = 'CLR' will clear any existing VARY requests.  This can be
  1929.      useful in combination with the ALTGO feature so that revised VARY
  1930.      requests can be implemented.
  1931.  
  1932.      Examples:
  1933.  
  1934.           .VARY AC r34 10 .0001 100.
  1935.  
  1936.      causes the value of r34 to be varied between .0001 and 100. ohms
  1937.      over 10 intervals and for the analysis frequency to be set to 0.0
  1938.      Hz.  Note that specifying a zero value for a resistor will cause
  1939.      an error.  The value of r34 is restored to whatever value is
  1940.      specified in the CKT to END section after the variation analysis
  1941.      is complete.
  1942.  
  1943.  
  1944.  
  1945.  
  1946.  
  1947.  
  1948.  
  1949.  
  1950.  
  1951.                                      29
  1952.  
  1953.  
  1954.  
  1955.           .VARY AC Vin 100 -10.% +10.% 10.K
  1956.  
  1957.      causes the value of circuit element Vin to be varied from 10%
  1958.      below its nominal value to 10% above its nominal value in 100
  1959.      intervals.  The frequency is set to 10.0e3.  The nominal value of
  1960.      Vin is the value specified in the CKT to END section.
  1961.  
  1962.  
  1963.           .VARY AC c44 9.44ufd 9.44ufd 10.0KHz
  1964.  
  1965.      causes the circuit to be analyzed with the value of c44 set to
  1966.      9.44 ufd (ie, zero intervals is the default) at a frequency of
  1967.      10.0 KHz.  This may be easier in some situations than using the
  1968.      ALTEL / ALTGO syntax.  The value of c44 is restored to whatever
  1969.      value is specified in the CKT to END section after the variation
  1970.      analysis is complete.
  1971.  
  1972.           .VARY CLR
  1973.  
  1974.      Clears all previous VARY requests and allows new requests to be
  1975.      stored.  This can be used with an ALTGO record as follows :
  1976.  
  1977.           ...
  1978.           .END * end of CKT section.
  1979.           .VARY CLR
  1980.           .VARY ... (new requests)
  1981.           ...
  1982.           .ALTGO * starts new analysis
  1983.           ...
  1984.  
  1985.  
  1986.  
  1987.  
  1988.  
  1989.  
  1990.  
  1991.  
  1992.  
  1993.  
  1994.  
  1995.  
  1996.  
  1997.  
  1998.  
  1999.  
  2000.  
  2001.  
  2002.  
  2003.  
  2004.  
  2005.  
  2006.  
  2007.  
  2008.  
  2009.  
  2010.  
  2011.  
  2012.                                      30
  2013.  
  2014.  
  2015.  
  2016.       .DELAY Record
  2017.  
  2018.      The DELAY record requests the calculation of group delay during
  2019.      an AC or VARY analysis.  There are no parameters for this record.
  2020.      An AC or VARY analysis must be requested for this record to have
  2021.      an effect.  If present, the DELAY record causes the group delay,
  2022.      in seconds, of the first selected output to be recorded to both
  2023.      the ASCII output file and to the binary output file or files, if
  2024.      any.
  2025.  
  2026.  
  2027.  
  2028.  
  2029.  
  2030.  
  2031.  
  2032.  
  2033.  
  2034.  
  2035.  
  2036.  
  2037.  
  2038.  
  2039.  
  2040.  
  2041.  
  2042.  
  2043.  
  2044.  
  2045.  
  2046.  
  2047.  
  2048.  
  2049.  
  2050.  
  2051.  
  2052.  
  2053.  
  2054.  
  2055.  
  2056.  
  2057.  
  2058.  
  2059.  
  2060.  
  2061.  
  2062.  
  2063.  
  2064.  
  2065.  
  2066.  
  2067.  
  2068.  
  2069.  
  2070.  
  2071.  
  2072.  
  2073.                                      31
  2074.  
  2075.  
  2076.  
  2077.       .FSCALE Record
  2078.  
  2079.      The FSCALE record can be used to frequency scale an entire cir-
  2080.      cuit.  The FSCALE record has a single parameter, the frequency
  2081.      scale factor:
  2082.  
  2083.           .FSCALE F1
  2084.  
  2085.      where F1 must be a real number.  If the FSCALE record is encoun-
  2086.      tered prior to the CKT record, the capacitors and inductors in
  2087.      the circuit description will be divided by F1.  The frequency
  2088.      scaling is applied before any adjustment to a standard decade is
  2089.      performed (see STDR and STDC record descriptions).
  2090.  
  2091.      Frequency scaling is applied only to elements specified via C and
  2092.      L element records.  The scaling is not applied to elements within
  2093.      models.
  2094.  
  2095.      The analysis frequencies specified on the AC record are multi-
  2096.      plied by the frequency scale factor.
  2097.  
  2098.      The analysis times specified on the TRAN record are divided by
  2099.      the frequency scale factor.
  2100.  
  2101.  
  2102.       .ZSCALE Record
  2103.  
  2104.      The ZSCALE record can be used to impedance scale an entire cir-
  2105.      cuit.  The ZSCALE record has a single real parameter, the imped-
  2106.      ance scale factor:
  2107.  
  2108.           .ZSCALE F1
  2109.  
  2110.      where F1 must be a real number.  If the ZSCALE record is encoun-
  2111.      tered prior to the CKT record, the inductor and resistor values
  2112.      in the circuit description will be multiplied by F1 and the
  2113.      capacitor values will be divided by F1.  The impedance scaling is
  2114.      applied before any adjustment to a standard decade is performed
  2115.      (see STDR and STDC record descriptions).  Elements within models
  2116.      are not scaled by F1.
  2117.  
  2118.  
  2119.  
  2120.  
  2121.  
  2122.  
  2123.  
  2124.  
  2125.  
  2126.  
  2127.  
  2128.  
  2129.  
  2130.  
  2131.  
  2132.  
  2133.  
  2134.                                      32
  2135.  
  2136.  
  2137.  
  2138.       .TRAN Record
  2139.  
  2140.      This record requests a time domain or transient analysis of the
  2141.      circuit.  The '.' before TRAN must be in the first column of the
  2142.      record.  The TRAN record contains four parameters which control
  2143.      the analysis:
  2144.  
  2145.           I1, I2, F1, F2
  2146.  
  2147.      where
  2148.  
  2149.           I1 : integer number of time steps to be calculated.
  2150.  
  2151.           I2 : integer response code, 0 => impulse response,
  2152.                                       1 => step response.
  2153.  
  2154.           F1 : real, the analysis starting time.
  2155.  
  2156.           F2 : real, the analysis end time.
  2157.  
  2158.      The transient analysis always starts at time = 0.0 with the first
  2159.      response calculated for time = (F2 - F1) / I1.  Only the data
  2160.      generated after time >= F1 is written to output file(s).
  2161.  
  2162.      The number of time intervals refers to the number of intervals
  2163.      calculated between the start and end times.  The calculation time
  2164.      step will be (F2 - F1) / I1.  This time step will be used before
  2165.      F1 if F1 > 0.0.
  2166.  
  2167.      Examples:
  2168.  
  2169.           .TRAN 100 0.0 1.0 * 100 steps from 0 to 1 second,
  2170.                             * impulse response.
  2171.           .TRAN 5 1 5.e-9 20.e-9 * 5 intervals from 5 to 20 nsec,
  2172.                                  * step response.
  2173.  
  2174.  
  2175.  
  2176.  
  2177.  
  2178.  
  2179.  
  2180.  
  2181.  
  2182.  
  2183.  
  2184.  
  2185.  
  2186.  
  2187.  
  2188.  
  2189.  
  2190.  
  2191.  
  2192.  
  2193.  
  2194.  
  2195.                                      33
  2196.  
  2197.  
  2198.  
  2199.       .IC Record
  2200.  
  2201.      This record is used to establish initial conditions for the
  2202.      transient analysis.  The '.' before IC must be in the first
  2203.      column of the record.  The IC record has the following structure:
  2204.  
  2205.           .IC name1 ic1 name2 ic2 ...
  2206.  
  2207.      where namei is the name of the element whose initial condition
  2208.      follows and ici is the value of the initial condition for the
  2209.      element named by namei.  Only C and L elements may have initial
  2210.      conditions.  If the named element is a capacitor, the ic is a
  2211.      voltage.  If the named element is an inductor, the ic is a cur-
  2212.      rent.  The ic values must be real numbers with an embedded '.'.
  2213.  
  2214.  
  2215.  
  2216.  
  2217.  
  2218.  
  2219.  
  2220.  
  2221.  
  2222.  
  2223.  
  2224.  
  2225.  
  2226.  
  2227.  
  2228.  
  2229.  
  2230.  
  2231.  
  2232.  
  2233.  
  2234.  
  2235.  
  2236.  
  2237.  
  2238.  
  2239.  
  2240.  
  2241.  
  2242.  
  2243.  
  2244.  
  2245.  
  2246.  
  2247.  
  2248.  
  2249.  
  2250.  
  2251.  
  2252.  
  2253.  
  2254.  
  2255.  
  2256.                                      34
  2257.  
  2258.  
  2259.  
  2260.       .PLOT Record
  2261.  
  2262.      Each PLOT record produces a plot of requested outputs using
  2263.      frequency, time, or values of a VARY element as the independent
  2264.      variable.  The format for PLOT records is as follows:
  2265.  
  2266.           .PLOT T1 T2 T3 T4 ... F1 F2 ...
  2267.  
  2268.      where
  2269.           T1 : Analysis type code.  Plots of the AC analysis results
  2270.      are requested with T1 = 'AC'.  Plots of the TRANsient analysis
  2271.      results are requested with T1 = 'TR'.
  2272.  
  2273.           T1 = 'CLR' will clear any previous plot requests.  This can
  2274.      be useful in combination with the ALTGO feature so that new or
  2275.      revised plots can be requested.
  2276.  
  2277.           T2 : Plot form code.  Currently supported forms are:
  2278.  
  2279.           '80' -
  2280.                    80 column ASCII printer plot.
  2281.           '132' -
  2282.                    132 column ASCII printer plot.
  2283.           'GP01' -
  2284.                    Epson double density graphics mode.  This mode
  2285.                    provides 120 dots per inch horizontal resolution
  2286.                    and 8 dots per pass of the print head vertically.
  2287.                    GP01 plots are scaled horizontally for 8.5 inch
  2288.                    paper.  The vertical size of the plot is determined
  2289.                    by the number of intervals specified on the AC or
  2290.                    TRAN record.  500 intervals is appropriate for 11
  2291.                    inch paper on an Epson LQ-1000.  Values for the
  2292.                    independent variable are printed.
  2293.           'GP02' -
  2294.                    Same as 'GP01' mode except that numerical values
  2295.                    for the independent variable and the first request-
  2296.                    ed dependent variable are printed.
  2297.           'GP03' -
  2298.                    Produces plots for the Micro Peripherals Inc. 150G
  2299.                    graphics printer.  Provides 85 dots per inch hori-
  2300.                    zontal resolution.  GP01 plots are scaled horizon-
  2301.                    tally for 8.5 inch paper.  The vertical size is
  2302.                    determined by the number of intervals specified on
  2303.                    the AC, TRAN, or VARY records.
  2304.           'GP04'
  2305.                    Same as 'GP03' mode except that numerical values
  2306.                    for the independent variable and the first request-
  2307.                    ed dependent variable are printed.
  2308.  
  2309.  
  2310.  
  2311.  
  2312.  
  2313.  
  2314.  
  2315.  
  2316.  
  2317.                                      35
  2318.  
  2319.  
  2320.  
  2321.           T3 : This field is used for two different purposes.  If the
  2322.      plot is to have either frequency or time as the independent
  2323.      variable then T3 identifies the first dependent variable (see
  2324.      below).  If the plot is to use the values of a variable element
  2325.      (specified on a VARY record) as the independent variable, then T3
  2326.      is used to identify the variable element by name and the variable
  2327.      name will be used to label the independent axis of the plot.  If
  2328.      T3 is the name of a VARY element then the values of the VARY
  2329.      element will be used as the independent variable.
  2330.  
  2331.  
  2332.           (T3), T4, T5, ... : If T3 names a VARY element, the plot
  2333.      will use the values of the named element as the independent
  2334.      variable and T4, T5, ... are used to name the requested dependent
  2335.      (output) variables.  If T3 does not name a VARY element, then T3,
  2336.      T4, T5, ... are used to name the requested dependent (output)
  2337.      variables.  Up to 5 dependent variables may be requested on a
  2338.      single PLOT record.  Variable names must exist in the current
  2339.      circuit description and are limited to the names of VM and AM
  2340.      elements in the circuit description, the names defined on CALC
  2341.      records (see CALC record description), or the pre-defined names
  2342.      listed below.
  2343.  
  2344.      Each output variable name may optionally be FOLLOWED by a '<' or
  2345.      a '>' to indicate the first or second part of a two part output
  2346.      variable respectively.  This convention allows plotting, for
  2347.      example, the magnitude (first part, '<') or phase (second part,
  2348.      '>') from an output request in the AC analysis mode.  Note that
  2349.      the options '<' and '>' only make sense for 'AC' plot requests
  2350.      where the variables have two parts and are ignored if encountered
  2351.      on 'TR' plot requests.  If a '<' or '>' is not included, the
  2352.      first part of the requested output variable is assumed.
  2353.  
  2354.      Predefined PLOT names
  2355.  
  2356.      Several pre-defined names are available.  These names provide
  2357.      access to noise, delay, and multi-parameter sensitivity measures.
  2358.      The pre-defined names are as follows:
  2359.  
  2360.           NDM (noise density measure from a .NOISE request)
  2361.           INM (integrated noise measure from a .NOISE request)
  2362.           MSM (multiparameter sensitivity measure from a .MSENS
  2363.                request)
  2364.           WSM (worstcase sensitivity measure from a .WSENS request)
  2365.           SSM (RMS sensitivity measure from a .SSENS request)
  2366.           DLY (group delay from a .DELAY request)
  2367.  
  2368.  
  2369.  
  2370.  
  2371.  
  2372.  
  2373.  
  2374.  
  2375.  
  2376.  
  2377.  
  2378.                                      36
  2379.  
  2380.  
  2381.  
  2382.      PLOT pointer variables
  2383.  
  2384.      The convention described for T4, T5, ... does not permit request-
  2385.      ing individual component sensitivity results.  These outputs are
  2386.      not named by CCICAP.  To request these variables, or any other
  2387.      variable, the use of 'pointers' is allowed.  Plot variables can
  2388.      be requested by their positions in the output data structure.
  2389.      The output data structure is available in the CCICAP ASCII output
  2390.      datafile.  At each requested value of the independent variable
  2391.      (frequency, time, or VARY element value) there will be an array
  2392.      of outputs.  The independent variable value is array element 1.
  2393.      For AC analysis results, element 2 is the first part of the first
  2394.      printed output in the output file, element 3 is the second part
  2395.      of the first printed output in the output file, etc.  For TRAN-
  2396.      sient analysis results, element 2 is the first printed output in
  2397.      the output file, element 3 is the second printed output in the
  2398.      output file, etc.  See the examples below for the way to use
  2399.      position pointers.  See Appendix A for a further discussion of
  2400.      the output data structure.
  2401.  
  2402.  
  2403.      PLOT scaling limits
  2404.  
  2405.           F1, F2, ... :  These fields are optional plot limit sets for
  2406.      the requested variables.  The limits allow the user to set the
  2407.      minimum and maximum on-scale values for each variable.  Each
  2408.      requested variable requires two limits.  The first limit is the
  2409.      lower plot limit, the second is the upper plot limit.  If the
  2410.      limits are not included, or if both limits are specified as 0.0,
  2411.      the plot is automatically scaled so that all data is plotted.
  2412.  
  2413.  
  2414.      PLOT files
  2415.  
  2416.      All plot requests normally produce PLOT files in the default disk
  2417.      directory.  Plot files are named PLOTmmnn.AC or PLOTmmnn.TR where
  2418.      the AC extension results from data generated during an AC analy-
  2419.      sis and the TR extension results from data generated during a
  2420.      TRansient analysis.  The number 'mm' refers to the current cir-
  2421.      cuit description and 'nn' is a plot sequence number within the
  2422.      current circuit analysis and any ALTERations of the current
  2423.      circuit.  The first analysis of a run generates plot files named
  2424.      PLOT00mm.  The first plot file generated during the analysis is
  2425.      name PLOT0000.  The second plot file is named PLOT0001, etc.  The
  2426.      first plot file generated from a second circuit, defined after a
  2427.      NEXT record, is named PLOT0100, etc.
  2428.  
  2429.      If the word PLTP is included on the current OPT record the re-
  2430.      quested files will be directed to the attached 'prn' device
  2431.      (normally the system printer).  See discussion under OPT record.
  2432.  
  2433.  
  2434.  
  2435.  
  2436.  
  2437.  
  2438.  
  2439.                                      37
  2440.  
  2441.  
  2442.  
  2443.      Examples:
  2444.  
  2445.           .PLOT AC 132 eout eout > 0.0 0.0 -180. 180.
  2446.      or
  2447.           .PLOT AC 132 eout 0. 0. eout > -180. 180.
  2448.  
  2449.      Produces a 132 column ASCII plot of the AC data for the first
  2450.      part of eout and the second part of eout.  The first part of eout
  2451.      will be automatically scaled by CCICAP.  The second part of eout
  2452.      will be plotted between the limits of 180. and -180.
  2453.  
  2454.  
  2455.           .PLOT AC 80 eout eout 0. 0. -.5 .5
  2456.  
  2457.      Produces an 80 column ASCII plot of the AC data.  The variable
  2458.      eout (first part) is plotted with both automatically scaled
  2459.      limits and user specified limits of -.5 to .5.
  2460.  
  2461.  
  2462.           .PLOT AC GP01 NDM INM ^19
  2463.  
  2464.      Produces a graphics plot file of the noise density measure, the
  2465.      integrated noise measure, and the 19th value in the output array
  2466.      from the current AC analysis with automatically scaled plot
  2467.      limits.  The file will be named PLOTmmnn.AC where 'mm' will be
  2468.      the current NEXT number for the run and 'nn' will be the number
  2469.      of the plot as produced by the current circuit.  For example, if
  2470.      the above PLOT request results in the 20th plot produced by the
  2471.      3rd circuit in a run, the resulting plot file will be named
  2472.      PLOT0319.AC.
  2473.  
  2474.  
  2475.           .PLOT TR 132 eout ^7
  2476.  
  2477.      Produces a 132 column ASCII plot of the TRansient data.  The
  2478.      variable eout and the seventh variable in the output structure
  2479.      are plotted with automatically scaled plot limits.
  2480.  
  2481.  
  2482.           .PLOT AC GP04 r45 iout
  2483.  
  2484.      Produces a graphics plot file using the values of r45 for the
  2485.      independent variable values.  The element r45 must have been
  2486.      specified on a VARY AC request in the current analysis.  The
  2487.      output iout is used as the dependent variable and is plotted
  2488.      between automatically scales limits.
  2489.  
  2490.  
  2491.  
  2492.  
  2493.  
  2494.  
  2495.  
  2496.  
  2497.  
  2498.  
  2499.  
  2500.                                      38
  2501.  
  2502.  
  2503.  
  2504.           .PLOT CLR
  2505.  
  2506.      Clears all previous PLOT requests and allows new plot requests to
  2507.      be stored.  This can be used with an ALTGO record as follows :
  2508.  
  2509.           ... (end of .CKT section)
  2510.           .END
  2511.           .PLOT CLR
  2512.           .PLOT ... (new requests)
  2513.           ...
  2514.           .ALTGO * starts new analysis
  2515.           ...
  2516.  
  2517.  
  2518.  
  2519.  
  2520.  
  2521.  
  2522.  
  2523.  
  2524.  
  2525.  
  2526.  
  2527.  
  2528.  
  2529.  
  2530.  
  2531.  
  2532.  
  2533.  
  2534.  
  2535.  
  2536.  
  2537.  
  2538.  
  2539.  
  2540.  
  2541.  
  2542.  
  2543.  
  2544.  
  2545.  
  2546.  
  2547.  
  2548.  
  2549.  
  2550.  
  2551.  
  2552.  
  2553.  
  2554.  
  2555.  
  2556.  
  2557.  
  2558.  
  2559.  
  2560.  
  2561.                                      39
  2562.  
  2563.  
  2564.  
  2565.       .ZDLY Record
  2566.  
  2567.      The ZDLY record is used to change the displayed frequency scale
  2568.      for digital system analysis.  Normally each DEL element in a
  2569.      digital system analysis corresponds to a normalized (one second)
  2570.      delay, for which the Nyquist interval is between 0.0 and pi
  2571.      radians per second or 0.0 and 0.5 Hz.  The apparent Nyquist
  2572.      interval can be scaled by using the ZDLY record.  The format for
  2573.      the ZDLY record is as follows:
  2574.  
  2575.           .ZDLY F1
  2576.  
  2577.      where
  2578.  
  2579.           F1 : implied sampling interval.  F1 defaults to 1.0, re-
  2580.      stricting the useful frequency range on an AC record to 0.0 to .5
  2581.      Hz (0.0 to pi rps) for an AC analysis of a digital system.
  2582.  
  2583.      Example:
  2584.  
  2585.            .ZDLY 50.usec
  2586.  
  2587.      Sets the apparent sampling rate to 20 KHz and the unit delay to
  2588.      50 usec.  The analysis frequencies on an AC record should be
  2589.      between 0.0 and 10 KHz to stay within the Nyquist interval.
  2590.  
  2591.      Note that the use of the ZDLY record is strictly for convenience.
  2592.      Network formulation for digital systems are based on a unit delay
  2593.      for each DEL element.  The calculations performed by CCICAP use a
  2594.      scaled frequency appropriate for unit delays of one second.
  2595.      Identical results from a digital system analysis will occur by
  2596.      not using the ZDLY record and restricting the requested analysis
  2597.      frequencies to between 0.0 and 0.5 Hz or 0.0 and pi rps.
  2598.  
  2599.  
  2600.  
  2601.  
  2602.  
  2603.  
  2604.  
  2605.  
  2606.  
  2607.  
  2608.  
  2609.  
  2610.  
  2611.  
  2612.  
  2613.  
  2614.  
  2615.  
  2616.  
  2617.  
  2618.  
  2619.  
  2620.  
  2621.  
  2622.                                      40
  2623.  
  2624.  
  2625.  
  2626.       .CKT Record
  2627.  
  2628.      The circuit description follows the CKT record.  The '.' before
  2629.      CKT must be in the first column of the record.  Only comment and
  2630.      element records can be placed between the CKT record and the END
  2631.      record (see below).
  2632.  
  2633.      Element records
  2634.  
  2635.      The order of the elements within the circuit description is not
  2636.      important, although it is recommended that source elements be
  2637.      placed at the beginning of a circuit description.  The element
  2638.      type code (R, C, IOA, etc.) must be in the first column of an
  2639.      element record and must be capitalized.
  2640.  
  2641.      The first field following the element type code is the user given
  2642.      name for the element being defined.  Following the name field are
  2643.      two, three, or four node names followed by a value if required.
  2644.      The name for ground nodes must be either '0', 'GND', 'Gnd', or
  2645.      'gnd'.
  2646.  
  2647.      For all circuit elements the element name and node names are
  2648.      text.  The value field is a real.
  2649.  
  2650.      Each element record describes one circuit element.
  2651.  
  2652.  
  2653.      TWO TERMINAL ELEMENTS
  2654.  
  2655.      Input Voltage Source
  2656.  
  2657.           V, name, node1, node2, amplitude, phase (degrees)
  2658.      Voltage is Vnode1 - Vnode2, phase is optional, defaults to 0.0.
  2659.  
  2660.      Input Current Source
  2661.  
  2662.           I, name, node1, node2, amplitude, phase (degrees)
  2663.      Current is from node1 to node2 through the source, phase is
  2664.      optional, defaults to 0.0.
  2665.  
  2666.      Resistor
  2667.  
  2668.           R, name, node1, node2, value
  2669.  
  2670.      Conductance
  2671.  
  2672.           G, name, node1, node2, value
  2673.  
  2674.      Capacitor
  2675.  
  2676.           C, name, node1, node2, value
  2677.  
  2678.  
  2679.  
  2680.  
  2681.  
  2682.  
  2683.                                      41
  2684.  
  2685.  
  2686.  
  2687.      Inductor
  2688.  
  2689.           L, name, node1, node2, value
  2690.  
  2691.      Voltmeter
  2692.  
  2693.           VM, name, node1, node2
  2694.      Measured voltage is Vnode1 - Vnode2.
  2695.  
  2696.      Ammeter
  2697.  
  2698.           AM, name, node1, node2
  2699.      Measured current is from node1 to node2, nodes 1 and 2 are short-
  2700.      ed.
  2701.  
  2702.      Input Node (digital system element)
  2703.  
  2704.           IN, name, node1, gnd, amplitude
  2705.  
  2706.      Output Node (digital system element)
  2707.  
  2708.           OUT, name, node1, gnd
  2709.  
  2710.      Multiplier Branch (digital system element)
  2711.  
  2712.           MUL, name, node1, node2, value
  2713.      Node1 variable is multiplied by 'value' and added to node2.
  2714.  
  2715.      Delay Branch (digital system element)
  2716.  
  2717.           DEL, name, node1, node2
  2718.      A unit delay is inserted between node1 and node2.
  2719.  
  2720.  
  2721.  
  2722.  
  2723.  
  2724.  
  2725.  
  2726.  
  2727.  
  2728.  
  2729.  
  2730.  
  2731.  
  2732.  
  2733.  
  2734.  
  2735.  
  2736.  
  2737.  
  2738.  
  2739.  
  2740.  
  2741.  
  2742.  
  2743.  
  2744.                                      42
  2745.  
  2746.  
  2747.  
  2748.      MULTI-TERMINAL ELEMENTS
  2749.  
  2750.      Ideal Operational Amplifiers
  2751.  
  2752.           IOA, name, node1, node2, node3, node4
  2753.                node1 : non-inverting input
  2754.                node2 : inverting input
  2755.                node3 : output
  2756.                node4 : output reference
  2757.  
  2758.      Operational Amplifiers
  2759.  
  2760.           OA, name, node1, node2, node3, model name
  2761.                node1 : non-inverting input.
  2762.                node2 : inverting input.
  2763.                node3 : output.
  2764.                model : refers to previously named model.
  2765.  
  2766.      Example:
  2767.  
  2768.           OA, amp1, ein+, ein-, eout, 741
  2769.  
  2770.      Field Effect Transistor
  2771.  
  2772.           FET, name, node1, node2, node3, model name
  2773.                node1 : gate.
  2774.                node2 : source.
  2775.                node3 : drain.
  2776.                model : refers to previously named model.
  2777.  
  2778.      Bipolar Junction Transistor
  2779.  
  2780.           BJT, name, node1, node2, node3, model name
  2781.                node1 : base.
  2782.                node2 : emitter.
  2783.                node3 : collector.
  2784.                model : refers to previously named model.
  2785.  
  2786.  
  2787.  
  2788.  
  2789.  
  2790.  
  2791.  
  2792.  
  2793.  
  2794.  
  2795.  
  2796.  
  2797.  
  2798.  
  2799.  
  2800.  
  2801.  
  2802.  
  2803.  
  2804.  
  2805.                                      43
  2806.  
  2807.  
  2808.  
  2809.      CONVERTERS
  2810.  
  2811.      Current to Current Converter
  2812.  
  2813.           CCC, name, node1, node2, node3, node4, value
  2814.      Controlling current is from node1 to node2, output current is
  2815.      from node3 to node4, value is current gain (A/A).
  2816.  
  2817.      Current to Voltage Converter
  2818.  
  2819.           CVC, name, node1, node2, node3, node4, value
  2820.      Controlling current is from node1 to node2, output voltage is
  2821.      Vnode3 - Vnode4, value is transresistance (ohms).
  2822.  
  2823.      Voltage to Current Converter
  2824.  
  2825.           VCC, name, node1, node2, node3, node4, value
  2826.      Controlling voltage is Vnode1 - Vnode2, output current is from
  2827.      node3 to node4, value is transconductance (mhos).
  2828.  
  2829.      Voltage to Voltage Converter
  2830.  
  2831.           VVC, name, node1, node2, node3, node4, value
  2832.      Controlling voltage is Vnode1 - Vnode2, output voltage is Vnode3
  2833.      - Vnode4, value is voltage gain (V/V).
  2834.  
  2835.  
  2836.  
  2837.  
  2838.  
  2839.  
  2840.  
  2841.  
  2842.  
  2843.  
  2844.  
  2845.  
  2846.  
  2847.  
  2848.  
  2849.  
  2850.  
  2851.  
  2852.  
  2853.  
  2854.  
  2855.  
  2856.  
  2857.  
  2858.  
  2859.  
  2860.  
  2861.  
  2862.  
  2863.  
  2864.  
  2865.  
  2866.                                      44
  2867.  
  2868.  
  2869.  
  2870.       .END Record
  2871.  
  2872.      Marks the end of the circuit description and requests analysis of
  2873.      the current circuit as defined between the CKT and END records.
  2874.      The '.' before END must be in the first column of the record.
  2875.  
  2876.      Example:
  2877.  
  2878.           .END
  2879.  
  2880.  
  2881.       .ALTEL Record
  2882.  
  2883.      The ALTEL record provides altered circuit element values for a
  2884.      subsequent analysis.  The format for the ALTEL record is:
  2885.  
  2886.           .ALTEL name1 value1 name2 value2 ...
  2887.  
  2888.      where namei is a text element name and must refer to an existing
  2889.      circuit element and valuei is a real value which is to replace
  2890.      the current value for element namei.  The values for resistors,
  2891.      capacitors, inductors, VCC elements, CCC elements, VVC elements,
  2892.      CVC elements, I sources, and V sources can be ALTered.  The phase
  2893.      for I and V sources cannot be ALTered.
  2894.  
  2895.      The ALTEL record must appear after the CKT - END records.
  2896.  
  2897.      The use of continuation records is allowed with ALTEL records.
  2898.      The effect of ALTEL records is accumulative since the circuit
  2899.      element values are not restored to the original values after an
  2900.      ALTered circuit is analyzed.  Multiple ALTEL records can be used
  2901.      to alter large numbers of circuit elements.
  2902.  
  2903.      The changes specified on ALTEL records are not effective until a
  2904.      subsequent ALTGO record is encountered.
  2905.  
  2906.      Example:
  2907.  
  2908.           .ALTEL r45 2.385e3 ein 2.5
  2909.           +      c3 1.55e-8
  2910.  
  2911.      After the above record the current circuit (defined by a previous
  2912.      CKT - END section) will contain modified element values for the
  2913.      elements r45, c3, and ein.  The elements r45, c3, and ein must
  2914.      have been defined in the previous CKT - END section.  The ALTered
  2915.      circuit will be analyzed when an ALTGO record is encountered.
  2916.  
  2917.      Only if a legal ALTEL record is encountered will the alteration
  2918.      number of the run be incremented.
  2919.  
  2920.  
  2921.  
  2922.  
  2923.  
  2924.  
  2925.  
  2926.  
  2927.                                      45
  2928.  
  2929.  
  2930.  
  2931.       .ALTGO Record
  2932.  
  2933.      The ALTGO record is used to start an analysis using previously
  2934.      ALTered element values and/or changed run control records and/or
  2935.      titles.
  2936.  
  2937.      Note that replacement TITLE, AC, TRAN, IC, SENSA, and SENSR
  2938.      records may be inserted between the END record and an ALTGO
  2939.      record or between two ALTGO records.  The analyses specified on
  2940.      these replacement records will be initiated by the following
  2941.      ALTGO record.  If no replacement TITLE, AC, TRAN, IC, SENSA, or
  2942.      SENSR records are inserted between the END and ALTGO records, the
  2943.      previous run control records are reused.
  2944.  
  2945.      PLOT requests will be reused from the previous analysis.  If new
  2946.      PLOT requests are required, the old PLOT requests can be cleared
  2947.      by the use of the 'CLR' option on a PLOT request.  New PLOT
  2948.      requests can then be entered for the ALTGO analysis.
  2949.  
  2950.      VARY requests will be reused from the previous analysis.  If new
  2951.      VARY requests are required, the old VARY requests can be cleared
  2952.      by the use of the 'CLR' option on a VARY request.  New VARY
  2953.      requests can then be entered for the ALTGO analysis.
  2954.  
  2955.      Examples:
  2956.  
  2957.           .ALTEL r23 3.45k
  2958.           .ALTGO
  2959.  
  2960.      To change a plot request:
  2961.           ...
  2962.           .PLOT CLR          * clear old plot requests.
  2963.           .PLOT AC GP01 eout * new plot request for this analysis.
  2964.           .ALTGO             * new analysis with revised plot(s).
  2965.           ...
  2966.  
  2967.      To change the VARY request:
  2968.           ...
  2969.           .VARY CLR
  2970.           .VARY ... (new requests)
  2971.           .ALTGO
  2972.           ...
  2973.  
  2974.      To generate a new plot and title from existing DATAmmnn.AC:
  2975.           ...
  2976.           .AC CLR * get rid of AC request.
  2977.           .PLOT CLR * clear existing PLOT requests.
  2978.           .PLOT AC GP02 eout * new PLOT request, part of a plot
  2979.                              * only run since AC request removed.
  2980.           .TITLE New Title for plot of variable 'eout'
  2981.           .ALTGO * initiate the plot only run.
  2982.           ...
  2983.  
  2984.  
  2985.  
  2986.  
  2987.  
  2988.                                      46
  2989.  
  2990.  
  2991.  
  2992.       .NEXT Record
  2993.  
  2994.      Sets up for a completely new subsequent circuit definition to
  2995.      follow.  The '.' before NEXT must be in the first column of the
  2996.      record.
  2997.  
  2998.      Example:
  2999.  
  3000.           .NEXT
  3001.  
  3002.  
  3003.       .STOP Record
  3004.  
  3005.      Terminates execution of CCICAP and returns control to MSDOS.  The
  3006.      '.' before STOP must be in the first column of the record.
  3007.  
  3008.      Example:
  3009.  
  3010.           .STOP
  3011.  
  3012.  
  3013.  
  3014.  
  3015.  
  3016.  
  3017.  
  3018.  
  3019.  
  3020.  
  3021.  
  3022.  
  3023.  
  3024.  
  3025.  
  3026.  
  3027.  
  3028.  
  3029.  
  3030.  
  3031.  
  3032.  
  3033.  
  3034.  
  3035.  
  3036.  
  3037.  
  3038.  
  3039.  
  3040.  
  3041.  
  3042.  
  3043.  
  3044.  
  3045.  
  3046.  
  3047.  
  3048.  
  3049.                                      47
  3050.  
  3051.  
  3052.  
  3053.      Suggested Practice
  3054.  
  3055.      Order of input records
  3056.  
  3057.      The input records can be ordered as indicated in the table of
  3058.      contents.  There are a few restrictions on the placement of input
  3059.      records.  The title record is always the first non-comment record
  3060.      encountered.
  3061.  
  3062.      The PAGE, OPT, FILE, TEMP, MODEL, AC, TRAN, IC, SENSR, SENSA,
  3063.      MSENS, WSENS, SSENS, NOISE, FSCALE, ZSCALE, STDR, STDC, STDL,
  3064.      PLOT, VARY and CALC records must come before the circuit descrip-
  3065.      tion section (CKT to END) if they are to be effective during the
  3066.      analysis of the circuit.
  3067.  
  3068.      As previously discussed, there can be only comment and element
  3069.      description records between the CKT and END records and all
  3070.      element description records must be between the CKT and END
  3071.      records.  The ALTEL and ALTGO records should come after the CKT -
  3072.      END section and before the NEXT or STOP records.
  3073.  
  3074.      It is suggested that sources (V and I elements) be placed at the
  3075.      beginning of the CKT section.
  3076.  
  3077.      File naming convention (suggested only, not required)
  3078.  
  3079.           Extension      Contents
  3080.           ---------------------------------------------------------
  3081.           .INP           Files which are specified as input files
  3082.                          on the command line.
  3083.           .OUT           Files which are specified as output files
  3084.                          on the command line.
  3085.           .MDL           Model description files to be INCluded
  3086.                          from .INP files.
  3087.           .CTL           Control record files, to be INCluded from
  3088.                          .INP files.
  3089.           .CKT           Circuit description files, starting with
  3090.                          .CKT and ending with .END, to be INCluded
  3091.                          from .INP files.
  3092.           .ALT           Alternate element value files, starting
  3093.                          with one or more .ALTEL records and ending
  3094.                          with a .ALTGO record, to be INCluded from
  3095.                          .INP files.
  3096.  
  3097.      Using this approach, the contents of a .INP file could have this
  3098.      structure:
  3099.           * file circuit.inp - 04/10/89 - mas
  3100.           Test circuit for CCICAP
  3101.           .INC circuit.ctl * add the run control records.
  3102.           .INC \ccicap\models\opamp.mdl * add required model
  3103.           *                               from models directory.
  3104.           .INC circuit.ckt * add the circuit description and run.
  3105.           .INC circuit.alt * alter the circuit and rerun.
  3106.           .STOP
  3107.  
  3108.  
  3109.  
  3110.                                      48
  3111.  
  3112.  
  3113.  
  3114.      The above example could be run from the following command line if
  3115.      the output file was to go to the current directory:
  3116.  
  3117.           >ccicap circuit.inp circuit.out
  3118.  
  3119.  
  3120.      Batch file use
  3121.  
  3122.      A simple batch file that will run a circuit prepared as indicated
  3123.      above and plot any resulting plots can be created as follows:
  3124.  
  3125.           echo off
  3126.           del plot*.*
  3127.           ccicap %1.inp %1.out
  3128.           copy plot*.* prn
  3129.  
  3130.      If the batch file is named 'cap.bat', a CCICAP analysis can be
  3131.      done by entering the following command line:
  3132.  
  3133.           >cap circuit
  3134.  
  3135.      where 'circuit' is the name of an existing CCICAP analysis file
  3136.      with a '.inp' extension.  The ASCII output will be placed in a
  3137.      file named 'circuit.out'.
  3138.  
  3139.  
  3140.      Excessive output
  3141.  
  3142.      Runs prepared for GP01 plots (with a large number of calculated
  3143.      intervals) or with several VARY records or ALTER phases can
  3144.      produce copious quantities of output directed to the ASCII output
  3145.      file.  To avoid running out of disk space, direct the ASCII
  3146.      output file to the printer (have lots of paper in place!), the
  3147.      console (CON), or the null (NUL) device.  The analysis will run
  3148.      fastest with output directed to the null device.  The compressed
  3149.      data will be saved to disk if there is a FILE record in the run
  3150.      or if any PLOTs are requested.  Plots can then be obtained using
  3151.      plot only runs to access the compressed data files.
  3152.  
  3153.      Another method of reducing the size of ASCII output files is to
  3154.      use the NTAB option on the OPTions record.  This option will
  3155.      print out the tabular data heading but will suppress the printing
  3156.      of the data itself.  The tabular data heading can be used to
  3157.      document what variables are available in the compressed data
  3158.      files.
  3159.  
  3160.      Plot only runs
  3161.  
  3162.      Plot only runs can be used to access preexisting DATA files on a
  3163.      disk.  The runs can be used to avoid having to repeat an entire
  3164.      analysis if the desired plot data is stored in the DATA files.
  3165.      To perform a plot only run, simply remove or comment out any AC,
  3166.      DC, or TRAN records and leave the CKT to END section of the run
  3167.      unchanged.
  3168.  
  3169.  
  3170.  
  3171.                                      49
  3172.  
  3173.  
  3174.  
  3175.      Plot only runs can change the circuit output variables that are
  3176.      plotted as long as the requested outputs were specified in the
  3177.      original analysis run.  The new outputs need not have been plot-
  3178.      ted in the original run.  Plot limits can be altered on the PLOT
  3179.      records of a plot only run.  The run title can be changed and the
  3180.      new title will appear on any plots resulting from the plot only
  3181.      run.
  3182.  
  3183.      The PLOT files will be renumbered according to the request se-
  3184.      quence in the plot only run.  Note that this means any pre-
  3185.      existing PLOT files may be overwritten.
  3186.  
  3187.  
  3188.  
  3189.  
  3190.  
  3191.  
  3192.  
  3193.  
  3194.  
  3195.  
  3196.  
  3197.  
  3198.  
  3199.  
  3200.  
  3201.  
  3202.  
  3203.  
  3204.  
  3205.  
  3206.  
  3207.  
  3208.  
  3209.  
  3210.  
  3211.  
  3212.  
  3213.  
  3214.  
  3215.  
  3216.  
  3217.  
  3218.  
  3219.  
  3220.  
  3221.  
  3222.  
  3223.  
  3224.  
  3225.  
  3226.  
  3227.  
  3228.  
  3229.  
  3230.  
  3231.  
  3232.                                      50
  3233.  
  3234.  
  3235.  
  3236.      References
  3237.  
  3238.      1.  Vlach, Jiri and Kishore Singhal, Computer Methods for Circuit
  3239.      Analysis and Design, Van Nostrand Reinhold:New York, c 1983.
  3240.  
  3241.      2.  van der Ziel, A., "Thermal Noise in Field-Effect
  3242.      Transistors," Proceeding of the IRE, Vol. 50, pp1808-1812, 1962.
  3243.  
  3244.      3.  Press, William H., et. al., Numerical Recipes; The Art of
  3245.      Scientific Computing, Cambridge University Press:Cambridge, c
  3246.      1986.
  3247.  
  3248.      4.  Bruton, Leonard T., RC-Active Circuits; Theory and Design,
  3249.      Englewood Cliffs, New Jersey:Prentice-Hall, Inc., 1980.
  3250.  
  3251.  
  3252.  
  3253.  
  3254.  
  3255.  
  3256.  
  3257.  
  3258.  
  3259.  
  3260.  
  3261.  
  3262.  
  3263.  
  3264.  
  3265.  
  3266.  
  3267.  
  3268.  
  3269.  
  3270.  
  3271.  
  3272.  
  3273.  
  3274.  
  3275.  
  3276.  
  3277.  
  3278.  
  3279.  
  3280.  
  3281.  
  3282.  
  3283.  
  3284.  
  3285.  
  3286.  
  3287.  
  3288.  
  3289.  
  3290.  
  3291.  
  3292.  
  3293.                                      51
  3294.  
  3295.  
  3296.  
  3297.      Appendix A
  3298.  
  3299.      Binary Data Files Contents and Output Data Structures
  3300.  
  3301.      CCICAP can produce binary data output files when the FILE record
  3302.      is included and will produce binary data output files when one or
  3303.      more plots are requested.  Two types of binary files are pro-
  3304.      duced, one for the normal analysis DATA and one for the data
  3305.      produced by any VARY records.  The files are unformatted data
  3306.      files.
  3307.  
  3308.      The first type of data file, the file which results from an AC or
  3309.      TRANsient request, is named DATAmmnn.AC or DATAmmnn.TR.  The
  3310.      number mm (between 00 and 99) refers to the circuit number of the
  3311.      run.  The first circuit described is numbered 00, the circuit
  3312.      described after the first NEXT record is numbered 01, etc.  The
  3313.      number nn (between 00 and 99) refers to the circuit alteration
  3314.      number.  The original circuit is numbered alteration 00, the
  3315.      circuit resulting at the first ALTGO record is numbered 01, etc.
  3316.  
  3317.      In the first type of data file the first record consists of three
  3318.      FORTRAN 4 byte integers
  3319.  
  3320.           N1, N2, N3
  3321.  
  3322.      where N1 is the number of data sets which are to follow in the
  3323.      file, N2 is the number of dependent variables in each of the
  3324.      sets, and N3 is a format descriptor related to the units of the
  3325.      data which follows.
  3326.  
  3327.      N3 is defined as follows:
  3328.  
  3329.      Let 2**n point to the n'th bit of the 32 bit integer value N3
  3330.      where 2**0 is the lsb, etc.  Then
  3331.  
  3332.           2**0 = 1 => results are from an AC analysis, for which:
  3333.                2**4 = 0 => Frequency units are rps.
  3334.                2**4 = 1 => Frequency units are Hertz.
  3335.  
  3336.                2**5 = 0 => Response units are real, imaginary.
  3337.                2**5 = 1 => Response units are dB, phase.
  3338.  
  3339.                2**6 = 1 => Response units are magnitude, phase.
  3340.  
  3341.           2**1 = 1 => results are from a TRAN analysis, for which:
  3342.                2**4 = 0 => Response is the impulse response.
  3343.                2**4 = 1 => Response is the step response.
  3344.  
  3345.  
  3346.  
  3347.  
  3348.  
  3349.  
  3350.  
  3351.  
  3352.  
  3353.  
  3354.                                      52
  3355.  
  3356.  
  3357.  
  3358.      The subsequent records are the data sets which consist of single
  3359.      precision FORTRAN reals:
  3360.  
  3361.      Independent variable 1, data1, data2, ..., dataN2.
  3362.      Independent variable 2, data1, data2, ..., dataN2.
  3363.       ...
  3364.      Independent variableN1, data1, data2, ..., dataN2.
  3365.  
  3366.      The ordering of the variables is the same as that in the ASCII
  3367.      file created during the analysis.
  3368.  
  3369.      For example, an AC analysis with two requested V or I outputs, a
  3370.      single requested calculated response, two requested element
  3371.      sensitivities, a worst case sensitivity, and a noise output would
  3372.      produce data sets and an ASCII output data structure with the
  3373.      following composition:
  3374.  
  3375.      Position  Variable
  3376.      ------------------------------------------------------
  3377.       1        Frequency          : independent variable
  3378.       2        First output       : real part, magnitude, or dB
  3379.       3        First output       : imaginary part or phase
  3380.       4        Second output      : real part, magnitude, or dB
  3381.       5        Second output      : imaginary part or phase
  3382.       6        Calculated response: real part, magnitude, or dB
  3383.       7        Calculated response: imaginary part or phase
  3384.       8        First sensitivity  : real part
  3385.       9        First sensitivity  : imaginary part
  3386.      10        Second sensitivity : real part
  3387.      11        Second sensitivity : imaginary part
  3388.      12        Worst case sens.   : value
  3389.      13        Worst case sens.   : no imag. part, set = 0.0
  3390.      14        Noise output       : volts or amps/sqrt(Hz) or
  3391.                                     dBvolts or dBamps/sqrt(Hz)
  3392.      15        Integrated noise   : volts or amps
  3393.  
  3394.  
  3395.  
  3396.  
  3397.  
  3398.  
  3399.  
  3400.  
  3401.  
  3402.  
  3403.  
  3404.  
  3405.  
  3406.  
  3407.  
  3408.  
  3409.  
  3410.  
  3411.  
  3412.  
  3413.  
  3414.  
  3415.                                      53
  3416.  
  3417.  
  3418.  
  3419.      The binary files are created by FORTRAN unformatted writes.  The
  3420.      data can be recovered by FORTRAN unformatted reads such as:
  3421.  
  3422.      c open the input file ...
  3423.           open(luin, file = infile)
  3424.      c read in the data structure integers ...
  3425.           read(luin) n1, n2, n3
  3426.      c read in the real data ...
  3427.           do 30 i = 1, n1
  3428.             do 10 j = 1, n2 + 1
  3429.               read(luin) xt(j)
  3430.       10    continue
  3431.             x(i) = xt(1)
  3432.             do 20 j = 2, n2 + 1
  3433.               y(i, j - 1) = xt(j)
  3434.       20    continue
  3435.       30  continue
  3436.  
  3437.      where 'infile' defines the name of the CCICAP generated file from
  3438.      which data is recovered.  After the above statements, x(i) will
  3439.      contain the i'th value of the independent variable and y(i, j)
  3440.      will contain the N2 independent variables associated with x(i).
  3441.  
  3442.  
  3443.      A slightly different format is used for data resulting from any
  3444.      VARY requests.  All VARY data resulting from a given circuit or
  3445.      circuit alteration is stored in a single file named VARYmmnn.AC
  3446.      or VARYmmnn.TR where mm and nn are as described for the DATAmmnn
  3447.      files above.  The first record in the file consists of four four-
  3448.      byte FORTRAN integers
  3449.  
  3450.           N1, N2, N3, N4
  3451.  
  3452.      where N1 is not currently used (set to one), N2 is the number of
  3453.      dependent variables in each data set, N3 is the same as described
  3454.      above for the AC or TRANsient results data files, and N4 is the
  3455.      number of VARY elements in the run that produced the VARY data
  3456.      file.
  3457.  
  3458.      Each VARY analysis produces N_VARY data sets with N2 dependent
  3459.      variables.  The second record in the file consists of N4 four-
  3460.      byte FORTRAN integers whose value equals the number of intervals
  3461.      requested on the VARY records.
  3462.  
  3463.      The third and subsequent records consist of N2 + 1 FORTRAN single
  3464.      precision reals.  Each record records the value of the independ-
  3465.      ent variable (the VARY element) followed by the values of the N2
  3466.      dependent variables that result.
  3467.  
  3468.  
  3469.  
  3470.  
  3471.  
  3472.  
  3473.  
  3474.  
  3475.  
  3476.                                      54
  3477.  
  3478.  
  3479.  
  3480.      Appendix B
  3481.  
  3482.      Noise Models
  3483.  
  3484.      CCICAP models the white noise sources associated with all real
  3485.      resistances and active elements.  In addition, a 1/f noise corner
  3486.      can be specified for sources in the active elements.
  3487.  
  3488.      Resistor noise
  3489.  
  3490.      Resistor noise is calculated from the thermal noise formula:
  3491.  
  3492.           en = SQRT(4. * k * T * R) Vrms / sqrt(Hz)
  3493.  
  3494.      where k is Boltzman's constant (1.38e-23), T is the temperature
  3495.      in degrees Kelvin (set by the TEMP record or defaulted to
  3496.      298.16K), and R is the resistance in ohms.  The calculated noise
  3497.      results are spectral densities with units of volts per root Hertz
  3498.      or amps per root Hertz.
  3499.  
  3500.      Op-amp noise
  3501.  
  3502.      Op-amp noise is calculated from the voltage and current spectral
  3503.      densities provided by the user on the MODEL record.  These param-
  3504.      eters are often available from the manufacturer's data sheets.
  3505.      The corner frequencies for voltage and current 1/f noise can also
  3506.      often be obtained or at least estimated from data sheets.  The
  3507.      voltage spectral density source is added at the input to the op-
  3508.      amp, effectively in series with the non-inverting input terminal.
  3509.      The current spectral density source is added at each input termi-
  3510.      nal to ground.
  3511.  
  3512.  
  3513.  
  3514.  
  3515.  
  3516.  
  3517.  
  3518.  
  3519.  
  3520.  
  3521.  
  3522.  
  3523.  
  3524.  
  3525.  
  3526.  
  3527.  
  3528.  
  3529.  
  3530.  
  3531.  
  3532.  
  3533.  
  3534.  
  3535.  
  3536.  
  3537.                                      55
  3538.  
  3539.  
  3540.  
  3541.      BJT noise
  3542.  
  3543.      BJT noise is calculated from three sources.  The thermal noise of
  3544.      Rbb' is calculated from the thermal noise equation given above
  3545.      for resistor noise.  The shot noise of the collector and base
  3546.      currents is calculated from the shot noise formula:
  3547.  
  3548.           in = SQRT(2. * q * Idc)
  3549.  
  3550.      where q is the electronic charge (1.602e-19 C) and Idc is the DC
  3551.      current in question.  The collector and base bias currents can be
  3552.      specified on the MODEL record.  If the collector current is not
  3553.      specified it is estimated from the equation for the transconduct-
  3554.      ance parameter:
  3555.  
  3556.           Ic = Gm * k * T / q
  3557.  
  3558.      where Gm is the transconductance parameter provided for the
  3559.      model.   Similarly, if the base bias current is not specified on
  3560.      the MODEL record, the base bias current is estimated from the
  3561.      device beta which is calculated from the Gm and Rb'e parameters
  3562.      as:
  3563.  
  3564.           beta = Gm * Rb'e
  3565.  
  3566.      so that
  3567.  
  3568.           Ib = Ic / beta.
  3569.  
  3570.      If the noise contribution from the collector current is not
  3571.      desired, set the collector current equal to a negative value on
  3572.      the MODEL record.  If the noise contribution from the base cur-
  3573.      rent is not desired, set the base current to a negative value on
  3574.      the MODEL record.
  3575.  
  3576.      FET noise
  3577.  
  3578.      FET noise sources include the shot noise and 1/f noise of the
  3579.      drain and gate currents and a thermal noise associated with the
  3580.      resistive channel.  The shot noise sources are calculated from
  3581.      the user specified drain and gate bias currents.  The thermal
  3582.      source is calculated from an effective channel noise resistance
  3583.      given as [2]:
  3584.  
  3585.           Rn = .67 / Gm
  3586.  
  3587.      where Gm is the user specified device transconductance.
  3588.  
  3589.  
  3590.  
  3591.  
  3592.  
  3593.  
  3594.  
  3595.  
  3596.  
  3597.  
  3598.                                      56
  3599.  
  3600.  
  3601.  
  3602.      Circuit Concepts, Inc. Software Registration Form
  3603.  
  3604.      CCICAP may be registered by sending this completed form and
  3605.      $75.00* to:
  3606.  
  3607.           Circuit Concepts, Inc.
  3608.           6955 Santa Fe Drive
  3609.           Houston, Texas  77061
  3610.  
  3611.           Office : 713-643-5451
  3612.           FAX    : 713-643-6131
  3613.  
  3614.      By registering you will receive the latest version of CCICAP, a
  3615.      printed user's guide, and free telephone support.
  3616.  
  3617.      Thank you for registering CCICAP!
  3618.  
  3619.  
  3620.      Name      :_____________________________________________
  3621.  
  3622.      Company   :_____________________________________________
  3623.  
  3624.      Address   :_____________________________________________
  3625.  
  3626.                 _____________________________________________
  3627.  
  3628.      City      :_____________________________________________
  3629.  
  3630.      State     :_____________________________________________
  3631.  
  3632.      Zip Code  :____________________
  3633.  
  3634.      Country   :_____________________________________________
  3635.  
  3636.  
  3637.      * - Owners of previous versions of CCICAP may register for $25.00
  3638.      by including the serial number from the previous version of
  3639.      CCICAP.
  3640.  
  3641.      Serial Number :_________________________________________
  3642.  
  3643.  
  3644.  
  3645.  
  3646.  
  3647.  
  3648.  
  3649.  
  3650.  
  3651.  
  3652.  
  3653.  
  3654.  
  3655.  
  3656.  
  3657.  
  3658.  
  3659.                                      57
  3660.