Основы проектирования и моделирования радиоэлектронных устройств в среде МICRO-CAP 9

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

 
 
 
 
 
В.В. ДУРКИН, О.Н. ШЛЫКОВА 
 
 
 
 
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 
И МОДЕЛИРОВАНИЯ 
РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ 
УСТРОЙСТВ 
В СРЕДЕ MICRO-CAP 9 
 
 
Учебно-методическое пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
НОВОСИБИРСК 
2020 

 

УДК 621.396.6.001.63(075.8) 
   Д 841 
 
 
Рецензенты 
д-р техн. наук, проф. В.П. Разинкин 
д-р техн. наук, доц. М.А. Степанов 
 
 
Работа подготовлена кафедрой радиоприемных 
и радиопередающих устройств и утверждена  
Редакционно-издательским советом университета  
в качестве учебно-методического пособия 
 
 
Дуркин В.В. 
Д 841  
Основы проектирования и моделирования радиоэлектронных 
устройств в среде МICRO-CAP 9: учебно-методическое пособие / 
В.В. Дуркин, О.Н. Шлыкова. – Новосибирск: Изд-во НГТУ,  
2020. – 56 с. 

ISBN 978-5-7782-4161-9 

Пособие содержит базовые сведения, позволяющие создавать и анализировать аналоговые схемы в среде MICRO-CAP 9. 
Материал поделен на четыре темы: набор схем в редакторе MICRO-CAP 9, 
с использованием большой библиотеки современных компонентов; анализ схем 
в статическом режиме, в том числе определение рабочих точек на входных и 
выходных вольт-амперных характеристиках усилительных элементов; анализ 
схем по переменному току на примере пассивных фильтров и аналоговых усилителей; анализ схем в импульсном режиме; изучение статистического метода 
Монте-Карло. 
Контрольные задания по темам представлены в 15 вариантах. Каждая тема 
начинается с изложения теории рассматриваемого вопроса в таком объеме, который позволяет решать приведенные задачи, не обращаясь к дополнительным 
источникам.  

УДК 621.396.6.001.63(075.8) 
 
ISBN 978-5-7782-4161-9 
 Дуркин В.В., Шлыкова О.Н., 2020 
 
 Новосибирский государственный 
 
    технический университет, 2020 

1. ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ ВВОДА  
ИНФОРМАЦИИ О СХЕМЕ 

1.1. РАБОТА В СРЕДЕ МС9 

1.1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМЕ МС9 

MICRO-CAP 9 (МС9) – это универсальная программа схемотехнического анализа, предназначенная для решения широкого круга задач. 
Наличие удобного и дружественного графического интерфейса делает 
его особенно привлекательным для студентов. 
Настоящее пособие предусматривает изучение только основных 
возможностей аналогового схемотехнического проектирования. Более подробные сведения можно получить в книге: Амелина М.А., 
Амелин С.А. Программа схемотехнического моделирования MICROCAP. Версии 9, 10 / Смоленский филиал НИУ. – М.: МЭИ, 2013. 
МС9 обладает следующими возможностями. 
1. Графический ввод схем. 
2. Наличие в библиотеках практически исчерпывающего набора 
моделей компонентов и возможность пополнения библиотек. 
3. Анализ аналоговых, аналого-цифровых и цифровых схем в основных режимах. 
4. Получение результатов анализа в виде графиков и таблиц на экране. 
5. Распечатка анализируемых схем, графиков и таблиц. 

1.1.2. СОЗДАНИЕ СХЕМЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ 

При запуске программы открывается главное окно Main, в котором 
сразу можно приступить к рисованию схемы. Для ввода компонента в 
MICRO-CAP существуют три способа: выбрать его на верхней панели 

(там имеются условные графические обозначения наиболее часто используемых компонентов), выбрать его в меню Компоненты либо на 
левой панели компонентов. Наиболее удобно пользоваться верхней и 
левой панелью. 
Левая панель компонентов включается/отключается командой меню Опции > Панель компонентов. 
Для ввода компонентов необходимо установить курсор на нужную 
кнопку – пиктограмму на верхней панели или на название компонента 
на левой панели и щелкнуть левой клавишей мыши (ЛКМ). Затем переместить изображение компонента в нужную точку на поле схемы. 
При этом можно поворачивать изображение на 90 градусов, если при 
нажатой ЛКМ нажимать на правую кнопку мыши (ПМК). 
Условные графические обозначения наиболее часто используемых 
компонентов приведены в табл. 1.1. 
При добавлении каждого компонента в схему необходимо задать 
его атрибуты: позиционное обозначение (выполняется автоматически, 
но можно впоследствии поменять), номинальное значение и (или) модель. Для задания этих параметров открывается специальное окно.  
Для всех компонентов MС9 эти окна имеют примерно одинаковую 
структуру. Для большинства пассивных компонентов модель указывать не обязательно (хотя это и возможно). Если указана модель, то 
активными становятся поля с ее параметрами в нижней части окна. 
Особенность MС9 в отличие от более ранних версий – возможность 
задания паразитных параметров пассивных компонентов. Например, 
для резистора можно задать не только сопротивление, но и также емкость и индуктивность (CP и LS). Эти параметры задаются в модели 
резистора. Если модель не указана, паразитная емкость и индуктивность считаются равными нулю и не учитываются при моделировании. 
В простейшем случае для резистора достаточно задать его сопротивление (R = 100 Ом, K = 2.3E3 = 2.3 кОм). Следует обратить внимание, что 
целая часть отделяется от дробной части точкой, а не запятой. Ввод 
номинальных значений компонентов осуществляется в системе СИ. 
Значения параметров задаются в обычной (2600) либо в показательной 
форме (2.6E3). Можно использовать буквенные обозначения множителей (5K). В MICRO-CAP используется 9 таких буквенных обозначений 
(табл. 1.2). 

Т а б л и ц а  1.1 

Условные графические обозначения компонентов 

Название 
Изображение 
Название 
Изображение 

Пассивные элементы 

Резистор 
Катушка индуктивности 
 

Конденсатор 
Диод 

Активные элементы 

Биполярный транзистор p–n–p-структуры 
 

Биполярный транзистор n–p–n-структуры 
 

Полевой транзистор 
с управляющим  
p–n-переходом  
и каналом n-типа 
 

Полевой транзистор  
с управляющим p–nпереходом и каналом 
p-типа 
 

Полевой транзистор 
с изолированным 
затвором и каналом 
n-типа 
 

Полевой транзистор  
с изолированным затвором и каналом  
p-типа 
 

Источники сигналов 

Источники постоянного напряжения 
Источник постоянного 
тока 

Источник импульсного напряжения 
Источник синусоидального напряжения 

 
 
Т а б л и ц а  1.2 

Буквенные обозначения множителей для численных значений 

10–15 
10–12 
10–9 
10–6 
10–3 
103 
106 
109 
1015 

фемто 
пико 
нано 
микро 
милли 
кило 
мега 
гига 
тера 

F (f) 
P (p) 
N (n) 
U (u) 
M (m) 
K (k) 
MEG 
(meg) 
G (g)
T (t) 

Следует обратить внимание, что в MICRO-CAP большая буква M 
означает не «мега» (как принято в ЕСКД), а «милли». Для всех активных и некоторых пассивных компонентов непременно нужно задавать 
модель. Модель выбирается из списка в правой части окна. Если на 
этапе построения схемы непонятно, какую модель нужно использовать, или нужной модели нет в списке, можно использовать обобщенную модель для данного типа компонента – $Generic (она, как привило, первая в списке). В дальнейшем ее можно будет заменить на 
любую другую. 
MICRO-CAP позволяет включить/выключить отображение узлов 
на схеме (так же как и любого из атрибутов компонента) (табл. 1.3). 
Для удобства дальнейшего задания вывода графиков отображение номеров узлов целесообразно включить (что и сделано по умолчанию). 
Кроме того, возможно включение координатной сетки и точек подсоединения компонентов. Узлы и позиционные обозначения компонентов автоматически нумеруются по мере добавления их в схему. Но есть 
возможность упорядочить нумерацию (справа налево или сверху вниз) 
командой Редактирование > Изменить > Переименовать компоненты и узлы.  

Т а б л и ц а  1.3 

Назначение кнопок инструментального меню 

Вид кнопки 
Назначение 
Вид кнопки
Назначение 

 

Ввод/вывод индикации
позиционных 
обозначений компонентов 

Ввод/вывод индикации 
потенциалов узлов 

 

Ввод/вывод индикации
номеров узлов 
 

Ввод/вывод индикации 
токов в ветвях 

 
В случае присоединения одного компонента к другому следует обращать внимание, что точки выводов компонентов должны совпадать. 
Иначе между ними не будет электрического соединения. Проверить 
правильность соединения можно по номерам узлов. На всем протяжении проводника и на всех точках выводов компонентов номер узла 
должен стоять только в одном месте.