home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ World of Shareware - Software Farm 2 / wosw_2.zip / wosw_2 / GENERAL / PC_ECAP.ZIP / PC-ECAP.DOC < prev    next >
Text File  |  1990-11-23  |  66KB  |  1,799 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.  
  20.                                   P C - E C A P
  21.  
  22.                                    Version 1.11
  23.  
  24.  
  25.  
  26.  
  27.                              Program Reference Manual
  28.  
  29.  
  30.                       Copyright  (c)  1990  by Peter Volpa
  31.                                All Rights Reserved
  32.  
  33.  
  34.  
  35.  
  36.  
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.  
  42.  
  43.  
  44.                               _______
  45.                          ____|__     |               (tm)
  46.                       --|       |    |-------------------
  47.                         |   ____|__  |  Association of
  48.                         |  |       |_|  Shareware
  49.                         |__|   o   |    Professionals
  50.                       -----|   |   |---------------------
  51.                            |___|___|    MEMBER
  52.  
  53.  
  54.  
  55.                                    Peter Volpa
  56.                                  Circuit Systems
  57.                                  418 Church Road
  58.                            Sicklerville, NJ 08081-1727
  59.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 1
  60.  
  61.           License
  62.  
  63.           PC-ECAP is distributed as "shareware".  It is NOT public
  64.           domain or free software.
  65.  
  66.           Non-registered users of this software are given the
  67.           opportunity to evaluate the complete PC-ECAP software
  68.           package for 30 days with no obligation.  If, after the
  69.           evaluation period, you find PC-ECAP to be suitable for your
  70.           needs, you must register your copy or discontinue using
  71.           PC-ECAP.
  72.  
  73.           What we're saying is if you use this program, then you
  74.           should pay for your copy.  That way Circuit Systems will be
  75.           able to provide updates, support, and generally stay in
  76.           business.
  77.  
  78.           PC-ECAP is distributed in two forms: a registered version
  79.           and an unregistered version.  The unregistered version is a
  80.           fully-functional program that has all the features of the
  81.           registered version.  However, the unregistered version
  82.           requires the user to go through an initialization procedure
  83.           each time PC-ECAP is started.  The initialization procedure
  84.           requires the user to enter a random number before PC-ECAP
  85.           will run.  The registered version does not have this
  86.           initialization procedure.
  87.  
  88.           The REGISTERED version of PC-ECAP is LICENSED TO THE SINGLE
  89.           PERSON WHO REGISTERED THE PROGRAM AND MAY NOT BE DISTRIBUTED
  90.           IN ANY MANNER.
  91.  
  92.           All users are granted a limited license to copy the
  93.           UNREGISTERED version of PC-ECAP for the trial use of others.
  94.           This license does NOT include distribution or copying of
  95.           this software:
  96.  
  97.  
  98.                *    In conjunction with any other product or service.
  99.  
  100.                *    In general use within a company or school.
  101.  
  102.                *    For any "disk fee" other than a small (generally
  103.                     $2.00 to $5.00) copying charge.
  104.  
  105.                *    For distribution in any modified form.  The file
  106.                     containing this license information MUST be
  107.                     included along with full documentation and all
  108.                     the files that make up this software package.
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  
  117.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 2
  118.  
  119.           Ordering Information
  120.  
  121.           A PC-ECAP registration licenses you to use the product on a
  122.           regular basis.  Registration also entitles you to technical
  123.           support, update notices, and enables you to get future
  124.           releases of PC-ECAP at a minimal price.
  125.  
  126.           Individual registrations come in two forms.  The first,
  127.           registration only, costs $69 (plus $2.00 shipping and
  128.           handling).  Upon receipt of your paid registration form, we
  129.           will send you the latest registered version of PC-ECAP with
  130.           documentation on the disk.  We also offer PC-ECAP with a
  131.           printed manual.  For $79 (plus $3.00 shipping and handling)
  132.           we will send you the latest registered version of PC-ECAP
  133.           along with a professionally printed bound manual.  New
  134.           Jersey residents should include 7% sales tax.
  135.  
  136.           Educational institutions may apply a 35% discount to all
  137.           prices.  PLEASE include your educational institution
  138.           letterhead (with your title) when you order.
  139.  
  140.           Site licensing is also available.  Prices are based on the
  141.           estimated number of users.  Please write for more
  142.           information.
  143.  
  144.           A PC-ECAP registration form is included in the distribution
  145.           package for your convenience.  It is in the file ORDERFRM.
  146.           Please take time to fill it out and return it.  If you would
  147.           like high-quality software to continue to be made available
  148.           on a try-first basis and for a reasonable cost, it is up to
  149.           YOU to support such programs.
  150.  
  151.  
  152.           Please send your registration form, suggestions and any
  153.           comments that you might have to:
  154.  
  155.  
  156.                          Peter Volpa
  157.                        Circuit Systems
  158.                        418 Church Road
  159.                  Sicklerville, NJ  08081-1727
  160.  
  161.  
  162.  
  163.  
  164.  
  165.  
  166.  
  167.  
  168.  
  169.  
  170.  
  171.  
  172.  
  173.  
  174.  
  175.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 3
  176.  
  177.           DISCLAIMER
  178.  
  179.           ALTHOUGH WE HAVE EXTENSIVELY TESTED PC-ECAP AND BELIEVE IT
  180.           WILL GIVE ACCURATE RESULTS IF USED CORRECTLY, WE SUPPLY THIS
  181.           PROGRAM AS IS.  CIRCUIT SYSTEMS DISCLAIMS ALL WARRANTIES,
  182.           EXPRESSED OR IMPLIED, THAT THIS PROGRAM IS FIT FOR ANY
  183.           PURPOSE.  CIRCUIT SYSTEMS ALSO ASSUMES NO LIABILITY FOR ANY
  184.           DAMAGES EITHER DIRECT OR CONSEQUENTIAL, WHICH MAY RESULT
  185.           FROM THE USE OF THIS PROGRAM.
  186.  
  187.  
  188.           Trademarks
  189.  
  190.           MS-DOS is a registered trademark of Microsoft Corporation.
  191.  
  192.           PC-DOS, PC/AT, PC/XT, and PS/2 are registered trademarks of
  193.                     IBM Corporation.
  194.  
  195.           Compaq is a registered trademark of Compaq Computer Corp.
  196.  
  197.           Hercules is a registered trademark of Hercules Computer
  198.                     Technology.
  199.  
  200.  
  201.  
  202.           Association of Shareware Professionals
  203.  
  204.           This program is produced by a member of the Association of
  205.           Shareware Professionals (ASP).  ASP wants to make sure that
  206.           the shareware principle works for you. If you are unable to
  207.           resolve a shareware-related problem with an ASP member by
  208.           contacting the member directly, ASP may be able to help. The
  209.           ASP Ombudsman can help you resolve a dispute or problem with
  210.           an ASP member, but does not provide technical support for
  211.           members' products. Please write to the ASP Ombudsman at P.O.
  212.           Box 5786, Bellevue, WA 98006 or send a Compuserve message
  213.           via easyplex to ASP Ombudsman 70007,3536.
  214.  
  215.  
  216.  
  217.  
  218.  
  219.  
  220.  
  221.  
  222.  
  223.  
  224.  
  225.  
  226.  
  227.  
  228.  
  229.  
  230.  
  231.  
  232.  
  233.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 4
  234.  
  235.           Introduction
  236.  
  237.           PC-ECAP is an easy to use AC circuit analysis program which
  238.           analyzes circuits consisting of resistors, capacitors,
  239.           inductors, transformers, transistors (both bipolar and
  240.           FET's), operational amplifiers and transconductance
  241.           amplifiers.
  242.  
  243.           Totally integrated in one package, it contains a full screen
  244.           text editor for preparing analysis input, an electronic
  245.           circuit analyzer that calculates your circuit's frequency
  246.           and phase response, a high resolution display plotter that
  247.           supports all common graphics adapters and a high resolution
  248.           plotter for IBM/Epson compatible printers.
  249.  
  250.  
  251.           Features:
  252.  
  253.  
  254.                *    Completely menu driven - very easy to use.
  255.  
  256.                *    Can analyze circuits with up to 40 nodes - no
  257.                     limit on the number of components.
  258.  
  259.                *    Built in full screen editor with on-line help
  260.                     function.
  261.  
  262.                *    Free input format - common abbreviations such as
  263.                     P, U, N, M, K, MEG, G are recognized.  For
  264.                     example if your circuit has a 47pf capacitor, all
  265.                     you need to enter for its value is 47pf.
  266.  
  267.                *    Supports CGA, EGA, VGA, Hercules and even the
  268.                     Monochrome Display Adapter.
  269.  
  270.                *    All calculations are done in double precision -
  271.                     14 digits of BCD.
  272.  
  273.                *    High resolution plots on IBM/Epson compatible
  274.                     printers.
  275.  
  276.                *    Program may be configured to send its output to
  277.                     LPT1, LPT2, LPT3 or a disk file.
  278.  
  279.                *    Bipolar transistor model maker.  Just enter your
  280.                     transistor's operating parameters and PC-ECAP will
  281.                     create a Hybrid-Pi model for your transistor.
  282.  
  283.                *    Does not need a numeric coprocessor.
  284.  
  285.  
  286.  
  287.  
  288.  
  289.  
  290.  
  291.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 5
  292.  
  293.           System Requirements:
  294.  
  295.  
  296.                *    IBM PC, XT, AT, PS/2 or compatible.
  297.  
  298.                *    PC or MS-DOS 2.0 or later.
  299.  
  300.                *    One floppy disk drive.
  301.  
  302.                *    182K of free memory - that is, 182K in addition to
  303.                     the operating system and any resident programs
  304.                     that you may have loaded.
  305.  
  306.                *    A CGA, EGA, VGA or Hercules compatible graphics
  307.                     card is recommended for best performance.  But if
  308.                     all you have is a Monochrome Display Adapter,
  309.                     PC-ECAP will even graph its results on that -
  310.                     though the resolution will be much lower.
  311.  
  312.                *    An IBM/Epson compatible printer, if hard copy is
  313.                     desired.  Most printers used with IBM and IBM
  314.                     compatible computers support this standard.  Be
  315.                     sure "IBM" mode is selected (usually by means of a
  316.                     dip switch).
  317.  
  318.  
  319.  
  320.  
  321.  
  322.  
  323.  
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338.  
  339.  
  340.  
  341.  
  342.  
  343.  
  344.  
  345.  
  346.  
  347.  
  348.  
  349.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 6
  350.  
  351.           Before You Begin
  352.  
  353.           The very first thing that you should do before going any
  354.           further is to make a backup copy of your distribution disk.
  355.           To do this just use the DOS command DISKCOPY.  This will
  356.           work whether or not you have two floppy disk drives.  It
  357.           also doesn't matter if the diskette that you want to copy to
  358.           is formatted or not.  DISKCOPY will format it for you.
  359.  
  360.           From the DOS prompt type this:
  361.  
  362.                DISKCOPY A: B:
  363.  
  364.           You will be asked to "Insert source diskette in drive A:"
  365.           This should be your original PC-ECAP disk.  Continue to
  366.           follow the directions on the screen and you will have your
  367.           backup copy.
  368.  
  369.  
  370.           Installing PC-ECAP
  371.  
  372.           We have included an "Install" program with PC-ECAP to make
  373.           installation very easy.  The Install program will not do
  374.           anything "funny".  It will not modify your AUTOEXEC.BAT or
  375.           your CONFIG.SYS files.  All it will do is create a
  376.           subdirectory on your hard drive called "\ECAP".  Then it
  377.           will copy all the needed PC-ECAP files from your floppy
  378.           drive to that subdirectory.  That's all.  It is strictly for
  379.           your convenience.  The default "from" drive is drive A: and
  380.           the default "to" drive is drive C:.  These may be changed to
  381.           any other drives as needed.
  382.  
  383.           If you don't have a hard drive, you don't need to proceed
  384.           any further.  Skip the rest of this section and use your
  385.           backup copy as your working disk.
  386.  
  387.           To use the install program, insert your backup copy of
  388.           PC-ECAP into your floppy drive and type:
  389.  
  390.                     INSTALL
  391.  
  392.           Follow the directions and before you know it, you will have
  393.           PC-ECAP on your hard drive.
  394.  
  395.  
  396.  
  397.  
  398.  
  399.  
  400.  
  401.  
  402.  
  403.  
  404.  
  405.  
  406.  
  407.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 7
  408.  
  409.           Accessing PC-ECAP Circuit Files in Other Directories
  410.  
  411.           If you are running DOS 3.0 or later you may easily work with
  412.           circuit files in other directories or on other drives.  To
  413.           do this you must have the directory that contains the
  414.           PC-ECAP program files listed in your PATH.  You should have
  415.           a line similar to this in your AUTOEXEC.BAT file:
  416.  
  417.                PATH=C:\ECAP
  418.  
  419.           Yours will not be EXACTLY like this one.  You may have
  420.           additional directories listed or the drive letter may be
  421.           different.  The important thing is that the PC-ECAP drive
  422.           and directory be part of the PATH.  You may want to refer to
  423.           your DOS manual if you need more information on this.
  424.  
  425.           Once your PATH is set up, DOS will know where to find
  426.           PC-ECAP no matter where you are.  And under DOS 3.0 or
  427.           later, PC-ECAP will know where to find any additional files
  428.           it needs to run.
  429.  
  430.  
  431.  
  432.  
  433.  
  434.  
  435.  
  436.  
  437.  
  438.  
  439.  
  440.  
  441.  
  442.  
  443.  
  444.  
  445.  
  446.  
  447.  
  448.  
  449.  
  450.  
  451.  
  452.  
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 8
  466.  
  467.           Quick Start
  468.  
  469.           Although there is no substitute for reading this entire
  470.           manual, I know there are those of you who can't wait to try
  471.           a new program.  So for those who like to try-first-read-
  472.           later, this will give you a taste of what PC-ECAP can do.
  473.  
  474.           Start PC-ECAP by typing:
  475.  
  476.                ECAP
  477.  
  478.           at the DOS prompt.
  479.  
  480.           From the main menu choose the "Select input file" selection.
  481.           Select EXAMPLE1.DAT as your input file.  The circuit
  482.           described by EXAMPLE1.DAT is a simple RC low-pass filter and
  483.           is shown below.
  484.  
  485.  
  486.                         1        1.59K                 2
  487.                          ------/\/\/\/\------*---------
  488.                                              |
  489.                                              |
  490.                input                      ___|___  .1uf      output
  491.                                           _______
  492.                                              |
  493.                                              |
  494.                                           0  |
  495.                          --------------------*----------
  496.  
  497.  
  498.           Now from the main menu choose "Analyze circuit".  The
  499.           analysis will begin and you will see the results as the
  500.           program progresses.  When the analysis is complete, the
  501.           results will be plotted on your display.  First you will see
  502.           a plot of Magnitude vs. Frequency.  If you press any key
  503.           other than ESC you will get a plot of Phase vs. Frequency.
  504.           Pressing any key (other than ESC) again will show you
  505.           Magnitude again.  When you are finished, press ESC to return
  506.           to the main menu.
  507.  
  508.           As I said, this is a taste - for the details read on.
  509.  
  510.  
  511.  
  512.  
  513.  
  514.  
  515.  
  516.  
  517.  
  518.  
  519.  
  520.  
  521.  
  522.  
  523.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 9
  524.  
  525.           Getting Started
  526.  
  527.           PC-ECAP is started by typing the following command at the
  528.           DOS prompt:
  529.  
  530.                     ECAP   [ options ]
  531.  
  532.           The optional command line switches are used to manually set
  533.           the video mode.  Since PC-ECAP is usually able to do this
  534.           automatically, these options should not be needed by 99% of
  535.           computers.  They are covered separately in Appendix A.
  536.  
  537.           When PC-ECAP is started, you will first see the main menu.
  538.           The program has been designed to be very easy to use, and
  539.           the menu system plays an important part in reaching this
  540.           goal.  All menu choices may be selected in either one of two
  541.           ways.  First, a selection may be made by typing the first
  542.           letter of an item.  These are highlighted so they stand out.
  543.           Selection may also be made by using the cursor keys (up
  544.           arrow, down arrow, home and end) to highlight a choice.
  545.           When "ENTER" is pressed the selection is made.  The program
  546.           will do its best to logically anticipate your next choice.
  547.           For example, after editing a circuit description and
  548.           returning to the main menu, the choice "Analyze circuit"
  549.           will be highlighted - assuming that after editing, you most
  550.           likely will want to analyze your circuit.
  551.  
  552.           MAIN MENU Descriptions
  553.  
  554.           Select input file
  555.  
  556.                This selection will display an alphabetically sorted
  557.                list of all the circuit description files in your
  558.                current directory.  Use the cursor keys to select a
  559.                file to use.  If you see "more . . ." displayed at the
  560.                beginning or end of the list, this means that there are
  561.                additional files on another page.  You can use the PgUp
  562.                or PgDn keys in addition to the up arrow, down arrow,
  563.                left arrow, right arrow, home and end keys to view
  564.                them.  Once your choice is highlighted just press ENTER
  565.                to select it.
  566.  
  567.                If you want to select a file that is not listed (for
  568.                example - a new circuit description that you want to
  569.                input) press F2.  A window will appear asking for the
  570.                filename.  Type the filename and press ENTER.  All
  571.                filenames should be eight characters or less in length.
  572.                If you type in more than eight, only the first eight
  573.                will be accepted.  A file extension is optional, if it
  574.                is omitted the extension ".DAT" will be appended to the
  575.                filename.  If a filename has an extension other than
  576.                ".DAT", the ".DAT" extension will be substituted in its
  577.                place.
  578.  
  579.  
  580.  
  581.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 10
  582.  
  583.           If at any time you want to abort the current operation,
  584.           pressing the ESC key will return you one level up in the
  585.           program.
  586.  
  587.           Edit input file
  588.  
  589.                This starts the built-in full screen editor.  The file
  590.                that you want to edit must be selected first.  If no
  591.                file is selected, you will be sent to the "Select input
  592.                file" screen and then returned to the editor.
  593.  
  594.                The editor is very straight forward to use, just type
  595.                each line followed by the ENTER key.  When in the
  596.                editor these keys have special meaning:
  597.  
  598.                Right Arrow  - move one character to the right.
  599.  
  600.                Left Arrow   - move one character to the left.
  601.  
  602.                Home         - move to the beginning of the line.
  603.  
  604.                End          - move to the end of the line.
  605.  
  606.                Up Arrow     - move one line up.
  607.  
  608.                Down Arrow   - move one line down.
  609.  
  610.                Cntrl Home   - move to the beginning of the file.
  611.  
  612.                Cntrl End    - move to the end of the file.
  613.  
  614.                PgDn         - move 20 lines down.
  615.  
  616.                PgUp         - move 20 lines up.
  617.  
  618.                Del          - will delete the character directly above
  619.                               the cursor.
  620.  
  621.                Backspace    - will delete the character to the left of
  622.                               the cursor.
  623.  
  624.                Ins          - will toggle between the insert and
  625.                               replace modes.  In the insert mode the
  626.                               cursor will change to a block cursor and
  627.                               any characters typed will be inserted
  628.                               between any characters already on the
  629.                               screen.  When in replace mode, any
  630.                               characters typed will type over those on
  631.                               the screen.
  632.  
  633.  
  634.  
  635.  
  636.  
  637.  
  638.  
  639.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 11
  640.  
  641.                In addition to these special keys, five function keys
  642.                have special meaning.
  643.  
  644.                F1 Help
  645.  
  646.                     One of the features that has been added to make
  647.                     PC-ECAP easy to use is the on-line help.  When F1
  648.                     is pressed a window will appear containing useful
  649.                     information on items such as circuit element
  650.                     description formats, analysis range and sweep
  651.                     type, value types and examples.  You can move
  652.                     through these with the PgUp and PgDn keys.  When
  653.                     you are ready to continue editing, pressing F1
  654.                     again or the ESC key will close the window and let
  655.                     you edit.
  656.  
  657.                F2 Model Maker
  658.  
  659.                     The model maker allows you to more accurately
  660.                     model bipolar transistors.  The transistor model
  661.                     used is the Hybrid-Pi model.  Despite its
  662.                     simplicity, this model gives quite good results
  663.                     for analysis up to about one half of the
  664.                     transistor's cutoff frequency (Ft).
  665.  
  666.                     When the model maker is activated, a window will
  667.                     appear.  You will first be asked for the node
  668.                     numbers of the transistor.  Enter these pressing
  669.                     the ENTER key after each entry for base, emitter,
  670.                     and collector.  You next have to answer four
  671.                     questions.  You will be asked (and need to know)
  672.                     the following:
  673.                     
  674.                     Transistor DC collector current - hopefully you
  675.                     will know this.  If not, try your best guess.
  676.  
  677.                     Transistor current gain or Beta - since the gain
  678.                     of bipolar transistors varies with collector
  679.                     current, the number that you enter here should be
  680.                     at the collector current specified above for best
  681.                     results.  Usually it is available in the data
  682.                     sheet for the transistor.
  683.  
  684.                     Transistor Gain-Bandwidth product (Ft) - this also
  685.                     should be at the collector current entered above
  686.                     (check the data sheet).
  687.  
  688.                     Transistor common base output capacitance - this
  689.                     is just the base to collector capacitance.
  690.                     Usually it is listed as Cobo in the transistor
  691.                     data.  (Which means output capacitance common base
  692.                     with the emitter open).
  693.  
  694.  
  695.  
  696.  
  697.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 12
  698.  
  699.                     After all the information is entered, the window
  700.                     will close and components for the model will be
  701.                     inserted into your circuit description after the
  702.                     current cursor line.
  703.  
  704.                F3 Insert Line
  705.  
  706.                     Pressing F3 will insert a blank line above the
  707.                     current cursor line and move the cursor line and
  708.                     all lines below it down.
  709.  
  710.                F4 Delete Line
  711.  
  712.                     Pressing F4 will delete the current cursor line
  713.                     and move all lines below it up.
  714.  
  715.                F5 Find Component
  716.  
  717.                     The Find Component feature is useful to find
  718.                     circuit elements in your circuit description file.
  719.                     Just press F5, enter the element to be found, and
  720.                     the line containing the element will be
  721.                     highlighted with the cursor positioned there.  If
  722.                     the element does not exist, a "Component not
  723.                     found" message will appear.
  724.  
  725.                Leaving The Editor
  726.  
  727.                When you are finished with your editing, press the ESC
  728.                key.  If you have made any changes to the file, you
  729.                will be asked, "Save Changes (Y/N or <CR> for Yes)?".
  730.                Answer "Y" to save all changes, or "N" to ignore all
  731.                changes.  A carriage return will save all changes.
  732.  
  733.  
  734.  
  735.  
  736.  
  737.  
  738.  
  739.  
  740.  
  741.  
  742.  
  743.  
  744.  
  745.  
  746.  
  747.  
  748.  
  749.  
  750.  
  751.  
  752.  
  753.  
  754.  
  755.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 13
  756.  
  757.           Analyze circuit
  758.  
  759.                This choice will begin the actual analysis of the
  760.                circuit selected.  If a file containing the circuit
  761.                description has not been selected, you will first be
  762.                sent to the "Select input file" screen and then
  763.                returned to begin analysis.
  764.  
  765.                PC-ECAP will subject your circuit to a 1 volt signal at
  766.                the selected input node and then calculate the
  767.                magnitude and phase response at the selected output
  768.                node.  The input signal is from an ideal AC voltage
  769.                source and therefore it can drive any impedance.  Any
  770.                output node selected will not be loaded by PC-ECAP.
  771.  
  772.                This analysis is repeated for each of the frequencies
  773.                in the specified input range.  The number of
  774.                frequencies within the input range that PC-ECAP will
  775.                subject your circuit to, is controlled by the "Change
  776.                the number of sample points" option under the "Change
  777.                program settings" choice of the main menu.  Its use
  778.                will be fully explained under that heading.  As PC-ECAP
  779.                progresses, it will display magnitude and phase results
  780.                on the screen.  The results of the analysis are also
  781.                saved in a disk file.  The file will have the same name
  782.                as the circuit description file but will have a file
  783.                extension of ".OUT".
  784.  
  785.                When the analysis is finished, the results will be
  786.                plotted on your display.  For all display adapters
  787.                other than VGA, PC-ECAP will use the highest resolution
  788.                that your display adapter supports.  VGA adapters will
  789.                be run in EGA mode (640 x 350).  The resolution used
  790.                will be as follows:
  791.  
  792.                          CGA          640 x 200
  793.  
  794.                          EGA          640 x 350    enhanced display
  795.  
  796.                                       640 x 350    monochrome display
  797.  
  798.                                       640 x 200    color display
  799.  
  800.                          Hercules     720 x 348
  801.  
  802.                          VGA          640 x 350    monochrome or color
  803.  
  804.                          MDA          80 x 25
  805.  
  806.                Pressing any key other than ESC will toggle between the
  807.                display of "Magnitude vs. Frequency" and "Phase vs.
  808.                Frequency".  Pressing ESC will return to the main menu.
  809.  
  810.  
  811.  
  812.  
  813.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 14
  814.  
  815.           View output data
  816.  
  817.                This selection allows you to view the results of
  818.                circuits that have been previously analyzed.  The
  819.                results will be listed in tabular form on the display.
  820.                You can use the cursor keys to move through them.  The
  821.                cursor keys that are active under this selection are
  822.                the following:
  823.  
  824.                     Up Arrow     - scroll up one line.
  825.  
  826.                     Down Arrow   - scroll down one line.
  827.  
  828.                     PgUp         - scroll up 19 lines.
  829.  
  830.                     PgDn         - scroll down 19 lines.
  831.  
  832.                     Home         - display the first 19 lines.
  833.  
  834.                     End          - display the last 19 lines.
  835.  
  836.                The analysis results can also be plotted on the display
  837.                by pressing the F1 function key.  Plotting works the
  838.                same way as described in the "Analyze circuit" section.
  839.                Pressing any key except ESC will toggle between the
  840.                magnitude and phase displays.  Pressing ESC will return
  841.                you to the tabular listing of the data. Press ESC again
  842.                to return to the main menu.
  843.  
  844.           Output to printer
  845.  
  846.                This choice will normally send the results of an
  847.                analysis to a printer selected under the "Change
  848.                program settings" option.  If desired, the results can
  849.                instead be sent to a disk file for printing later.  The
  850.                file will have a filename that is the same as the file
  851.                selected, but with a file extension of ".PRN".
  852.  
  853.                In either case the output will consist of a listing of
  854.                the circuit description at the time of analysis, a
  855.                tabular listing of the analysis results, and high
  856.                resolution plots of Magnitude and Phase vs. frequency.
  857.                It is necessary to have a printer that is IBM/Epson
  858.                compatible if printed output is desired.  Most printers
  859.                used with IBM compatible computers support this
  860.                standard, although in a few cases it may be necessary
  861.                to select this mode by means of a switch on the
  862.                printer.
  863.  
  864.  
  865.  
  866.  
  867.  
  868.  
  869.  
  870.  
  871.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 15
  872.  
  873.           Change program settings
  874.  
  875.                PC-ECAP allows you to configure certain aspects of its
  876.                operation.  The configuration information is saved in a
  877.                disk file that is read every time the program is run.
  878.                The name of this file is "PC-ECAP.CFG".  If this file
  879.                is not present it will be created.  This should only be
  880.                necessary the very first time you run PC-ECAP.  The
  881.                file will have as defaults, 70 sample points for
  882.                analysis and LPT1 selected as the output destination.
  883.                Both of these may be changed by means of this menu.
  884.  
  885.                Change the number of sample points
  886.  
  887.                When an analysis is performed, the desired frequency
  888.                range is divided into a number of sample points.  The
  889.                number of points may be set to 35, 70, 140, 280 or 560.
  890.                It should be noted that you must obviously make a
  891.                choice between the high analysis resolution provided by
  892.                selecting 560 sample points and the faster
  893.                computational speed offered by selecting 35 points.
  894.                The number of points you select really depends on the
  895.                circuits that you analyze.  I have found that for most
  896.                circuits 70 sample points works quite well.  You should
  897.                increase the number of points if you have a circuit
  898.                that has abrupt changes in magnitude or phase.  You may
  899.                also want to increase the number of points if you
  900.                analyze circuits over a very wide frequency range.
  901.  
  902.                Select output destination
  903.  
  904.                The output from PC-ECAP can be sent to a printer
  905.                designated as LPT1, LPT2, or LPT3.  Alternately output
  906.                may be sent to a disk file for later printing.  For
  907.                printed output, select the port that you have your
  908.                printer attached to (normally this will be LPT1).
  909.  
  910.                Write changes to disk
  911.  
  912.                This selection will write any changes in configuration
  913.                to the "PC-ECAP.CFG" file.  Select this option to make
  914.                the changes you have made carry over to the next
  915.                session of PC-ECAP.  If the changes are not written to
  916.                disk, they will be in effect only for your current
  917.                session.
  918.  
  919.                Return to main menu
  920.  
  921.                Returns you to the main menu.
  922.  
  923.           Quit this program
  924.  
  925.                Ends your current session with PC-ECAP and returns you
  926.                to DOS.
  927.  
  928.  
  929.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 16
  930.  
  931.           Analyzing a Circuit Using PC-ECAP
  932.  
  933.           The first step in analyzing any circuit is to draw the
  934.           circuit on a piece of paper.  Next number all the nodes in
  935.           the circuit.  A node is any connection of 2 or more
  936.           components.  Node numbers must be non-negative integers.
  937.           There are two rules that you must follow when numbering
  938.           nodes, first ground or the common connection between input
  939.           and output must always be designated as node number 0.
  940.           Secondly, although the nodes may be numbered in any order,
  941.           none may be skipped.  PC-ECAP has a limit of 40 nodes but no
  942.           limit on the number of components.
  943.  
  944.           Input Format
  945.  
  946.           The input format of a PC-ECAP circuit description is easy to
  947.           learn and remember.  Fields describing a component are of
  948.           the free format type and are simply separated by spaces.
  949.           Circuit element names should begin with a letter designating
  950.           the type of circuit element and may optionally be followed
  951.           by up to 15 additional alphanumeric characters.
  952.  
  953.           Values used to describe a circuit element may be integer
  954.           (100), floating point (1000.45), either an integer or
  955.           floating point number followed by an integer exponent
  956.           (1E-3, 4.7E6) or either an integer or floating point number
  957.           followed by one of the following scale factors:
  958.  
  959.                P=1E-12   N=1E-9    U=1E-6    M=1E-3    K=1E3
  960.  
  961.                          MEG=1E6        G=1E9
  962.  
  963.           Letters immediately following a number that are not scale
  964.           factors are ignored, and letters immediately following a
  965.           scale factor are ignored.  So 10, 10ohms and 10Hz all
  966.           represent the same number, and u, uf and umhos all represent
  967.           the same scale factor.  Note that 1000, 1000.0, 1000Hz, 1E3,
  968.           1.0E3, 1K and 1KHz all represent the same number.
  969.  
  970.  
  971.  
  972.  
  973.  
  974.  
  975.  
  976.  
  977.  
  978.  
  979.  
  980.  
  981.  
  982.  
  983.  
  984.  
  985.  
  986.  
  987.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 17
  988.  
  989.           Circuit Element Description
  990.  
  991.           Resistors
  992.  
  993.                RXXXX N1 N2 Value
  994.  
  995.           N1 and N2 are the two element nodes.  Value is the
  996.           resistance in ohms.
  997.  
  998.           Examples:
  999.  
  1000.                R1 1 2 100
  1001.  
  1002.                RLOAD 12 15 1K
  1003.  
  1004.           Capacitors
  1005.  
  1006.                CXXXX N1 N2 Value
  1007.  
  1008.           N1 and N2 are the two element nodes.  Value is the
  1009.           capacitance in farads.
  1010.  
  1011.           Examples:
  1012.  
  1013.                C4 8 9 1uf
  1014.  
  1015.                COSC 2 3 22pf
  1016.  
  1017.           Inductors
  1018.  
  1019.                LXXXX N1 N2 Value
  1020.  
  1021.           N1 and N2 are the two element nodes.  Value is the inductor
  1022.           value in henries.
  1023.  
  1024.           Examples:
  1025.  
  1026.                L3 7 0 10mh
  1027.  
  1028.                LTANK 4 5 56uh
  1029.  
  1030.           Transformers
  1031.  
  1032.                TXXXX +Pri -Pri +Sec -Sec  N
  1033.  
  1034.           +Pri and -Pri are the nodes for the transformer primary.
  1035.           +Sec and -Sec are the nodes for the transformer secondary.
  1036.           N is the turns ratio between primary and secondary (Np/Ns).
  1037.           The + and - signs denote the phasing of the windings,
  1038.           e.g. the +Pri node will be in phase with the +Sec node.
  1039.  
  1040.           Example:
  1041.  
  1042.                T1 3 0 4 5 10turns
  1043.  
  1044.  
  1045.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 18
  1046.  
  1047.           Bipolar Transistors (both NPN and PNP)
  1048.  
  1049.                BXXXX NB NE NC Beta Rbe
  1050.  
  1051.           NB, NE, and NC are the base, emitter and collector nodes
  1052.           respectively.  Beta is the Transistor current gain.  Rbe is
  1053.           the equivalent base-emitter resistance (in ohms) used in the
  1054.           Hybrid-Pi transistor model.
  1055.  
  1056.           Example:
  1057.  
  1058.                B1 9 0 11 100 1250
  1059.  
  1060.           Field Effect Transistors  (both JFETs and MOSFETs)
  1061.  
  1062.                FXXXX NG NS ND Gm
  1063.  
  1064.           NG, NS, and ND are the gate, source, and drain nodes
  1065.           respectively.  Gm is the FET transconductance in mhos
  1066.           (Amps/Volt).
  1067.  
  1068.           Example:
  1069.  
  1070.                F2 3 4 0 2000umhos
  1071.  
  1072.           Operational Amplifiers
  1073.  
  1074.                OXXXX N+ N- NO Gain Rout
  1075.  
  1076.           N+, N-, and NO are the non-inverting input, inverting input
  1077.           and output nodes respectively.  The opamp output is
  1078.           referenced to ground (node 0).  Gain is the open loop gain
  1079.           of the opamp, usually somewhere between 10,000 and 1 million
  1080.           times.  Rout is the open loop output resistance for the
  1081.           opamp.  Real opamps usually have an output resistance
  1082.           between 10 and 150 ohms.
  1083.  
  1084.           Example:
  1085.  
  1086.                O1 1 2 2 100k 75
  1087.  
  1088.  
  1089.  
  1090.  
  1091.  
  1092.  
  1093.  
  1094.  
  1095.  
  1096.  
  1097.  
  1098.  
  1099.  
  1100.  
  1101.  
  1102.  
  1103.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 19
  1104.  
  1105.           Transconductance Amplifiers
  1106.  
  1107.                GXXXX N+ N- NO+ NO- Gm
  1108.  
  1109.           N+ and N- are the non-inverting input and inverting input.
  1110.           NO+ and NO- are the non-inverting output and the inverting
  1111.           output.  Please note that these outputs are floating.  In
  1112.           other words the actual output is not from either output to
  1113.           ground, but is developed between the outputs.  Either output
  1114.           (but not both) may be tied to ground if a single ended
  1115.           output is desired.  Gm is the amplifier transconductance in
  1116.           mhos (Amps/Volt).  The transconductance amplifier may be
  1117.           used in its own right or it may be used to perform a voltage
  1118.           to current conversion, sometimes useful when simulating
  1119.           other devices.
  1120.  
  1121.           Example:
  1122.  
  1123.                GXXXX 1 2 3 0 100mmhos
  1124.  
  1125.  
  1126.           A Few Words About Transconductance Amplifiers
  1127.  
  1128.           Although most people are familiar with bipolar transistors
  1129.           and operational amplifiers, not as many know about
  1130.           transconductance amplifiers.  These amplifiers are another
  1131.           variation of a dependent source.  The common bipolar
  1132.           transistor is a current controlled current source; A small
  1133.           current entering the base controls a much larger current
  1134.           flowing between the collector and emitter.  The opamp is a
  1135.           voltage controlled voltage source; A very small input
  1136.           voltage effectively controls a much larger voltage swing at
  1137.           the output.  With this said, a transconductance amplifier
  1138.           can be described as a voltage controlled current source; A
  1139.           small voltage difference between the two inputs controls a
  1140.           current flowing either into or out of the output.  In our
  1141.           case this current will flow from one output to the other.
  1142.  
  1143.  
  1144.  
  1145.  
  1146.  
  1147.  
  1148.  
  1149.  
  1150.  
  1151.  
  1152.  
  1153.  
  1154.  
  1155.  
  1156.  
  1157.  
  1158.  
  1159.  
  1160.  
  1161.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 20
  1162.  
  1163.           Specifying Analysis Parameters
  1164.  
  1165.  
  1166.           Once your circuit has been described you need to determine
  1167.           how it will be analyzed.  PC-ECAP will subject your circuit
  1168.           to a 1 volt signal at the selected input node and then
  1169.           calculate the magnitude and phase response at the selected
  1170.           output node.  The frequency of the input signal can be swept
  1171.           over the specified range in either a linear or logarithmic
  1172.           fashion.
  1173.  
  1174.           The PLOT statement is used to tell PC-ECAP which node of
  1175.           your circuit will be used for the input, which node will be
  1176.           used for the output, the frequency range that you want to
  1177.           analyze and the sweep mode (linear or logarithmic).
  1178.  
  1179.           This is the format for the PLOT statement:
  1180.  
  1181.  
  1182.                PLOT NI NO Start-frequency Stop-frequency Plot-mode
  1183.  
  1184.  
  1185.           PLOT may optionally be abbreviated to P.  NI is the
  1186.           circuit's input node.  NO is the circuit's output node.
  1187.           Start-frequency is simply the beginning frequency for the
  1188.           analysis.  Stop-frequency is the upper frequency limit of
  1189.           the analysis.  Plot-mode specifies whether a linear or a
  1190.           logarithmic frequency sweep is to be performed.  This may be
  1191.           abbreviated to 3 letters (LIN or LOG) if desired.
  1192.  
  1193.           As an example, we might have a circuit where node 2 is the
  1194.           input and node 5 is the output.  The lowest frequency that
  1195.           we want to look at is 100 Hz and the highest frequency is
  1196.           10 KHz.  Also lets sweep this range logarithmically.
  1197.  
  1198.           This PLOT statement will specify all this:
  1199.  
  1200.                PLOT 2 5 100HZ 10KHZ LOG
  1201.  
  1202.  
  1203.  
  1204.  
  1205.  
  1206.  
  1207.  
  1208.  
  1209.  
  1210.  
  1211.  
  1212.  
  1213.  
  1214.  
  1215.  
  1216.  
  1217.  
  1218.  
  1219.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 21
  1220.  
  1221.           An Example Please!
  1222.  
  1223.           It's about time now to look at an example circuit.  We will
  1224.           analyze a simple RC low-pass filter.  The circuit is shown
  1225.           below.
  1226.  
  1227.  
  1228.                         1        1.59K                 2
  1229.                          ------/\/\/\/\------*---------
  1230.                                              |
  1231.                                              |
  1232.                input                      ___|___  .1uf      output
  1233.                                           _______
  1234.                                              |
  1235.                                              |
  1236.                                           0  |
  1237.                          --------------------*----------
  1238.  
  1239.  
  1240.           This circuit has 3 nodes and they have been numbered.
  1241.           Notice that we have numbered the common node between the
  1242.           input and the output as node 0.  This is required.
  1243.  
  1244.           The next thing to do is to describe the circuit to PC-ECAP
  1245.           so that it will know just what is connected to what and the
  1246.           component values associated with each part.  The next two
  1247.           lines will completely describe this circuit:
  1248.  
  1249.                R 1 2 1.59K
  1250.                C 2 0 .1UF
  1251.  
  1252.           The first line says to PC-ECAP that a resistor is connected
  1253.           between nodes 1 and 2 and has a value of 1.59K (notice that
  1254.           you don't have to enter 1500 for the resistor value, PC-ECAP
  1255.           understands what "K" means).
  1256.  
  1257.           The second line reads "a capacitor is connected between
  1258.           nodes 2 and 0 and has a value of .1uf".  Now all we have to
  1259.           tell PC-ECAP is where we want to put the input signal, where
  1260.           we want to look for the output and what frequency range we
  1261.           want to cover.  This is done with the PLOT statement.  For
  1262.           this circuit we want node 1 to be our input and node 2 to be
  1263.           our output.  Also we want to sweep the input frequency from
  1264.           100Hz to 10KHz in a logarithmic fashion.  The next line will
  1265.           tell PC-ECAP all this.
  1266.  
  1267.                PLOT 1 2 100 10KHZ LOG
  1268.  
  1269.           On your distribution disk (or in the archive file if you got
  1270.           this program from a BBS) you will find EXAMPLE1.DAT.  This
  1271.           file contains the circuit description for this circuit.
  1272.  
  1273.  
  1274.  
  1275.  
  1276.  
  1277.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 22
  1278.  
  1279.           If you haven't started PC-ECAP yet do so now.  From the
  1280.           main menu choose the "Select input file" selection.  Select
  1281.           EXAMPLE1.DAT as your input file.  Next from the main menu
  1282.           choose "Edit input file".  The editor will load EXAMPLE1.DAT
  1283.           and you will see the following:
  1284.  
  1285.  
  1286.           ; Example1.dat - RC low-pass filter with a cutoff frequency
  1287.           ;                 of 1 KHz.
  1288.  
  1289.           R 1 2 1.59k
  1290.           C 2 0 .1UF
  1291.           PLOT 1 2 100 10KHZ LOG
  1292.  
  1293.           This circuit description tells PC-ECAP all that it needs to
  1294.           know about this circuit and how you want to analyze it.
  1295.  
  1296.           Press ESC to get back to the main menu and now choose
  1297.           "Analyze circuit".  The analysis will begin and you will see
  1298.           the results as the program progresses.  When the analysis is
  1299.           complete, the results will be plotted on your display.
  1300.           First you will see a plot of Magnitude vs. Frequency.  If
  1301.           you press any key other than ESC you will get a plot of
  1302.           Phase vs. Frequency.  Pressing any key (other than ESC)
  1303.           again will show you Magnitude again.  If you have an EGA
  1304.           with 256K of memory or a Hercules or VGA card, both pages of
  1305.           graphics memory will be used and the change from Phase to
  1306.           Magnitude and back will be instantaneous.
  1307.  
  1308.  
  1309.           Another Example
  1310.  
  1311.           We have included a few other sample circuits with PC-ECAP.
  1312.           EXAMPLE2.DAT is a 75 ohm high-pass filter that can be used
  1313.           to reject television interference.  EXAMPLE3.DAT is a
  1314.           band-pass filter for use as a modem receive filter.  If
  1315.           you'd like, take a look at them and run an analysis.  You
  1316.           may want to draw them on a piece of paper first to really
  1317.           see what you are doing.
  1318.  
  1319.  
  1320.  
  1321.  
  1322.  
  1323.  
  1324.  
  1325.  
  1326.  
  1327.  
  1328.  
  1329.  
  1330.  
  1331.  
  1332.  
  1333.  
  1334.  
  1335.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 23
  1336.  
  1337.           For our last example we're going to take a look at
  1338.           EXAMPLE4.DAT.  This circuit is a single stage transistor
  1339.           amplifier made with a 2N3904 NPN transistor.  We will
  1340.           demonstrate the use of the "Model Maker" that is part of the
  1341.           full screen editor.  Here's the circuit:
  1342.  
  1343.  
  1344.                                                    +10 volts
  1345.                                              0  |
  1346.                                                 \   R4
  1347.                                                 /   470 ohms
  1348.                                                 \
  1349.                                                 /
  1350.                                        R3       |
  1351.                                       8.2K      |  3
  1352.                                   +--\/\/\/\----*---------
  1353.                                   |             |         output
  1354.                                   |            /
  1355.                         R1        |         | /
  1356.               1        270 ohms   |   2     |/       2N3904
  1357.                 -------/\/\/\/\---*---------|
  1358.                                   |         |\
  1359.           input              R2   \         | \
  1360.                             1.2K  /           _\/
  1361.                                   \             |
  1362.                                   /             |
  1363.                                   |   0         |
  1364.                 ------------------*-------------*---------
  1365.  
  1366.  
  1367.  
  1368.           As you can see the first thing you need to do is to number
  1369.           the nodes.  Please take a look at the top of R4.  This end
  1370.           of the resistor connects to the +10 supply voltage but we
  1371.           have numbered it as node 0.  This is an important point.
  1372.           Any node that has a DC voltage connection should always be
  1373.           connected to ground.  For the sake of an AC analysis, any DC
  1374.           voltage source is the same thing as ground.
  1375.  
  1376.           Now that we have numbered the nodes, we can describe the
  1377.           circuit:
  1378.  
  1379.                R1 1 2 270
  1380.                R2 2 0 1.2K
  1381.                R3 2 3 8.2K
  1382.                R4 3 0 470
  1383.  
  1384.           Alright, now we are ready for the NPN transistor.  The
  1385.           transistor that we are using is a 2N3904.  We could use a
  1386.           simple one line description for this transistor, but that
  1387.           wouldn't show what happens to the transistor at high
  1388.           frequencies.  What we need is a more sophisticated
  1389.           transistor model.  One that will change its characteristics
  1390.           as the frequency changes like a real transistor.
  1391.  
  1392.  
  1393.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 24
  1394.  
  1395.           PC-ECAP has the capability to create just such a model.  But
  1396.           first you need to know some information about the transistor
  1397.           that you want to model.  This is what is required:
  1398.  
  1399.  
  1400.           DC collector current -
  1401.  
  1402.                          For this circuit about 10 milli-amps flows
  1403.                          from the collector to emitter.
  1404.  
  1405.           Transistor current gain -
  1406.  
  1407.                          At 10 ma. this is a minimum of 100.  This is
  1408.                          the same as Beta (the current gain at DC).
  1409.  
  1410.           Transistor Gain-bandwidth product -
  1411.  
  1412.                          For the 2N3904 with a collector current of 10
  1413.                          ma. this is 300 MHz minimum.  This is also
  1414.                          known as Ft.
  1415.  
  1416.           Common base output capacitance -
  1417.  
  1418.                          This is just the capacitance from the base to
  1419.                          the collector.  For the 2N3904 it is 4 pf
  1420.                          maximum.
  1421.  
  1422.  
  1423.           Now that we have the required information we can make a
  1424.           transistor model.  Please note that it doesn't matter for an
  1425.           AC analysis whether the transistor is NPN or PNP.
  1426.  
  1427.           From the editor press F2.  This will start the Model Maker
  1428.           function.  A window will appear and ask first for the node
  1429.           numbers for base, emitter and collector.  You would just
  1430.           enter 2, 0, and 3.  Then you will be asked for the
  1431.           information mentioned above.  After answering all the
  1432.           questions your model will be created and inserted into your
  1433.           circuit description on the line following the cursor.
  1434.  
  1435.           For this circuit we might want to know just how good a
  1436.           frequency response we have, so let's sweep a frequency range
  1437.           of 1 KHz to 100 MHz.  And let's do it logarithmically.  With
  1438.           node 1 as the input and node 3 as the output, this line
  1439.           should make PC-ECAP do what we want:
  1440.  
  1441.                     P 1 3 1KHZ 100MEG LOG
  1442.  
  1443.           As you might notice, PLOT can be abbreviated to P.
  1444.  
  1445.           That's all there is to it.  Run an analysis and see what
  1446.           kind of amplifier we have.  You should also try changing
  1447.           some component values to see what happens.  What happens if
  1448.           you decrease R1?  Or increase it?
  1449.  
  1450.  
  1451.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 25
  1452.  
  1453.           Models
  1454.  
  1455.           The circuit models that PC-ECAP uses for Transformers,
  1456.           Bipolar transistors, FET's, Operational Amplifiers, and
  1457.           Transconductance Amplifiers are ideal models.  If you
  1458.           desire, you can easily create models that are more complex.
  1459.  
  1460.           For Bipolar transistors if your need a better model just use
  1461.           the "Model Maker" feature in the editor.  As previously
  1462.           discussed, a Hybrid-Pi transistor model will be created and
  1463.           inserted into your circuit description.
  1464.  
  1465.           For the transformer, the addition of two inductors will make
  1466.           a transformer that is quite "real".  You can add an inductor
  1467.           in parallel with the primary to model the transformer's
  1468.           magnetizing inductance.  This inductor should be equal to
  1469.           the transformer's primary inductance.  The transformer's
  1470.           manufacturer can supply the inductor value for this or you
  1471.           can measure it yourself (the secondary should be open for
  1472.           this test).  A second inductor can be added in series with
  1473.           the primary winding (and the inductor paralleling the
  1474.           primary).  This inductor will model the transformer's
  1475.           "leakage" inductance.  This inductance is due to the
  1476.           magnetic field that does not couple the primary and
  1477.           secondary windings.  Again, the transformer's manufacturer
  1478.           can supply this or you can measure it (measure the primary
  1479.           inductance as before, but this time short out the
  1480.           secondary).  By adding these two inductors, you will create
  1481.           a transformer that has a finite bandwidth.  The parallel
  1482.           inductor affects the low frequencies and the series inductor
  1483.           will affect the high frequencies.
  1484.  
  1485.           For FET's, the addition of a capacitor to model the gate to
  1486.           source capacitance and a second one to model the gate to
  1487.           drain capacitance will improve accuracy at high frequencies.
  1488.           You can get the appropriate values from your transistor's
  1489.           data sheet.  Also the Siliconix Low Power Discretes data
  1490.           book is an excellent source for more information on this.
  1491.  
  1492.           For FET's:     Cgs = Ciss - Cgd = Ciss - Crss
  1493.  
  1494.                          Cgd = Crss
  1495.  
  1496.           Operational Amplifiers today are usually frequency
  1497.           compensated internally.  Most of the time a method called
  1498.           "dominant pole compensation" is used.  This method inserts a
  1499.           pole in the opamp's frequency response at a very low
  1500.           frequency.  This pole will dominant the response (hence the
  1501.           name) and roll off at a 20 db/decade rate.  The opamp model
  1502.           that PC-ECAP uses is not frequency dependent.  The open-loop
  1503.           gain that you ask for is the gain that you will get for all
  1504.           frequencies.  It's not that difficult to make an opamp model
  1505.           that will decrease its gain as frequency increases.  Such a
  1506.           model is included on your disk as OPAMPMOD.DAT.  Please take
  1507.           a look at it.
  1508.  
  1509.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 26
  1510.  
  1511.           References for Modeling
  1512.  
  1513.           Although we have tried to give you some useful information
  1514.           to use for modeling circuit elements, a full treatment of
  1515.           the subject is beyond the scope of this manual.  For those
  1516.           of you who are interested, a good college library should
  1517.           have several books that might help.  Two references that may
  1518.           be more readily available for many people are:
  1519.  
  1520.           "National Semiconductor Linear Applications Handbook" from
  1521.  
  1522.           National Semiconductor Corporation
  1523.           2900 Semiconductor Drive
  1524.           Santa Clara, CA 95052-8090
  1525.  
  1526.           This handbook has an excellent paper entitled "The
  1527.           Monolithic Operational Amplifier: A Tutorial Study".  This
  1528.           paper tells you just about everything that you would want to
  1529.           know about the inner workings of opamps.
  1530.  
  1531.           A good reference for FET's in general is:
  1532.  
  1533.           "Siliconix Low Power Discretes Data Book" by
  1534.  
  1535.           Siliconix Incorporated
  1536.           2201 Laurelwood Rd.
  1537.           Santa Clara, CA 95054-1516
  1538.  
  1539.           They have several interesting application notes on the use
  1540.           of FET's.
  1541.  
  1542.  
  1543.           Parting Comments
  1544.  
  1545.           A considerable amount of time and effort was expended to
  1546.           develop PC-ECAP.  We sincerely hope that you feel it was all
  1547.           worth it.  We want you to know that we don't intend to stop
  1548.           here.  We have several ideas for enhancements that we would
  1549.           like to add in future releases.  But it is you that will
  1550.           make it possible.  By registering your copy of PC-ECAP, you
  1551.           will help make the possible into reality.  Thanks for your
  1552.           support.
  1553.  
  1554.  
  1555.  
  1556.  
  1557.  
  1558.  
  1559.  
  1560.  
  1561.  
  1562.  
  1563.  
  1564.  
  1565.  
  1566.  
  1567.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 27
  1568.  
  1569.           Revision History
  1570.  
  1571.           Version 1.11 - 11/23/90
  1572.           Added the filename to the headers and plot sheet of the
  1573.           printout.  Negative resistance values are now accepted.
  1574.           Fixed bug in hard copy plotting routine - plot would display
  1575.           spurious points if the plot exceeded the maximum range.
  1576.           Fixed bug in analysis routine; Occasionally, a circuit with
  1577.           a very wide range of reactive component values could create
  1578.           an internal numeric overflow.
  1579.  
  1580.           Version 1.10 - 9/14/90
  1581.           Added the option of 35 sample points to the select number of
  1582.           sample points menu.  Greatly increased the number of plot
  1583.           ranges available when displaying results.  Magnitude now
  1584.           spans .1 db/div to 80 db/div and Phase now spans 22.5
  1585.           degrees/div to 720 degrees/div.
  1586.  
  1587.           Version 1.02 - 1/30/90
  1588.           First release widely distributed.
  1589.  
  1590.  
  1591.  
  1592.  
  1593.  
  1594.  
  1595.  
  1596.  
  1597.  
  1598.  
  1599.  
  1600.  
  1601.  
  1602.  
  1603.  
  1604.  
  1605.  
  1606.  
  1607.  
  1608.  
  1609.  
  1610.  
  1611.  
  1612.  
  1613.  
  1614.  
  1615.  
  1616.  
  1617.  
  1618.  
  1619.  
  1620.  
  1621.  
  1622.  
  1623.  
  1624.  
  1625.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 28
  1626.  
  1627.                         Appendix A - Command Line Switches
  1628.  
  1629.  
  1630.           PC-ECAP will automatically determine the type of video
  1631.           display adapter that your computer uses and will set itself
  1632.           accordingly.  There are a few situations where it is not
  1633.           possible to accurately determine the adapter type.  For
  1634.           example, if a monochrome monitor is used with a CGA card,
  1635.           the program has no way of knowing that.  Also, there are
  1636.           some advanced EGA cards that will change their display mode
  1637.           to match a given program.  Since PC-ECAP is trying to change
  1638.           its mode to match the video adapter, there can be no
  1639.           guarantee as to what you will actually wind up with.
  1640.  
  1641.           In order to accommodate these situations (as well as others
  1642.           that may be unforeseen at this time) PC-ECAP has a series of
  1643.           optional command line switches that can be used to set the
  1644.           video display mode.
  1645.  
  1646.           To start PC-ECAP with a command line option, type this at
  1647.           the DOS prompt:
  1648.  
  1649.  
  1650.                     ECAP    [ option ]
  1651.  
  1652.  
  1653.           Where "option" is one of the following:
  1654.  
  1655.  
  1656.                /H        Hercules Monochrome Graphics card (or
  1657.                          compatible).
  1658.  
  1659.                /C        Color/Graphics Adapter with color monitor.
  1660.  
  1661.                /CM       Color/Graphics Adapter with monochrome
  1662.                          monitor.  For use with Compaq monochrome
  1663.                          display or computers having LCD displays.
  1664.  
  1665.                /E        Enhanced Graphics Adapter with EGA monitor.
  1666.  
  1667.                /EC       Enhanced Graphics Adapter with CGA monitor.
  1668.  
  1669.                /EM       Enhanced Graphics Adapter with monochrome
  1670.                          monitor.
  1671.  
  1672.                /M        Monochrome Display Adapter.
  1673.  
  1674.                /N        Non-compatible video.  PC-ECAP normally
  1675.                          writes directly to video RAM for the fastest
  1676.                          possible screen display. If the /N option is
  1677.                          specified, all screen writes will go through
  1678.                          the BIOS.  Also, any on screen plotting will
  1679.                          be done using character graphics.  Use this
  1680.                          mode only if no other mode works on your
  1681.                          machine.
  1682.  
  1683.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 29
  1684.  
  1685.                            Appendix B - Error Messages
  1686.  
  1687.  
  1688.           ABORT -- Too many circuit nodes
  1689.  
  1690.                You have 1 or more circuit nodes with a number greater
  1691.                than 40, either because you actually have a circuit
  1692.                with more than 40 nodes or you have made a typo and
  1693.                have inadvertently skipped some.
  1694.  
  1695.  
  1696.           CAUTION! Conflicting transistor parameters supplied
  1697.  
  1698.                The data that you have entered for your transistor
  1699.                doesn't make any sense.  For example - you may have
  1700.                said that your transistor has a very high cutoff
  1701.                frequency and then specified a huge base to collector
  1702.                capacitance.  Or you may have specified a very low
  1703.                collector current and a high cutoff frequency.  Things
  1704.                that contradict each other.  Recheck your data and
  1705.                change if necessary.
  1706.  
  1707.  
  1708.           HERC.DRV is not found
  1709.  
  1710.                You have a Hercules or Hercules compatible graphics
  1711.                card, and the required driver HERC.DRV is missing.
  1712.                This driver is needed to display text when PC-ECAP is
  1713.                in graphics mode.  If you have DOS version 3.0 or
  1714.                greater, PC-ECAP will look for this file in the same
  1715.                directory that contains ECAP.COM.  This may be
  1716.                different than the directory that contains your circuit
  1717.                files.  Otherwise, ECAP.COM and HERC.DRV should be in
  1718.                the current directory.
  1719.  
  1720.  
  1721.           Input File Size Limit Reached
  1722.  
  1723.                PC-ECAP allocates a 4K buffer for its text editor.
  1724.                Your circuit description file has exceeded this amount.
  1725.                The only way this should happen is if you have filled
  1726.                your circuit description file with comments or other
  1727.                none essential information.  Remove the extra data.  If
  1728.                you really believe that 4K is insufficient, let us
  1729.                know.
  1730.  
  1731.  
  1732.           Insufficient disk space
  1733.  
  1734.                Well, what can we say, your disk is full.  Delete those
  1735.                files that you really don't need or get a bigger disk.
  1736.  
  1737.  
  1738.  
  1739.  
  1740.  
  1741.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems                                                             page 30
  1742.  
  1743.           LPT1, LPT2 or LPT3 is not ready
  1744.  
  1745.                You requested PC-ECAP to print something but your
  1746.                printer isn't ready.  Check to see that your printer's
  1747.                power is turned on.  Also check to see if your
  1748.                printer's cable is connected.  You will also get this
  1749.                message if you try to print on a printer that does not
  1750.                exist.
  1751.  
  1752.  
  1753.           No files found.  Enter name of new file.
  1754.  
  1755.                When you tried to select an input file, PC-ECAP didn't
  1756.                find any that had the extension ".DAT".  If you
  1757.                actually believe that there should be circuit
  1758.                description files in you current directory, quit
  1759.                PC-ECAP and check to see if you are in the correct
  1760.                directory.
  1761.  
  1762.  
  1763.           Please create this file or select another
  1764.  
  1765.                You have asked for an analysis of a circuit that does
  1766.                not exist.  Use the text editor to create a circuit
  1767.                description file for your circuit.
  1768.  
  1769.  
  1770.           Please run an analysis or select another
  1771.  
  1772.                You have asked to see the results of a circuit that you
  1773.                haven't analyzed yet.  Run an analysis.
  1774.  
  1775.  
  1776.           Unable to locate PC-ECAP.HLP
  1777.  
  1778.                The program cannot find the help file PC-ECAP.HLP.
  1779.                This file is used to display on-line help info when you
  1780.                are in the editor.  If you have DOS version 3.0 or
  1781.                greater, PC-ECAP will look for this file in the same
  1782.                directory that contains ECAP.COM.  This may be
  1783.                different than the directory that contains your circuit
  1784.                files.  Otherwise, ECAP.COM and PC-ECAP.HLP should be
  1785.                in the current directory.
  1786.  
  1787.  
  1788.           Your copy of PC-ECAP has been illegally modified!
  1789.  
  1790.                Someone or something (another program perhaps) has
  1791.                changed your copy of ECAP.COM.  PC-ECAP checks itself
  1792.                every time it runs and this check has failed.
  1793.                Reinstall the program.
  1794.  
  1795.  
  1796.  
  1797.  
  1798.  
  1799.            PC-ECAP Reference Manual           (c) 1990 Circuit Systems