Apostila Pspice

Transcrição

Apostila Pspice
Pspice
Simulador de Circuitos Eletrônicos
Fevereiro de 2000
Grupo PET – Engenharia Elétrica - UFMS
Pspice Release 8.0
Pspice
Simulador de Circuitos Eletrônicos
Bolsistas:
Aline da Silva Neves
Fernando Daniel Insaurralde
Nureyev Queiroz Eudociak
Orientador: Prof. Nicolau Pereira Filho
Fevereiro de 2000
Grupo PET – Engenharia Elétrica - UFMS
[email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
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Prefácio
Espaço reservado para o orientador da apostila – senhor Nicolau Pereira Filho
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ÍNDICE
PREFÁCIO .................................................................................................................................................3
ÍNDICE .......................................................................................................................................................4
ÍNDICE DE FIGURAS ..................................................................................................................................6
I - INTRODUÇÃO .....................................................................................................................................8
1. PARTICULARIDADES .............................................................................................................................8
2. TIPOS DE ANÁLISES DISPONÍVEIS .........................................................................................................8
3. CARACTERÍSTICAS DAS PRINCIPAIS ANÁLISES .....................................................................................9
4. UTILIZAÇÃO DO PROGRAMA PSPICE ...................................................................................................10
II - PRINCIPAIS PROGRAMAS ...........................................................................................................11
SCHEMATICS .........................................................................................................................................11
1. CONCEITOS BÁSICOS: .........................................................................................................................11
2. PARTES DO SCHEMATICS ....................................................................................................................14
3. BARRA DE MENUS ..............................................................................................................................15
3.1 Menu File ..................................................................................................................................15
3.2 Menu Edit..................................................................................................................................16
3.3 Menu Draw ...............................................................................................................................19
3.4 Menu Navigate.........................................................................................................................20
3.5 Menu View ................................................................................................................................21
3.6 Menu Options...........................................................................................................................22
3.7 Menu Analysis..........................................................................................................................23
3.8 Menu Tools:..............................................................................................................................26
3.9 Menu Markers: .........................................................................................................................27
3.10 Menu Windows ......................................................................................................................28
3.11 Menu Help ..............................................................................................................................28
4. COMANDO SETUP ...............................................................................................................................28
4.1 AC Sweep.................................................................................................................................29
4.2 Load Bias Point........................................................................................................................31
4.3 Save Bias Point........................................................................................................................31
4.4 DC SWEEP ..............................................................................................................................34
4.5 Monte Carlo/ Worst Case .......................................................................................................36
4.6 Digital Setup .............................................................................................................................39
4.7 Options ......................................................................................................................................39
4.8 Parametric ................................................................................................................................42
4.9 Sensitivity..................................................................................................................................43
4.10 Temperature...........................................................................................................................44
4.11 Transfer Function ..................................................................................................................44
4.12 Transient.................................................................................................................................45
5. TECLAS ESPECIAIS DO SCHEMATICS ...................................................................................................47
5.1 Teclas de Atalho do Schematics:..........................................................................................47
PROBE ......................................................................................................................................................48
1. CONFIGURAÇÕES ................................................................................................................................49
2. TECLAS ESPECIAIS ..............................................................................................................................50
3. MENUS E COMANDOS ..........................................................................................................................50
3.1 Menu File ..................................................................................................................................50
3.2 Menu Edit..................................................................................................................................51
3.3 Menu Trace ..............................................................................................................................51
3.4 Menu Plot..................................................................................................................................52
3.5 Menu View ................................................................................................................................53
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3.6 Menu Tools...............................................................................................................................54
4. TRABALHANDO COM O PROBE ............................................................................................................54
4.1 Colocar um ou mais traçados ................................................................................................55
4.2 Uso dos cursores.....................................................................................................................56
4.3 Otimização de uma representação .......................................................................................57
Calibração do eixo X.................................................................................................................................... 57
Calibração do eixo Y.................................................................................................................................... 58
4.4 Imprimir um trabalho ...............................................................................................................59
Comando PRINT.......................................................................................................................................... 59
Comando PRINTER SELECT ..................................................................................................................... 59
Comando PAGE SETUP.............................................................................................................................. 59
III - TÓPICOS ESPECIAIS ....................................................................................................................60
1. DEFINIÇÃO DE UM PARÂMETRO GLOBAL............................................................................................60
2. CRIAR UM COMPONENTE .....................................................................................................................60
3. PORTAS...............................................................................................................................................61
4. COLOCAR E EDITAR UM CABO .............................................................................................................62
5. COLOCAR E EDITAR UM BARRAMENTO DE CABOS ...............................................................................62
6. USO DE BLOCOS ..................................................................................................................................63
7. ESQUEMAS COM VÁRIAS PÁGINAS ......................................................................................................63
8. PSEUDOCOMPONENTES .......................................................................................................................64
9. ENLACE COM O PROBE MEDIANTE MARCADORES ...............................................................................67
10. DESTINAÇÃO DAS TOLERÂNCIAS ......................................................................................................68
11. SUFIXOS MULTIPLICADORES ............................................................................................................68
IV - PASSOS PARA SIMULAR QUALQUER CIRCUITO ELETRÔNICO ....................................69
1.Criar o circuito no editor de esquemas:...................................................................................69
2 . Especificar as análises a simular e seus parâmetros .........................................................70
3. Preparação do circuito para a simulação...............................................................................70
4. Simulação do circuito ................................................................................................................70
V - ANEXOS .............................................................................................................................................71
ANEXO A - ANÁLISES ..........................................................................................................................71
1. TIPOS DE ANALISE ..............................................................................................................................71
1.1 Análises básicas ......................................................................................................................71
1.1.1 Análise em corrente continua DC........................................................................................................ 71
1.1.2 Análise em corrente alterna AC........................................................................................................... 72
1.1.3 Análise transitório ............................................................................................................................... 73
1.2 Análise Auxiliares ....................................................................................................................74
1.2.1 Análises com distintas simulações ...................................................................................................... 74
1.2.1.1 Análise paramétrica ............................................................................................................. 74
1.2.1.2 Análise Estatístico (Monte Carlo e Worst Case) ........................................................... 75
1.2.1.3 Análise de temperatura ....................................................................................................... 76
1.2.1.4 Ponto de funcionamento..................................................................................................... 77
1.2.2 Análises Associativas .......................................................................................................................... 78
1.2.2.1 Análise de ruído (AC)........................................................................................................... 78
1.2.2.2 Análise de Fourier (transitório) ......................................................................................... 79
1.2.2.3 Análise de sensibilidade (DC)............................................................................................ 79
1.2.2.4 Função de transferencia de pequeno sinal (DC)........................................................... 80
2. CONFIGURAÇÕES DAS ANÁLISES .........................................................................................................80
3. DECLARAÇÃO DE VARIÁVEIS DE SAÍDA..............................................................................................80
3.1 Tensão em um nó....................................................................................................................81
3.2 Tensão entre dois nós ............................................................................................................81
3.3 Intensidade através de um dispositivo .................................................................................81
4. PRECISÃO DAS ANÁLISES ....................................................................................................................82
5. PROBLEMAS NAS ANÁLISE. RESOLUÇÃO .............................................................................................82
5.1 Nós flutuantes......................................................................................................................................... 82
5.2 Nós com menos de duas conexões ......................................................................................................... 83
5.3 Laços com resistência nula..................................................................................................................... 83
5.4 Problemas de convergência .................................................................................................................... 83
ANEXO B - COMPONENTES ...............................................................................................................85
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1. COMPONENTES ANALOGICOS ...................................................................................................85
Resistência - R............................................................................................................................................. 85
Indutores ...................................................................................................................................................... 85
Capacitores................................................................................................................................................... 85
Linhas de transmissão .................................................................................................................................. 86
Diodos .......................................................................................................................................................... 86
Transistores Bipolares .................................................................................................................................. 86
Amplificadores operacionais........................................................................................................................ 86
Reguladores de tensão.................................................................................................................................. 86
Cristais de Quartzo ....................................................................................................................................... 86
Núcleo de transformadores........................................................................................................................... 86
Interruptores ideais....................................................................................................................................... 86
Tiristores ...................................................................................................................................................... 87
Transistores de efeito Campo ....................................................................................................................... 87
Optoacopladores........................................................................................................................................... 87
Outros ................................................................................................................................................... 87
2. COMPONENTES DIGITAIS............................................................................................................87
Dispositivos de 74xx00 a 74xx29828........................................................................................................... 87
Dispositivos da Família ECL ....................................................................................................................... 87
Dispositivos da Família CD4000.................................................................................................................. 87
Dispositivos lógicos programáveis (PALs e GALs)..................................................................................... 87
Outros........................................................................................................................................................... 87
ANEXO C – FONTES DE EXCITAÇÃO ..............................................................................................88
1. FONTES INDEPENDENTES ....................................................................................................................88
1.1 Fontes gerais (VSRC/ISRC)................................................................................................................... 88
1.2 Fontes exponenciais (VEXP/IEXP)........................................................................................................ 89
1.3 Fontes por pulsos (VPULSE/IPULSE)................................................................................................... 90
1.4 Fontes lineares a Quebras (VPWL/IPWL) ............................................................................................. 90
1.5 Fontes moduladas em freqüência (VSFFM/ISFFM) .............................................................................. 91
1.6 Fontes senoidais(VSIN/ISIN)................................................................................................................. 92
2. FONTES DEPENDENTES........................................................................................................................93
2.1 Fontes de tensão controladas por tensão................................................................................................. 93
2.1.1 Dependência linear:................................................................................................................. 93
2.1.2 Dependência não linear (utilizadas no macromodelado): ............................................. 93
2.2 Fontes de Corrente Controlada Por Tensão ............................................................................................ 95
2.2.1 Dependência linear:................................................................................................................. 95
2.2.2 Dependência não linear (utilizadas no macromodelado): ............................................. 96
2.3 Fontes de Corrente Controlada Por Corrente.......................................................................................... 97
2.3.1 Dependência linear:................................................................................................................. 97
2.3.2 Dependência não linear:......................................................................................................... 97
2.4 Fontes Tensão Controlada Por Corrente................................................................................................. 97
2.4.1 Dependência linear:................................................................................................................. 97
2.4.2 Dependência não linear:......................................................................................................... 98
3. ESTÍMULOS DIGITAIS ...................................................................................................................98
3.1Dispositivo de estímulos digitais(FILESTIM) ........................................................................98
3.2 Editor de Estímulos .................................................................................................................99
BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................................................100
Índice de Figuras
FIGURA 1 - MODELO DO PROGRAMA PSPICE ............................................................................................11
FIGURA 2 - PARTES DO SCHEMATICS ........................................................................................................15
FIGURA 3 - BARRA DE MENUS DO SCHEMATICS ........................................................................................15
FIGURA 4 - LIVRARIAS E INCLUSÃO DE ARQUIVOS ....................................................................................25
FIGURA 5 - COMANDO SETUP ....................................................................................................................29
FIGURA 6 - VARREDURA AC E ANÁLISE DE RUÍDOS .................................................................................29
FIGURA 7 - CARREGAMENTO DO PONTO DE OPERAÇÃO ..........................................................................31
FIGURA 8 - SALVANDO PONTO DE OPERAÇÃO ..........................................................................................32
FIGURA 9 - VARREDURA DC ......................................................................................................................34
FIGURA 10 - ANÁLISE DE MONTE CARLO OU DO PIOR CASO ...................................................................36
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FIGURA 11 - DIGITAL SETUP ......................................................................................................................39
FIGURA 12 - OPÇÕES .................................................................................................................................40
FIGURA 13 - ANÁLISE PARAMÉTRICA .........................................................................................................42
FIGURA 14 - ANÁLISE SENSITIVA ...............................................................................................................44
FIGURA 15 - ANÁLISE DE TEMPERATURA ..................................................................................................44
FIGURA 16 - FUNÇÃO TRANSFERÊNCIA .....................................................................................................45
FIGURA 17 - ANÁLISE TRANSITÓRIA ..........................................................................................................46
FIGURA 18 - BARRA DE MENUS DO PROBE ...............................................................................................50
FIGURA 19 - ADICIONANDO TRAÇADOS .....................................................................................................56
FIGURA 20 - X AXIS SETTINGS ..................................................................................................................57
FIGURA 21 - Y AXIS SETTINGS ..................................................................................................................58
FIGURA 22 - FONTE EXPONENCIAL ............................................................................................................89
FIGURA 23 - FONTES DE PULSOS .............................................................................................................90
FIGURA 24 - FONTES LINEARES A QUEBRAS ............................................................................................91
FIGURA 25 - FONTES MODULADAS EM FREQÜÊNCIA ................................................................................92
FIGURA 26 - FONTES SENOIDAIS ...............................................................................................................93
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I - Introdução
A presente apostila, foi elaborada com a finalidade de apresentar o software de simulação de circuitos PSPICE Release 8. O Programa da versão estudante pode ser obtido gratuitamente no site http://anacom.com.br através de
pedido. Neste programa são simulados os circuitos eletrônicos por métodos
computacionais. No contexto estão inseridos apenas a simulação dos circuitos
da disciplina de Análise de Circuitos I.
A seguir apresentamos uma breve descrição do programa, além das
vantagens da simulação de circuitos eletrônicos através do Programa PSPICE,
bem como os principais acessórios deste programa, e uma rápida descrição
dos comando mais utilizados no programa, além da descrição dos tipos de análises disponíveis e declarações de entrada e saída de dados. Também, são
mostrados neste trabalho, uma rápida introdução ao Gerador de Esquemas.
Visando principalmente a uma rápida e correta utilização do software em questão.
1. Particularidades
Simuladores de circuitos são poderosas ferramentas de software que
permitem a análise de sinais elétricos, sem a necessidade da implementação
física dos mesmos.
Possibilitam uma análise em geral mais rápida, segura e barata do que a
montagem física do circuito.
Particularmente para o projeto de circuitos integrados, a simulação é
uma ferramenta fundamental, pois a implementação física do chip é um processo caro e demorado. Um circuito integrado só é fisicamente construído
quando todas as simulações elétricas do circuito mostram o resultado desejado.
2. Tipos de Análises Disponíveis
Estão disponíveis as seguintes possibilidades de simulação:
2.1 Análise em Corrente Contínua DC - Esta análise permite realizar uma varredura do valor de uma fonte (de tensão ou de corrente) numa faixa de
temperatura, do parâmetro de um modelo, ou parâmetro global. Onde os
capacitores são considerados como circuitos abertos e os indutores como
curtos-circuitos. Nesta análise ainda podem ser verificados as análises de
pequenos sinais de operação do circuito.
2.2 Análise em Corrente Alternada AC - Permite calcular a resposta em freqüência de um circuito para pequenos sinais em uma determinada gama de
freqüências. Através da Análise AC é também possível verificar as características de ruído e de distorção de um circuito eletrônico. Os resistores e
dispositivos semicondutores do circuito são considerados como fontes de
ruído térmico, fazendo-se o modelamento matemático por meio da inclusão
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de fontes de ruído a cada um destes elementos. A contribuição de cada
uma destas fontes de ruído é computada separadamente, obtendo-se o ruído total pela soma dos valores eficazes das fontes de ruído individuais.
2.3 Análise Transitória - Permite obter a resposta de um circuito em função do
tempo.
2.4 Análise Paramétrica - Permite realizar a simulação de outra análise (AC,
DC ou transitória) várias vezes, variando para cada vez o valor de uma fonte (de tensão ou de corrente) de uma faixa de temperaturas do parâmetro
de um modelo, ou parâmetro global.
2.5 Análise de Ruído - Permite calcular em um circuito o ruído total da saída
ou o ruído equivalente de entrada. Os elementos que produzem o ruído no
circuito são as resistências e os semicondutores.
2.6 Análise de Fourier - Calcula as componentes contínuas e as harmônicas
da primeira à nona de uma forma de onda obtida com uma análise transitória.
2.7 Análises Estatísticas - Com este tipo de análise pode-se prever o comportamento de um circuito eletrônico tendo em conta a tolerância dos parâmetros dos componentes utilizados. Existem dois tipos de análise Estatística:
Análise de Monte Carlo
Análise de Worst Case (pior caso)
2.8 Ponto de Funcionamento - Esta análise calcula o ponto de operação do
circuito e mostra os valores de todas as suas fontes e seus distintos elementos não-lineares.
2.9 Cálculo da Função de Transferência - Esta análise obtém o ganho das
impedâncias de entrada e de saída.
2.10 Análise de Sensibilidade - Permite obter uma lista das correntes ou tensões que especifiquem as variações dos parâmetros de cada um dos componentes do circuito.
2.11 Análise de Temperatura - Permite realizar a simulação de uma análise
determinada (AC, DC ou transitória) a qualquer temperatura, ou a várias temperaturas.
3. Características das Principais Análises
3.1 A ANÁLISE DC
A análise das tensões e correntes de um circuito no modo DC é realizada considerando apenas a componente contínua. Fontes AC e indutores são
curto-circuitadas, e os capacitores são circuitos abertos.
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É utilizada para o estudos dos seguintes pontos fundamentais:
-
Ponto de Operação DC;
Parametrização linearizada dos Modelos;
Função de Transferência para pequenos sinais;
Sensibilidade para pequenos sinais;
Curvas de Transferência DC.
3.2 A ANÁLISE AC
Esta análise é realizada para a observação do circuito no domínio da
freqüência, onde podemos obter:
− Curva de resposta de filtros que variam com a freqüência;
− Análise de ruído e distorção no circuito.
3.3 A ANÁLISE TRANSIENTE (TRAN)
Esta é realizada para a observar o comportamento do circuito no domínio do tempo. Eqüivale à análise efetuada com o osciloscópio, por isso a mais
utilizada, com o objetivo de obter:
− Resposta de circuitos para sinais alternados ou pulsos;
− Análise de Fourier.
4. Utilização do Programa PSpice
A utilização do programa é relativamente fácil, basicamente, ela é constituída por três passos fundamentais, a saber:
a) Descrição do circuito a ser simulado através de um arquivo tipo texto
que contém uma lista dos elementos existentes (ramos do circuito) e seus respectivos nós de ligação. Este arquivo é conhecido como netlist e pode ser criado pelo usuário, a partir de algumas regras de sintaxe simples, ou gerado de
modo automático através de um sistema de desenho do circuito. Neste trabalho, Faremos uma rápida descrição dessas sintaxes, além da utilização do gerador de esquemas do Pspice. No caso do programa Pspice, o próprio arquivo
de netlist contém também comandos que descrevem o tipo de análise desejada.
b) Simulação propriamente dita do circuito, é realizada informando-se ao
programa Pspice o arquivo de netlist criado anteriormente. Durante a simulação, o programa gera um arquivo texto contendo mensagens para o usuário e,
não existindo erros na descrição do circuito é também gerado um arquivo de
resultados em formato adequado para ser lido pelo programa Probe, ou ainda
para ser acessado como arquivo texto.
c) Análise dos resultados, através do programa Probe, na forma de gráficos de tensões nos nós e correntes que percorrem os ramos do circuito. Mostrando todas as situações possíveis do circuito em questão.
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II - Principais Programas
Schematics
O Schematics trabalha com o WINDOWS e permite criar e editar esquemas de circuitos eletrônicos que poderão ser simulados mediante o Pspice
e cujos resultados serão visualizados no Probe. Além de possuir a vantagem
de ter um enlace direto com estes programas, podendo ser executados do próprio Schematics.
Para criar estes esquemas estão disponíveis umas livrarias que contém
mais de 7500 componentes e além de um Editor de Símbolos, com o qual é
possível editar dispositivos ou criar outros novos, sem abandonar o programa.
Desta forma o Schematics pode se dividir em duas partes fundamentais: O
editor de esquemas e o editor de símbolos.
Uma vez criado o esquema no Editor de Esquemas, ele se encarregará
de criar um arquivo com extensão .SCH, e depois de ser realizado uma checagem elétrica do esquema (ERC), o Schematics cria vários arquivos com diferentes extensões, que são os arquivos fonte que utiliza o Pspice para realizar a
simulação:
- <esquema>.NET: Arquivo que contém a netlist.
- <esquema>.CIR: Arquivo que contém os comandos para a simulação.
- <esquema>.ALS: Arquivo que contém a informação sobre os alíases.
Para aprender a utilizar melhor o Schematics , além dos exercícios teremos os seguintes tópicos:
1. Conceitos Básicos:
Basicamente o Schematics segue o seguinte exemplo:
Figura 1 - Modelo do programa Pspice
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1.1 Dispositivos - Elementos que são encontrados nas livrarias do Schematics. Sendo eles inseridos através do comando “GET NEW PARTS” (Ctrl+G). Estes componentes apresentam um símbolo e geralmente estão dispostos com os valores nominais de alguns componentes.
1.1.1 Componentes - são os dispositivos que se utilizam no desenho
para simular o comportamento real dos componentes encontrados no mercado.
Os componentes se diferenciam dos demais dispositivos do Schematics, pois
necessitam de um símbolo para a representação gráfica, e não precisam de um
modelo ou subcircuito para sua definição.
1.1.2 Fontes de excitação - São os dispositivos que se utilizam para
simular as fontes disponíveis no mercado. Juntamente com os componentes,
são os únicos dispositivos declarados na netlist do circuito, pois são declarados
pelo usuário.
1.1.3 Nós - Símbolos que formam pontos de conexão dentro e fora de
uma página de esquemas. Dois pontos estarão conectados eletricamente se
possuírem o mesmo atributo (Label).
1.1.4 Símbolos Especiais - Símbolos que controlam os aspectos básicos da simulação.
Pseudo-componentes - Símbolos especiais que são utilizados para
modificar os aspectos da simulação. Não correspondem a entes físicos utilizáveis para o desenho.
Marcadores - Símbolos especiais para visualizar a tensão, a corrente
e os sinais digitais no Probe, nos nós onde estão postos.
1.1.5 Bloco de títulos - Região retangular usada para inserir informações referentes a página do esquema. O bloco de título pode conter informações a cerca do número da página, título ou nome da companhia.
1.2. Conectores - São os elementos que são utilizados para conectar
eletricamente os pontos do esquema. A estes conectores também podem ser
atribuídos atributos, facilitando a utilização dos mesmos.
1.3. Anotações - Textos não elétricos definidos pelo usuários, para indicar comentários ou títulos.
Editor de esquemas - Parte principal do Schematics com ela roda o
programa. Neste editor são criados e editados os esquemas. Pode-se escolher
e situar componentes, textos, etiquetas, etc. Podendo ser definidos as características dos componentes e conectá-los através de cabos e conexões. Além da
flexibilização dos componentes desde a elaboração dos esquemas até a criação da netlist, rodando assim os programas Probe e Schematics.
Netlist - Bloco de textos com extensão .net gerado automaticamente
pelo Schematics, Contendo uma lista de componentes, fontes de alimentação ,
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seus valores, modelos ou subcircuitos utilizados. Podendo o mesmo ser visualizado por um bloco de texto.
Editor de Símbolos - Com ele é possível a elaboração de componentes que serão utilizados pelo editor de esquemas, criando assim componentes
específicos.
Linhas de Comando - é a linguagem utilizada pelo Pspice e Schematics, para realizar a simulação, estes comandos estarão inseridos automaticamente nos diversos blocos de textos criados pelo Schematics, e terão um tratamento mais específico logo adiante.
Uso do mouse
A continuação são mostrados as ações do mouse:
.
Botão
Ação do mouse
Resultado
Clique
Seleciona um elemento do esquema
Finaliza uma ação.
Duplo clique
Esquerdo
Duplo clique sobre um ele- Edita o elemento (se ele for um
mento
símbolo, cabo ou barramento editam-se os seus atributos e se for de
uma anotação edita-se o texto da
mesma).
<Shift> clique
- Desfaz seleção de um elemento.
- Seleciona um grupo de elementos
localizados em vários pontos dispares do esquema.
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Pspice Release 8.0
Arraste
Direito
Clique
- Selecionam os elementos de uma
zona do esquema.
- Arrastam um elemento ou um grupo deles a outro lugar do esquema.
- Cancela uma ação.
Duplo clique
- Repete a ação prévia.
Notas:
i)
Fazer um clique do mouse consiste em pulsar e soltar rapidamente o botão do mouse.
ii)
Fazer um duplo clique do mouse consiste em repetir a ação anterior sem ter um intervalo de tempo muito grande.
iii)
Arrastar o mouse consiste em pulsar o botão do mesmo e, mantendo pulsado, levá-lo a outro lugar do esquema, para soltá-lo definitivamente.
iv)
Quando um elemento fica selecionado troca de cor. E quando se
seleciona um atributo de um elemento no esquema, é desenhado ao
redor de tal elemento uma caixa de traços descontínuos e envolta do
atributo uma caixa.
)
IMPORTANTE: Quando, durante a apostila, se faça referência a realizar um
clique do mouse, supõe-se que é sobre o botão esquerdo, a menos que se
indique o contrário.
2. Partes do Schematics
Na janela do Schematics onde são criados os esquemas, basicamente é
constituída por cinco zonas, a saber:
Barra de Títulos - onde são visualizados várias informações, tais como,
o nome e a localização dos arquivos, a página atual e o último componente
utilizado.
Barra de menu - onde estão disponíveis vários menus, como o Standart, Schematics, Drawing, simulation, Annotation, Graphics.
Área de trabalho - onde os esquemas estão sendo construídos.
Linha de estado - onde são situados as coordenadas do cursor, além
de visualizar as mensagens do programa, e ainda o último comando utilizado.
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Figura 2 - Partes do Schematics
3. Barra de Menus
Figura 3 - Barra de menus do Schematics
)
Dica: Antes de utilizar estes comandos, consulte as teclas de atalho nos
anexos
3.1 Menu File
Abre e salva arquivos, estabelece um novo espaço para trabalho e imprime cópias do esquema.
Abaixo temos relacionadas todas as opções referentes a este menu:
New
Limpa a área de trabalho de modo a lhe permitir a criação de um novo
esquema (circuito).
Open
Abre um arquivo de esquema existente para edição.
Close
Fecha a atual folha de projeto mantendo o programa aberto.
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Export
Exporta páginas ou parte da página para ser lido por outros programas.
Save
Salva (grava) as alterações para o arquivo de esquema ativo.
Save As
Salva um novo arquivo de esquema ou salva as mudanças para um arquivo com nome diferente.
Check Point
Copia um arquivo num outro nível de esquemas ou ainda, num arquivo
.dat , sendo este comando apenas visualizado quando utilizado dois níveis de
esquemas ou arquivos.
Print
Imprime uma ou mais páginas do esquema corrente.
Printer Setup
Permite selecionar uma impressora para usar com o editor esquemático
e ajustar as várias opções da mesmas, tais como: posição, tamanho do papel e
a resolução da impressora.
Edit Library
Aciona o Editor de símbolos de modo que você possa editar um símbolo
da biblioteca de componentes.
Symbolize
Cria um símbolo para representar o esquema corrente. Este componente será representado por uma caixa com dois encaixes para ser inserido no
esquema, mediante o comando Get new Parts. Mais detalhes logo adiante.
Reports
Customiza o formato das notas dos materiais que compõe o circuito, arquivando em um arquivo separado.
View messages
Visualizador de mensagens do Pspice
3.2 Menu Edit
Undo
Restaura os últimos itens apagados
Redo
Restaura a ultima edição do comando Undo.
Cut
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Pspice Release 8.0
Recorta um elemento ou elementos do esquema e o salva num registro
para ser utilizado pelo comando Paste.
Copy
Copia um elemento ou elementos do esquema e o salva num registro
para ser utilizado pelo comando Paste.
Paste
Insere o último elemento armazenado no registro pelo comando Copy ou
Cut. Quando este comando é ativado, o elemento surge de forma pontilhada, e
é afixado automaticamente com o clique do mouse.
Copy to Clipboard
Realiza uma cópia da área do esquema selecionado, enviando a cópia
para o Windows, onde poderá ser utilizado por outros programas. Por exemplo
um editor de textos.
Delete
Apaga o(s) itens selecionado(s).
Select All
Seleciona todos os componentes do esquema.
Attributes
Edita os atributos dos elementos selecionados. Este comando também
pode ser acessado diretamente pelo mouse (duplo clique).
Label
Loca um rótulo no fio selecionado, no barramento, etc. Fios e seguimentos do barramento ou portas lógicas podem apresentar múltiplos rótulos; entretanto, todos os rótulos de um seguimento possuirão o mesmo texto. Lembrando
ainda que todos os elementos que obtiverem o mesmo rótulo, estarão conectados eletricamente.
Model
Para executar este comando, deve-se selecionar um símbolo do esquema
que pertença a um componente com um modelo ou um subcircuito, definido
sob seu comportamento. Quando executado aparece uma janela da qual têmse duas opções:
- Change Model References – Permite associar ao símbolo selecionado
qualquer modelo ou subcircuito, que se encontra nas livrarias de modelos.
- Edit Instance Model – Permite entrar na definição de modelo ou subcircuito associado ao símbolo selecionado. Clicando na tecla OK, o Schematics cria automaticamente um modelo ou subcircuito idêntico ao do
símbolo selecionado. O novo modelo ficará salvo na livraria indicada na
parte superior direita com o mesmo nome do modelo seguido da letra X
e o hífen.
Stimulus
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Pspice Release 8.0
Executa o editor de estímulo (sinal) para o componente selecionado. Se
nenhum componente for selecionado, pode-se modificar todos os estímulos na
página ou no esquema.
Symbol
Executa o editor o símbolo, de modo a editar o símbolo (componente)
selecionado.
Graphics Properties
Redefine parâmetros das linhas e caixas, bem como cores, estilo e formas das polylines.
Views
Permite examinar e editar os visores de um componente ou bloco selecionado.
Convert Block
Converte o bloco selecionado no símbolo de um dispositivo. A este símbolo é associado a um nome e incluído na livraria do Editor de esquemas. Este
dispositivo se comporta como o esquema (.SCH) que tenha associado.
Rotate
Permite girar o elemento ou elementos selecionados 90° no sentido antihorário, no caso de este elemento ser uma área , este girará em torno do centróide da área.
Flip
Gera uma imagem espelho do elemento ou elementos selecionados,
com base no eixo Y.
Align Horizontal
Move todos os objetos selecionados de modo que suas origens são colocadas ao longo da mesma linha horizontal.
Align Vertical
Move todos os objetos selecionados de modo que suas origens são colocadas ao longo da mesma linha vertical.
Replace
Troca o(s) dispositivo(os) selecionado por um novo tipo de dispositivo. Na
janela deste comando existem várias partes:
- Target Part – Caixa de texto destinada ao nome do tipo do dispositivo a ser
trocado.
- Replacement – Caixa de texto destinado ao nome do novo tipo de dispositivo a ser colocado.
- Keep Attributes Values – Sua habilitação permite conservar o valor dos atributos modificáveis dos dispositivos trocados.
- Selected parts Only – Habilitada esta opção somente os dispositivos selecionados serão trocados, podendo estes serem de distintos tipos.
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Pspice Release 8.0
-
Current Page Only – Sua habilitação permite que sejam trocados apenas os
dispositivos indicados em “Target Parts” pertencentes a página de trabalho.
All Pages – Sua habilitação permite que sejam trocados apenas os dispositivos indicados em “Target Parts” pertencentes a todas as páginas do esquema.
Find
Procura no esquema corrente por componentes que se ajustam aos valores de atributos especificados pelo usuário.
3.3 Menu Draw
Repeat:
Repete o último comando executado.
Place Part:
Loca um componente (previamente especificado pelo comando GET
NEW PART) no esquema.
)
Dica: antes de executar este comando, pode-se utilizar alguns comandos do
menu Edit, bem como Fit, etc.
Wire:
Desenha um fio, composto por um ou mais segmentos.
Bus:
Desenha um barramento, composto por um ou mais segmentos.
Block:
Cria um bloco vazio que pode ser movido e dimensionado pelo usuário.
Através do comando Attributes do menu Edit pode-se editar a referência do
bloco.
Arc
Desenha um arco com a escolha de três pontos.
Circle
Desenha um círculo com dois pontos.
Box
Desenha um retângulo com dois pontos
Polyline
Desenha um segmento de reta, onde as características desta linha podem ser mudadas, como a cor, formato, etc.
Text:
Posiciona um texto qualquer no esquema.
Text Box
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Pspice Release 8.0
Posiciona um texto numa caixa (possui borda).
Insert Picture:
Insere figuras no formato Bitmaps (*.bmp,*.dib) e metafiles (*.wmf,*.emf).
Get New Part:
Abre as bibliotecas disponíveis para inserir os componentes elétricos.
Rewire:
Permite desenhar um novo caminho para um segmento de cabo ou barramento, sem variar os extremos do segmento.
3.4 Menu Navigate
Previous Page
Pula de uma página atual do esquema para a anterior (se houver).
Next Page:
Pula da página atual do esquema para a seguinte (se houver).
Select Page:
Carrega uma página do esquema de trabalho. Na janela de diálogo escolhe-se a página de uma lista de números e títulos de páginas.
Creat Page:
Adiciona uma nova página ao esquema de trabalho a continuação da
página atual. Pode-se especificar um título a esta página mas não é necessário. Este título pode-se modificar com o comando Edit Page Info.
Delete Page:
Elimina a página atual.
Copy Page:
Copia uma ou mais páginas de qualquer esquema (inclusive o atual), e
as insere depois da página atual, renumerando-se todas as páginas do esquema. Ao executar este comando aparece uma caixa de diálogo na qual se deve
especificar o número da página da que se copiará, o esquema a qual pertence
e o caminho de acesso a este.
Edit Page Info:
Permite editar o título da página e ativar a opção Simulation Only. Se esta opção estiver selecionada o esquema de trabalho só poderá ser utilizado
para simular no programa Pspice, ou seja, não poderá ser exportado para um
editor de placas.
Push:
Se existir um bloco selecionado, desce um nível (abre-se o esquema associado ao bloco). Se o bloco está vazio se executa o comando Set up Block
do menu Edit (não disponível na versão estudante). Associando-se um esquema existente ou um esquema novo.
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Pspice Release 8.0
Pop:
Se foi utilizado previamente o comando Push , pula-se ao próximo nível
da cadeia de blocos (fecha-se o esquema atual e abre-se o anterior).
Top:
Se foi utilizado previamente o comando Push, pula-se ao primeiro nível
da cadeia de blocos (fecha-se o esquema atual e abre-se o esquema do início
da cadeia).
Where:
Mostra os níveis superiores à atual de uma cadeia de esquemas com blocos.
)
Nota: Na versão estudante apenas está autorizado para utilizar uma página
apenas. Portanto muitos destes comandos não estarão disponíveis.
3.5 Menu View
Fit
Ajusta a escala do desenho para mostrar todos os componentes, fios e
textos dentro da janela de visão.
In
Permite ver uma área no esquema mais aproximada, isto é, aumenta área.
Out
Muda a escala de modo que pode-se ver o esquema como estivéssemos
de uma distância maior, isto é, ver uma área maior do esquema ao mesmo
tempo.
Área
Permite selecionar uma área retangular do esquema para ser “expandida” de modo a ocupar toda a tela de desenho.
Previous:
Retorna a opção de zoom anterior.
Entire Page:
Possibilita ver a página completa de desenho ao mesmo tempo.
Redraw:
Redesenha a tela.
Pan-New Center:
Mantém o corrente fator de zoom e o movimenta enquanto o modo que o
ponto selecionado é centralizado na tela.
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Pspice Release 8.0
Toolbars:
Comando que permite selecionar quais barras de ferramentas serão exibidas na tela.
Status Bar:
Aciona a Linha de estado - onde são situados as coordenadas do cursor, além de visualizar as mensagens do programa, e ainda o último comando
utilizado.
3.6 Menu Options
Display Options
No Display Options é possível configurar sua tela de trabalho, habilitando, ou não, as funções de Grid, Snap, Rubberband, orthogonal, etc.
Page Size
Ajusta o tamanho da página, isto é, o tamanho da área de desenho em
polegadas ou milímetros.
Auto-Repeat
Posiciona automaticamente um objeto idêntico ao previamente locado, a
uma distância previamente definida. A função Repeat pode ser usada do menu
Draw. Pode usar Auto-repeat com o comando Place Part para posicionar repetidamente um componente, ou com o comando Wire para posicionar diversos
segmentos.
Auto-naming:
Permite ativar ou desativar duas funções:
)
ƒ
Auto-Naming –Associa automaticamente uma única referência quando
se coloca um dispositivo no esquema. Na caixa de diálogo:
- Enable Auto-naming – Ativa ou desativa a função Auto-naming. Se a
função estiver desativada, a referência se visualiza com um ponto de
interrogação.
- Starting designator no – Estabelece o número a partir do qual começam a enumerar-se as referências.
ƒ
Auto-Increment – Ativa ou desativa o incremento automático na etiqueta
especificada em “Label Template”. Na caixa de diálogo:
- Enable Auto-Increment – Ativa ou desativa a função Auto-Increment.
- Label Template – Determina o nome que será automaticamente associado quando esta função está ativada e coloca-se uma etiqueta.
Nota:
Para que a colocação da etiqueta seja efetivada, basta executar o comando
Label do menu Edit tendo selecionado uma porta, segmento de cabo ou
barramento.
Editor Configuration:
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Pspice Release 8.0
Permite estabelecer as livrarias de símbolos, colocação de tais livrarias,
nome de símbolo de blocos de títulos e configurar os tamanhos das páginas
estandartes da página de trabalho. Todas estas configurações serão armazenados no arquivo msim_eval.ini, que é carregado na inicialização. Na caixa de
diálogo:
- Libraries – Mostra uma lista de livrarias utilizadas pelo editor de esquemas, quando procura um símbolo.
- Library Path – Especifica o diretório onde o editor de esquemas localiza
as livrarias da lista. Primeiro ele busca no diretório do trabalho, e se não
encontra a livraria busca num dos diretórios indicados na ordem especificada.
)
Importante: Toda troca só é válida na próxima execução do programa.
-
Title Block symbol – Especifica o símbolo que se utiliza como bloco de título.
Monocrome Mode – Força a trabalhar em modo monocromático, dependendo das particularidades de cada monitor.
Page settings – Permite trocar a configuração por defeito (limites espaçados de perna a perna do componente e desenho dos limites) de cada
tamanho de página estandarte. Para isso deve-se selecionar o tipo de
página a modificar da lista situada abaixo da epígrafe “Page Settings”.
Library Settings – Permite adicionar, eliminar ou trocar o nome das livrarias de símbolos utilizados pelo editor de esquemas.
-
-
Display Preferences:
Configurações da área de trabalho, permite mudar cores do background,
etc.
Pan&Zoom:
Ajusta o fator de escala para o zoom.
Restricted Operations
Limita as operações, habilitando ou desabilitando as opções do netlist,
Electrical Rule check e ainda do editor de estímulos.
Translators:
Permite escolher o tradutor associado ao editor de esquemas. Os tradutores disponíveis são: TANGO, SCICARDS, PROTEL, PCBOARDS, PCAD,
PADS, ORCAD, EDIF, CADSTAR, PSPICE e XILINX.
3.7 Menu Analysis
Electrical Rule Chech:
Realiza uma checagem elétrica do esquema, onde será estabelecido antes da criação da netlist. Somente possuem o atributo ERC os componentes:
Ports, componentes, e fontes de excitação.
Depois de realizado a checagem aparece na linha de estado a conclusão da checagem, caso ocorra algum erro, será invocada a caixa de erros.
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Pspice Release 8.0
Create Netlist:
Gera os arquivos fontes que serão utilizados pelo Pspice para realizar a
simulação. O Schematics cria os seguintes arquivos:
- Arquivos com a netlist (.NET)
Contém as linhas de declaração dos componentes e fontes de excitação do circuito. Este arquivo pode ser visualizado desde o Schematics com o comando Examine Netlist do presente menu.
- Arquivos de alíases (.ALS)
Contém uma relação entre os nomes utilizados no esquema e os
nomes requeridos pelo Pspice e Probe, assim como uma lista de equivalência dos nomes das pernas do componente.
- Arquivos com os comandos de simulação (.CIR).
Contém umas linhas de comandos com a informação sobre a configuração das análises e outras informações.
Edit Stimuli
Comando que chama o Editor de estímulos, permitindo ao usuário a edição de estímulos personalizados.
Setup – Ver próximo capítulo
Library and include files:
Este comando que permite realizar as funções e dos pseudocomponentes INCLUDE e LIB sem a necessidade de utilizá-los.
A função do pseudocomponente Include é a de inserir no arquivo dos comandos (arquivo de entrada para Pspice), um arquivo de texto, que pode ser arquivo com comando de ponto, um arquivo de estímulos criados no editor de estímulos ou uma livraria de modelos.
Enquanto o pseudocomponente LIB, é utilizado para inserir um arquivo
de comando uma livraria de modelos. Para este caso é preferível utilizar este
dispositivo, devido a que com o Pspice gera um arquivo índice (utilizado para
buscar mais rapidamente os modelos ou subcircuitos da livraria).
O fato de incluir uma livraria de modelos com estes dispositivos resultase interessante quando se tem um circuito com um componente cujo circuito ou
subcircuito não está incluído nas livrarias de modelos do arquivo NOM.LIB,
posto que evita o ter que sair e modificar este arquivo e poupa tempo de compilação que provoca esta modificação.
Estes são os botões que se visualizam quando se pressiona o botão.
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Pspice Release 8.0
Figura 4 - Livrarias e Inclusão de Arquivos
-
-
-
-
Add Library *– Realiza a função do dispositivo LIB com a livraria de modelos inseridas em ‘File Name’. Esta função se executará para todos os
esquemas, enquanto a livraria permaneça na seção ‘Library Files’ da
janela.
Add Include* – Realiza a função do dispositivo Include, com o arquivo
inserido em ‘File Name’. Esta função se executará para todos os esquemas, enquanto o arquivo permaneça na seção ‘Includes Files’ da janela.
Add Stimulus* – Realiza a função do dispositivo Stimulus, com o arquivo
inserido em ‘File Name’. Esta função se executará para todos os esquemas, enquanto o arquivo permaneça na seção ‘Stimulus Libraries Files’ da janela.
Add Library – Realiza a função do dispositivo LIB com a livraria de modelos inseridas em ‘File Name’ para o esquema de trabalho.
Add Include – Realiza a função do dispositivo Include, com o arquivo inserido em ‘File Name’ para o esquema de trabalho.
Add Stimulus – Realiza a função do dispositivo Stimulus, com o arquivo
inserido em ‘File Name’ para o esquema de trabalho.
Delete – Elimina o elemento selecionado.
Change – Permite selecionar o elemento selecionado.
Browse- Permite buscar o arquivo ou livraria a ser introduzido.
Simulate:
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Pspice Release 8.0
Executa a análise do circuito corrente. A escolha deste comando automaticamente executa, se necessário, o seguinte: annotation, eletrical rule
check e netlist.
Probe Setup:
Possibilita ajustar se o Probe será automaticamente iniciado durante/
depois de uma simulação e se os dados para todos os nós devem ser gravados.
Run Probe:
Permite ver os resultados da simulação sob a forma de gráficos. Uma
simulação bem sucedida produz um arquivo com extensão .DAT para uso do
aplicativo Probe.
Examine Netlist:
Permite examinar o arquivo da lista da rede (netlist). Este arquivo é apenas para leitura.
Examine Output:
Permite examinar o arquivo de saída (.out), que é criado pela execução
da simulação.
3.8 Menu Tools:
Permite a conexão com editores externos. Pode-se criar a netlist que
podem ser usadas como entrada para outro editor.
Package:
Permite estabelecer qual tipo de pacote a ser utilizado.
Create Layout Netlist:
Gera o arquivo de entrada necessário para acoplar com o editor de placas selecionado com o comando ’Configure Layout Editor’ deste mesmo menu.
Run Pc Boards:
Executa o programa Pc Boards.
Back Annotate:
Permite a possibilidade de carregar um esquema gerado no editor de
placas previamente escolhido, através de um arquivo .ECO gerado pelo mesmo. Eventualmente este comando não esteja disponível para todos os editores
de placas.
Browse Back Annotation Log:
Procura pelo Bloco de anotações em forma de arquivo, gerado pelo comando anterior.
Configure Layout Editor:
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Pspice Release 8.0
Permite selecionar e configurar o tipo de editor de placas que será utilizados pelos comandos deste menu. Na caixa de texto ‘Layout Editor Command Line’ devem ser colocados o caminho da localização do arquivo executável do editor selecionado.
Browse Netlist:
Permite examinar o arquivo de entrada gerado pelo comando ‘Create
Layout Netlist’ do presente menu, por intermédio de um editor de textos.
View Package Definition:
Selecionado um componente do esquema, visualiza uma janela com informação referente ao encapsulado de tal componente.
Cross Probe Layout :
Pode-se selecionar uma parte ou linha no Schematics e destacar o componente correspondente no PC Layout.
Create Subcircuit:
Gera uma netlist do circuito atual, a qual se inclui um arquivo de extensão .SUB situado no diretório principal do programa. Se este arquivo for aberto
com um editor de textos nele haverá a netlist do circuito que pode utilizar-se
como definição do subcircuito de um componente.
Run Optimizer:
Carrega o programa Optimizer.
Use Optimized Params:
Habilitada esta opção, obtém-se parâmetros optimizados dos componentes do circuito.
3.9 Menu Markers:
Mark Voltage/Level:
Permite colocar no esquema o símbolo NODEMARKER. Esta marca
permite mostrar a tensão (ou sinal digital) nos terminais ou cabo etiquetado na
que esteja colocada.
Mark Voltage Diferencial:
Permite colocar no esquema o símbolo VDIFFMARKER. Este marcador
mostra a diferença de tensão entre dois pontos e consta de um par de pólos
diferentes, sendo que estas devem ser colocadas sobre os elementos a serem
analisados.
Mark Current into Pin:
Permite colocar no esquema o símbolo IMARKER. Mostra a corrente através do terminal de um componente de três ou quatro terminais ou a corrente
através do dispositivo de dois terminais. Se for colocado em outras partes do
componente, o Pspice o rejeitará automaticamente.
Mark Advanced:
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Pspice Release 8.0
Mostra uma lista dos marcadores de todas as páginas do editor.
Clear All:
Apaga todos os marcadores de todas as páginas do editor.
Show All:
Atualiza o Probe com as formas de ondas de todos os marcadores.
Show Selected:
Atualiza o Probe com as formas de onda para todos os marcadores selecionados.
3.10 Menu Windows
New
Comando que permite criar uma nova página, semelhante ao comando
do menu File.
Cascate
Alinha todas as janelas abertas em cascata.
Tile Horizontal
Alinha todas as janelas abertas como telhas horizontais.
Tile Vertical
Alinha todas as janelas abertas como telhas verticais.
Arrange Icones
Arruma todos os ícones de maneira uniforme.
3.11 Menu Help
Neste menu encontramos alguns tipos de ajuda (em inglês), que não estão especificados nesta apostila, portanto quando estiver em dúvidas, consulte
este menu.
4. Comando Setup
A escolha do tipo de análise que se deseja simular e a correta configuração dos parâmetros do mesmo constituem a parte mais importante e complexa
na hora de realizar a simulação de um circuito eletrônico.
A continuação mostra-se a janela que se visualiza ao executar o comando Setup do menu ANALYSIS. Nesta janela se habilitam as análises a realizar e pulsando sobre cada botão, abrem-se as janelas nas que se configuram
os parâmetros das distintas análises e opções. Podem ainda estar habilitados
mais de um tipo de análises.
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Pspice Release 8.0
Figura 5 - Comando Setup
4.1 AC Sweep
A caixa de diálogo que aparece ao pulsar o botão "AC Sweep" permite
configurar uma Análise em Corrente Alternada e também inclui a possibilidade
de configurar uma Análise de Ruído.
- Análise em corrente alternada – permite calcular a resposta em freqüência de um circuito para um pequeno sinal e uma determinada faixa
de freqüências.
- Análise de Ruído – permite calcular em um circuito o ruído total de saída e o ruído equivalente de entrada. Os elementos que produzem ruídos no circuito são as resistências e os semicondutores.
Nesta janela distinguem-se três partes:
Figura 6 - Varredura AC e Análise de Ruídos
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Pspice Release 8.0
4.1.1 AC Sweep Type: deve indicar um tipo de varredura para a análise
em AC destes três:.
- "Linear"- Varredura linear (a freqüência é varrida linearmente
desde a freqüência inicial até a final). Se utiliza este tipo de varredura se a faixa de freqüências é estreita (de 1 a 1000Hz, aproximadamente).
- "Octave": Varredura por oitavas (a freqüência é varrida logaritmicamente em oitavas). Se utiliza este tipo de varredura se a faixa
de freqüências é longa (de 1KHz a 1MHz, aproximadamente)
- "Decade": Varredura por décadas (a freqüência é varrida logaritmicamente em décadas). Se utiliza este tipo de varredura se a
faixa de freqüências é muito longa (de 1MHz em diante, aproximadamente).
4.1.2 Sweep Parameters: devem-se especificar os parâmetros da varredura escolhida. Estes parâmetros são:
- Segundo o tipo de varredura:
"Total Pts": Número total de pontos da varredura linear.
"Pts/Octave": Número de pontos por oitava na varredura por oitavas.
"Pts/Decade: Número de pontos por década na varredura por décadas.
- "Start Freq.": Freqüência inicial da varredura. Deve ser maior
que zero.
- "End Freq.": Freqüência final da varredura. Deve ser maior que a
inicial.
4.1.3 Noise Analysis: Se devem especificar os parâmetros da análise
de ruído:
- "Noise Enabled": Habilita/desabilita a Análise de Ruído (para que
o Pspice simule uma análise de ruído é necessário que se realize
também uma análise em corrente alternada).
- "Output Voltage": Variáveis de saída (nós entre os que se querem encontrar o ruído de saída). O ruído de saída pode ser encontrado para um só nó.
- "I/V Source": Nome da fonte independente de tensão ou corrente
sobre a que se gera o ruído equivalente de entrada.
- "Interval": Intervalo de apresentação de resultados. Deve-se indicá-lo mediante um número <n>. Cada "n" freqüência se apresentará no arquivo de saída de extensão .OUT uma tabela detalhada mostrando a contribuição do ruído de cada componente.
Estes valores são do ruído total propagado até a variável de saída, não o ruído gerado por cada componente.
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Pspice Release 8.0
4.2 Load Bias Point
A Janela que aparece com a opção "Load Bias Point" do comando Setup
se utiliza para carregar um arquivo com o conteúdo do ponto de operação de
um circuito numa análise DC, AC ou transitória. Este arquivo deve ter sido criado com a opção "Save Bias Point" do mesmo comando.
Figura 7 - Carregamento do Ponto de Operação
Nesta janela deve-se introduzir o nome do arquivo a ser carregado, que
pode ser qualquer cadeia de caracteres que seja um nome consistente de arquivo no sistema operativo do ordenador.
Este arquivo é um arquivo de texto que contém uma ou mais linhas de
comentários, e um comando de ponto .NODESET com os valores de tensão
dos nós do circuito.
)
IMPORTANTE: As opções "Save Bias Point" e "Load Bias Point" não devem
estar referenciadas a um mesmo arquivo durante uma mesma execução da
simulação. Deve-se usar "Save Bias Point" durante a primeira execução e
"Load Bias Point" nas sucessivas execuções da mesma simulação.
4.3 Save Bias Point
A janela que aparece com a opção "Save Bias Point" do comando Setup
se utiliza para salvar os cálculos do ponto de operação em corrente continua de
um circuito, para posteriormente utilizá-lo em uma análise AC, DC ou transitória. Com esta opção os valores da tensão dos nós do circuito se armazenam
em um arquivo. Este arquivo pode ser carregado com a opção "Load Bias Point" do mesmo comando.
Este arquivo é um arquivo de texto que contém uma ou mais linhas de
comentários, e um comando de ponto .NODESET com os valores de tensão
dos nós do circuito.
- Comando .NODESET – Comando de ponto que se utiliza para calcular
o ponto de operação supondo (não fixando) o valor inicial de alguns ou
de todos os nós do circuito. Cada valor deste comando é uma tensão
que se supõe ao nó especificado. Pode-se assinalar um valor de tensão
a um nó e o valor de tensão entre dois nós.
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31
Pspice Release 8.0
Uma aplicação típica de esta opção é uma simulação que se tome um
tempo considerável para convergir o ponto de operação. Esta opção permite ao
usuário a possibilidade de guardar estes cálculos para volver a carregá-los em
futuras simulações, e poupar, de esta forma, um tempo considerável.
Pode-se salvar ao invés o ponto de operação das três análises mencionadas, só que em diferentes arquivos. Se introduzirmos o mesmo nome para
salvar as trocas do ponto de operação do circuito em duas análises (P.e. o arquivo "savebias.txt" nas análises DC e TRAN), PSpice calcula primeiro o ponto
de operação para a análises DC e cria o arquivo "savebias.txt", onde armazena
os dados. Posteriormente calcula o ponto de operação para as análises TRAN
e torna a criar o arquivo "savebias.txt" regravando os dados das análises DC.
Por esta razão devem ser colocados distintos nomes aos arquivos..
Na janela que aparece ao pulsar o botão "Save Bias Point" do comando Setup se distinguem três partes, uma para cada tipo de análise do que se
pode gravar o ponto de operação:
Figura 8 - Salvando Ponto de Operação
4.3.1 Para uma ANALISE EM CORRENTE CONTÍNUA:
DC.
-
NOSUBCKT - habilitada esta opção não serão salvos os valores das
tensões dos nós dos subcircuitos.
File Name - Nome do arquivo que será salvo o ponto de operação
do circuito para a análise em corrente contínua.
Para indicar em que determinado momento será salvo o ponto de operação, existem várias possibilidades:
-
Step – Passo ou momento (em segundos) da simulação em que se
salva o ponto de operação.
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32
Pspice Release 8.0
-
MC Run – número da execução de uma análise de Monte Carlo em
que se salva o ponto de operação.
- Temp – Temperatura a que se deva salvar o ponto de operação.
- DC1 - Valor da variável principal para a qual se salva o ponto de operação do circuito.
- DC2 – Valor da variável secundária (se existir) para qual se salva o
ponto de operação do circuito.
4.3.2 Para uma ANALISE EM CORRENTE ALTERNADA:
OP.
-
NOSUBCKT - habilitada esta opção não serão salvos os valores das
tensões dos nós do subcircuito.
File Name - Nome do arquivo que será salvo o ponto de operação
do circuito para a análise em corrente alternada.
Para indicar em que determinado momento será salvo o ponto de operação,
existem várias possibilidades:
-
Step – Passo ou momento (em segundos) da simulação em que se
salva o ponto de operação.
MC Run – número da execução de uma análise de Monte Carlo em
que se salva o ponto de operação.
Temp – Temperatura a que se deva salvar o ponto de operação.
4.3.3 Para uma ANALISE TRANSITÓRIA:
TRAN.
- NOSUBCKT - habilitada esta opção não serão salvos os valores das
tensões dos nós do subcircuito.
- File Name - Nome do arquivo que será salvo o ponto de operação
do circuito para esta análise.
Para indicar em que determinado momento será salvo o ponto de operação,
existem várias possibilidades:
-
Step – Passo ou momento (em segundos) da simulação em que se
salva o ponto de operação.
MC Run – Número da execução de uma análise de Monte Carlo em
que se salva o ponto de operação.
Temp – Temperatura a que se deva salvar o ponto de operação.
Time – Tempo da análise transitória na qual se salva o ponto de operação do circuito.
Time Repeat – Habilitada esta opção o Pspice salvará o ponto de
operação cada certo de intervalo. Este intervalo está indicado na caixa de texto ‘Time’, mas no arquivo somente aparece o ultimo ponto
de operação, os demais são sobrescritos.
[email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
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Pspice Release 8.0
)
Nota: para salvar repetidamente o ponto de operação mais recente faça
‘Time=0’e habilite a opção ‘Time Repeat’.
)
IMPORTANTE: As opções "Save Bias Point" e "Load Bias Point" não devem
estar referenciadas a um mesmo arquivo durante uma mesma execução da
simulação. Deve-se usar "Save Bias Point" durante a primeira execução e
"Load Bias Point" nas sucessivas execuções da mesma simulação.
4.4 DC SWEEP
A caixa de diálogo que aparece ao pulsar o botão "DC Sweep" permite
configurar uma Análise em Corrente Contínua.
- Análise em corrente contínua – Esta análise permite realizar uma
varredura do valor de uma fonte ( de tensão ou de corrente) de uma
faixa de temperaturas do parâmetro de um modelo, ou parâmetro
global.
Nesta caixa distinguem-se cinco partes:
Figura 9 - Varredura DC
4.4.1 Swept Var Type. Se deve indicar a variável que será varrida. Se
deve escolher uma de estas cinco:
- "Voltage Source": Valor de uma fonte de tensão do circuito (tipo
1).
- "Temperature": Valor da temperatura a que se encontra o circuito (tipo 2).
- "Current Source": Valor de uma fonte de corrente do circuito (tipo 3).
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Pspice Release 8.0
- "Model Parameter": Valor de um dos parâmetros de um modelo
(tipo 4).
- "Global Parameter": Valor de um parâmetro global do circuito
(tipo 5). Para realizar este tipo de varredura deve-se definir no esquema o parâmetro global a varrer (Ver: Definição de um parâmetro global).
Declaração da variável a varrer.
Para os tipos 1 e 3:
- "Name": Referência no esquema da fonte de tensão ou corrente
cujo valor será varrido.
Para o tipo 4:
- "Model Type": Tipo de componente ao que pertence o modelo.
- "Model Name": Nome do modelo.
- "Param. Name": Nome do parâmetro a varrer.
Para o tipo 5:
- "Name": Nome do parâmetro global a varrer.
4.4.2 Sweep Type. Se deve indicar um tipo de varredura de estes quatro:
- "Linear": Varredura linear (a variável é varrida linearmente).
- "Octave": Varredura por oitavas (a variável é varrida logaritmicamente em oitavas).
- "Decade": Varredura por décadas (a variável é varrida logaritmicamente em décadas).
- "Value List": Varredura por lista de valores (a variável toma os
valores de uma lista). Esta opção é muito interessante quando se
quer obter a resposta de um circuito para uns valores determinados de uma variável.
Parâmetros da varredura.
Para uma varredura linear, por oitavas ou por décadas:
- "Start Value": Valor inicial da varredura. Deve ser maior que zero.
- "End Value": Valor final da varredura. Deve ser maior que o inicial.
- "Increment": Incremento da varredura para uma varrida linear
ou número de pontos que se calculam por oitavas ou por décadas
para um varrido por oitavas ou por décadas respectivamente.
Para uma varredura linear, o incremento fixa os valores que tomará a variável na análise. Deve ser exato; por exemplo, para um [email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
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Pspice Release 8.0
lor inicial 1 e para um valor final 9, um incremento de 3 seria incorreto, visto que o Pspice interpretaria que a variável deva tomar os
seguintes valores: 1, 4 e 7, sem poder tomar o final 9.
Para um varrido por lista de valores:
- "Values": Valores que tomará a variável na análise. Os valores
devem indicar-se de menor a maior e separados por um espaço.
4.4.3 Nested Sweep.
Sua utilização é opcional. Serve para configurar um varrido aninhado, a qual consiste em definir uma variável aninhada que trocará para cada valor do varrido da variável principal. Este varrido se configura
seguindo as mesmas regras que para um varrido em corrente contínua
normal.
4.5 Monte Carlo/ Worst Case
A caixa de diálogo que aparece ao pulsar o botão "Monte Carlo / Worst
Case" permite configurar uma Análise Estatística. Existe dois tipos de análises
estatísticas: Análise de Monte Carlo e Análise do Pior Caso.
IMPORTANTE: Não se podem simular ambas as análises de uma vez.
Nesta janela se distinguem cinco partes:
)
Figura 10 - Análise de Monte Carlo ou do Pior Caso
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Pspice Release 8.0
4.5.1 Analysis. Deve-se indicar o tipo de análise estatística que será simulado: Worst Case (análise do Pior Caso) ou "Monte Carlo" (análise de
Monte Carlo). Em ‘MC Runs’ devem especificar-se, para uma análise de
Monte Carlo, o número de execuções de uma mesma análise básica.
4.5.2 Analysis Type. Deve-se indicar o tipo de análise básica que será
simulada junto com este e a variável de saída sobre a que se efetua a
avaliação da análise estatística.
- "AC": Análise em corrente alternada.
- "DC": Análise em corrente contínua.
- "Transient": Análise transitória.
- "Output Var": Variável de saída (pode ser uma tensão em um nó
ou entre dois nós ou ainda, uma corrente em uma malha).
4.5.3 Function. Deve-se estabelecer a operação a se realizar sobre os
valores obtidos na variável de saída para reduzi-los a um único valor.
Estes valores são a base para as comparações entre os valores da simulação nominal (sem influir as tolerâncias) e os das seguintes execuções. Deve ser uma das seguintes:
- "YMAX": Busca a MÁXIMA DIFERENÇA entre a magnitude da
variável de saída de cada forma de onda obtida e a obtida na análise nominal.
- "MAX": Busca o VALOR MÁXIMO da variável de saída.
- "MIN": Busca o VALOR MÍNIMO da variável de saída.
- "RISE": Busca o primeiro ponto da forma de onda da variável de
saída que cruza por CIMA do umbral especificado na caixa de texto ’Rise/Fall’. O sinal deve ter um ou mais pontos iguais ou menores que dito umbral seguidos de um superior. Os listados que apareceriam no arquivo de saída serão onde o sinal supera o umbral.
- "FALL": Busca o primeiro ponto da forma de onda da variável de
saída que cruza por DEBAIXO do umbral especificado na caixa de
texto Rise/Fall. O sinal deve ter um ou mais pontos iguais ou superiores que dito umbral seguidos de um inferior. Os listados que
apareceriam no arquivo de saída serão onde o sinal fique por debaixo do umbral.
Alem disso, em "Range Lo" e "Range Hi" se restringe a faixa de
valores da variável de varrido (tempo, freqüência, etc.) sobre o qual atuará a função especificada. Se omitir, a função se avalia para toda a faixa
de valores.
4.5.4 MC Options. Pode-se selecionar uma série de opções para a análise de Monte Carlo.
- "Output". Nesta parte deve-se especificar quais das simulações
produzem saída de dados (tanto para Probe como para o arquivo
de saída gerado pelo PSpice). Estas se especificam selecionando
um dos seguintes pontos:
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Pspice Release 8.0
- "None": Só produzem saída de dados a análise nominal
(sem influência das tolerâncias).
- "All": Se produzem saída para todas as simulações.
- "First": Se produzem saída para as ‘n’ primeiras execuções. O número ‘n’ se deve especificar na caixa de texto
"Value".
- "Every": Se produzem saída para cada ‘n’ execuções. O
número ‘n’ se deve especificar na caixa de texto Value.
- "Runs": Só realiza as análises e gera saída de dados para
as execuções especificadas na caixa de texto "Value".
- "List". Sua habilitação faz com que se apresentem no arquivo de saída e no começo dos dados de cada simulação,
os valores dos parâmetros dos modelos usados.
- "Seed": Define o valor base para a geração de números
aleatórios. Seu valor deve ser um número inteiro impar
compreendido entre 1 e 32767. Modificando este valor força-se a uma seqüência diferente de variações aleatórias
nos parâmetros dos modelos. Se não se especifica, seu valor por definição é 17533.
4.5.5 WC Options. Pode-se selecionar uma série de opções para a análise de Worst Case.
- "Output All": Sua habilitação produz a saída de dados para todos
as análises (incluindo os de sensibilidade) e sua desabilitação faz
com que só produzam saída de dados a análise nominal (sem influência das tolerâncias) e a análise do Pior Caso.
- "Vary". Nesta parte se devem especificar qual a tolerância que
se terá em conta. Deve-se escolher uma das seguintes opções:
- "Dev": Se analisam somente os parâmetros com tolerância DEV (tolerância independente).
- "Lot": Se analisam somente os parâmetros com tolerância
LOT (tolerância conjunta).
- "Both": Se analisam todos os parâmetros com tolerância.
- "Vary By Value". Se for especificado um valor, os parâmetros
com tolerância variarão segundo este valor. Se não se especifica
nada os parâmetros variam segundo o valor da opção RELTOL da
parte Options do comando Setup.
- "Direction". Nesta parte deve-se especificar em que direção são
variadas as tolerâncias respeito à nominal:
- "HI": As tolerâncias variam em sentido crescente respeito
à nominal.
- "LO": As tolerâncias variarão em sentido decrescente referente à nominal.
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Pspice Release 8.0
- "Devices". Nesta caixa de texto se especificam os componentes
que se levarão em conta na hora de realizar as análises de sensibilidade. Se especificam com o prefixo que os caracteriza e sem
utilizar espaços. Se não se especifica nada, todos os componentes são analisados.
4.6 Digital Setup
Caixa de diálogo que aparece quando é pulsado o botão “Digital Setup”
Figura 11 - Digital Setup
Esta janela está compreendida em três partes:
- Timing Mode – Especifica a propagação do tempo de atraso, para ser utilizado globalmente por definição pelo circuito.
- Flip-flop Inicialization – colocar a inicialização de todos os flip-flops do
circuito.
- Default A/D Interface – controle da geração de intermediários R, F e X
níveis através de interfaces analógicas ou digitais.
4.7 Options
Esta parte do comando Setup do menu ANALYSIS permite configurar
uma série de opções para a simulação que permite ter um maior controle sobre
a mesma.
Existem dois tipos de opções: Opções com um valor numérico ou opções sem valor numérico.
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Pspice Release 8.0
Figura 12 - Opções
4.7.1 Opções SEM valor numérico
A continuação são mostrados as opções sem valor numérico em
sua definição, assim como o significado de alguma delas. Todas atuam
sobre o conteúdo do arquivo de saída gerado pelo Pspice (arquivo de
extensão .OUT). Estas opções se ativam realizando um duplo clique do
mouse sobre cada uma delas ("Y" significa ativada e "N" significa não ativada). Seu estado por definição é estar desativadas.
-
-
"ACCT": Permite obter ao final do arquivo de saída um resumo estatístico sobre a simulação.
"EXPAND": Gera uma lista de dispositivos incluídos nos subcircuitos.
"LIBRARY": Gera uma lista das linhas utilizadas dos arquivos das livrarias.
"LIST": Mostra uma lista detalhada dos dispositivos do circuito.
"NOBIAS": Suprime a apresentação das tensões dos nós no ponto de
operação.
"NODE": Cria uma lista com as conexões do circuito.
"NOECHO": Suprime a descrição do circuito no arquivo de saída.
"NOMOD": Suprime a lista dos parâmetros dos modelos e os valores
atualizados de temperatura.
"NOPAGE": Suprime o cabeçalho e os saltos de página para cada
seção do arquivo de saída.
"NOREUSE": Suprime o armazenamento e reposição automática da
informação sobre o ponto de funcionamento em trabalhos com análises a diferentes temperaturas, de Monte Carlo, de Pior caso e Paramétrico.
"OPTS": Lista o valor de todas as opções.
4.7.2 Opções COM valor numérico
A continuação são mostrados as opções que têm um valor numérico, assim como o significado de algumas delas. Estas opções têm um
valor por definição que também se indica a continuação (entre parê[email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
40
Pspice Release 8.0
ses). Este valor pode ser modificado pelo usuário; para isso, basta realizar um duplo clique do mouse sobre a opção a modificar, introduzir seu
novo valor na caixa de texto "New Value" e pulsar o botão "Accept".
-
-
"ABSTOL": Máxima precisão para as intensidades. (1pA)
"CHGTOL": Máxima precisão para as cargas. (0.01pC)
"CPTIME": Tempo permitido a CPU para realizar a simulação. (1E+6
seg)
"DEFAD": Área do dreno para um MOSFET por definição. (0 m²)
"DEFAS": Área da fonte para um MOSFET por definição. (0 m²)
"DEFL": Longitude (L) para um MOSFET por definição. (100um)
"DEFW": Largura (W) para um MOSFET por definição. (100um)
"DIGFREQ": Tempo de passo mínimo digital=1/DIGFREQ. (10GHz)
"DIGDRVF": Resistência mínima de condução. (2 ohm)
"DIGDRVZ": Resistência máxima de condução. (20Kohm)
"DIGOVRDRV": Faixa da resistência de condução requerido para
permitir que una saída governe a outra em um mesmo nó. (3)
"DIGIOLVL": Nível IO; pode variar de 1 a 4. (1)
"DIGMNTYMX": Retardo digital: 1=mínimo, 2=típico, 3=máximo.
4=min/max. (2)
"DIGMNTYSCALE": Fator de escala utilizado para determinar o retardo mínimo sobre o retardo típico. (0.4)
"DIGTYMXSCALE": Fator de escala utilizado para determinar o retardo máximo sobre o retardo típico. (1.6)
"GMIN": Condutância mínima utilizada por qualquer malha. (1E-12
1/ohm)
"ITL1": Limite de iterações para o cálculo do ponto de operação DC.
(40)
"ITL2": Limite de iterações para o cálculo do ponto de funcionamento
DC com aproximações iniciais. (20)
"ITL4": Limite de iterações para o cálculo de um ponto de análise
transitória. (10)
"ITL5": Limite total de iterações para o cálculo da análise transitória.
(5000)
"LIMPTS": Máximo valor de pontos permitido para uma tabela de valores. (inf.)
"NUMDGT": Número de dígitos digitais que se apresentam nas tabelas do arquivo de saída (máximo 8 dígitos). (4)
"PIVREL": Magnitude relativa requerida para o pivô na resolução de
matrizes. (1E-3)
"PIVTOL": Magnitude absoluta requerida para o pivô na resolução de
matrizes. (1E-13)
"RELTOL": Precisão relativa para tensões e correntes. (0.001)
"TNOM": Temperatura por definição a que se encontram o circuito e
temperatura por definição a qual são medidos os parâmetros dos
modelos. (27°C)
"VNTOL": Máxima precisão para tensões. (1uV)
"WIDTH": Largura do arquivo de saída (a 80 ou a 132 colunas). (80)
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4.8 Parametric
A caixa de diálogo que aparece ao pulsar o botão "Parametric" permite
configurar uma Análise Paramétrica.
Figura 13 - Análise Paramétrica
Nesta janela distinguem-se quatro partes:
4.8.1 Swept Var Type. Deve-se indicar a variável que será varrida. Se
deve escolher uma destas cinco:
- "Voltage Source": Valor de uma fonte de tensão do circuito (tipo
1).
- "Temperature": Valor da temperatura a que se encontra o circuito (tipo 2).
- "Current Source": Valor de uma fonte de corrente do circuito (tipo
3).
- "Model Parameter": Valor de um dos parâmetros de um modelo
(tipo 4).
- "Global Parameter": Valor de um parâmetro global do circuito (tipo 5). Para realizar este tipo de varrido deve-se definir no esquema o parâmetro global a varrer
Declaração da variável a varrer.
Para os tipos 1 e 3:
- "Name": Referência no esquema da fonte de tensão ou corrente
cujo valor será varrido.
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Pspice Release 8.0
Para o tipo 4:
- "Model Type": Tipo de componente ao que pertence o modelo.
- "Model Name": Nome do modelo.
- "Param. Name": Nome do parâmetro a varrer.
Para o tipo 5:
- "Name": Nome do parâmetro global a varrer.
4.8.2 Sweep Type. Deve-se indicar um tipo de varrido destes quatro:
- "Linear": Varrido linear (a variável é varrida linearmente).
- "Octave": Varrido por oitavas (a variável é varrida logaritmicamente em oitavas).
- "Decade": Varrido por décadas (a variável é varrida logaritmicamente em décadas).
- "Value List": Varrido por lista de valores (a variável toma os valores de uma lista). Esta opção é muito interessante quando se quer
obter a resposta de um circuito para uns valores determinados de
uma variável.
Parâmetro do varrido.
Para um varrido linear, por oitavas ou por décadas:
- "Start Value": Valor inicial do varrido. Deve ser maior que zero.
- "End Value": Valor final do varrido. Deve ser maior que a inicial.
- "Increment": Incremento do varrido (fixa os valores que vão tomar a variável na análise). Deve ser exato; por exemplo, para um valor inicial 1 e
para um valor final 9, um incremento de 3 seria incorreto, visto que o
PSpice interpretaria que a variável deve tomar os seguintes valores: 1, 4
e 7, sem poder tomar o final 9.
Para um varrido por lista de valores:
- "Values": Valores que tomará a variável na análise. Os valores devem
indicar-se de menor a maior e separados por um espaço.
4.9 Sensitivity
A caixa de diálogo que aparece ao pulsar o botão "Sensitivity" permite configurar uma Análise de Sensibilidade em corrente contínua.
-
Análise de sensibilidade em corrente contínua- Permite obter uma lista das
correntes ou tensões que se especifiquem a variações dos parâmetros de
cada um dos componentes do circuito.
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Pspice Release 8.0
Nesta janela só se deve indicar a variável de saída em Output variable(s).
Podem-se especificar mais de uma variável de saída e devem ser a tensão em
um nó ou a corrente através de uma fonte de tensão.
Exemplo:
- Configuração de uma Análise de Sensibilidade em corrente contínua para
conhecer como afetam os diferentes componentes do circuito e os parâmetros dos modelos a tensão do nó 3 e a intensidade que circula pela fonte de
tensão V2.
Figura 14 - Análise Sensitiva
)
Nota: O nó 3 está conectado ao terminal 1 da resistência RL
4.10 Temperature
A caixa de diálogo que aparece ao pulsar o botão "Temperature" permite
configurar uma Análise de Temperatura.
- Análise de Temperatura – Permite realizar a simulação de uma análise determinada (AC, DC ou transitória) a qualquer temperatura (27° por definição) ou
a várias temperaturas.
Nesta janela só se deve indicar o valor da temperatura (em °C) a que serão realizado as distintas análise do circuito. Pode-se especificar várias temperaturas e todos estas análise se calcularão para cada una de estas temperaturas.
Exemplo:
- Configuração de uma Análise de Temperatura, para as seguintes temperaturas: 50, 75 e 100
Figura 15 - Análise de Temperatura
4.11 Transfer Function
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Pspice Release 8.0
A caixa de diálogo que aparece ao pulsar o botão ‘Transfer Function ‘
permite configurar o cálculo da função de transferência de um circuito.
Nesta janela só existe duas partes:
- Output Variable: Variável de saída (tensão em um nó a corrente através de uma fonte de tensão).
- Input Source: Fonte de entrada.
Exemplo:
- Configuração de uma análise para calcular a função de transferência,
tomando como variável de saída a tensão no nó 5 e como fonte de entrada a fonte de tensão V1:
Figura 16 - Função Transferência
)
Nota: O nó 5 está conectado ao terminal 1 da resistência R8
4.12 Transient
A caixa de diálogo que aparece ao pulsar o botão "Transient" permite
configurar uma Análise Transitória e também inclui a possibilidade de configurar uma Análise de Fourier.
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Pspice Release 8.0
Figura 17 - Análise Transitória
Nesta janela se distinguem duas partes:
4.12.1 Transient Analysis. Devem-se indicar os parâmetros da análise
transitória:
Parâmetros para o cálculo da análise:
- "Final Time": Tempo na que se conclui a análise. O tempo de inicio é
sempre zero. Logo a análise transitória se realiza sempre entre zero e o
tempo especificado neste ponto.
- "Step Ceiling": Tempo de separação máxima no cálculo de cada ponto
da análise. Para um valor baixo o gráfico terá maior resolução e a simulação será mais lenta. Em troca, para um valor alto, o gráfico terá menor
resolução e a simulação será rápida.
- "Skip Initial Transient Solutions": Habilita/desabilita o uso das condições iniciais nos condensadores e bobinas.
Parâmetros para a inclusão dos resultados nos arquivos de saída do Pspice:
- "Print Step": Intervalo de tempo que o programa demora em escrever
resultados da análise no arquivo de saída de extensão .OUT. Não pode
ser zero. Por exemplo, se o Print Step = 20ns, Pspice escreverá os resultados da análise cada 20ns no arquivo de saída.
- "No-Print Delay": Indica o tempo a partir da qual PSpice armazena dados para depois escrevê-los nos arquivos de saída .OUT e .DAT (arquivo de dados utilizado pelo Probe). Antes deste tempo fixado Pspice faz
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Pspice Release 8.0
cálculos mas não armazena os resultados. Isto é muito útil quando se
quer obter os resultados da análise a partir de um determinado momento
da simulação.
- "Detailed Bias Pt. ": Habilita/desabilita a opção de escrever no arquivo
de saída (.OUT) as características do ponto de operação.
4.12.2 Fourier Analysis. Devem-se indicar os parâmetros da análise de
Fourier:
- "Enabled Fourier": Se habilita/desabilita a Análise de Fourier (para que
o Pspice simule uma análise de Fourier é necessário que se realize também uma análise transitória).
- "Center frequency": Freqüência fundamental.
- "Number of harmonics": Número de harmônicos a calcular (entre 2 e 9).
- "Output Vars": Variáveis de saída (correntes de malhas do circuito ou
tensões em um nó ou entre dois nós).
5. Teclas Especiais do Schematics
5.1 Teclas de Atalho do Schematics:
TECLAS
<Ctrl A>
<Ctrl B>
<Ctrl C>
<Ctrl D>
<Ctrl E>
<Ctrl F>
<Ctrl G>
<Ctrl I>
<Ctrl K>
<Ctrl L>
<Ctrl M>
<Ctrl N>
<Ctrl P>
<Ctrl R>
<Ctrl S>
<Ctrl T>
<Ctrl V>
<Ctrl X>
<Ctrl Y>
<Ctrl W>
<Ctrl Z>
<F1>
<F2>
<F3>
<F4>
<F5>
FUNÇÃO (MENU)
Zoom Area (EDIT)
Bus (DRAW)
Copy (EDIT)
Rewire (DRAW)
Label (EDIT)
Flip (EDIT)
Get New Part (DRAW)
In (ZOOM)
Cross Probe Layout (EDIT)
Redraw (DRAW)
Mark Votage/level (EDIT)
Fit (EDIT)
Place Part (EDIT)
Rotate (EDIT)
Save (FILE)
Text (DRAW)
Insert (EDIT)
Cut (EDIT)
Redo (EDIT)
Wire (DRAW)
Desfazer (EDIT)
Index (HELP)
Push (NAVIGATE)
Pop (NAVIGATE)
Habilita a opção Text Grid (CONFIGURE)
Habilita a opção Orthogonal (CONFIGURE)
[email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
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Pspice Release 8.0
<F6>
<F7>
<F8>
<F9>
<F10>
<F11>
<F12>
<Shift F4>
<Shift F5>
<Shift F6>
<Shift F7>
<Shift F8>
<Shift F9>
<Space>
<del>
Habilita a opção Stay on Grid (CONFIGURE)
Habilita a opção Auto-label (CONFIGURE)
Habilita a opção Auto-Repeat (CONFIGURE)
Habilita a opção Rubberband (CONFIGURE)
View Messages (FILE)
Run PSpice (ANALYSIS)
Run Probe (ANALYSIS)
Desabilita a opção Text Grid (CONFIGURE)
Desabilita a opção Orthogonal (CONFIGURE)
Desabilita a opção Stay on Grid (CONFIGURE)
Desabilita a opção Auto-Label (CONFIGURE)
Desabilita a opção Auto-Repeat (CONFIGURE)
Desabilita a opção Rubberband (CONFIGURE)
Repeat (EDIT)
Delete
Probe
O Probe é um programa que funciona com o WINDOWS e é o encarregado de visualizar os resultados da simulação de um circuito no monitor do PC,
como se fosse a tela de um osciloscópio. Este analisador de gráficos apresenta
uma grande quantidade de possibilidades que pode ser :
- Escolha da variável de saída que se deseja representar ou una expressão matemática de varias delas.
- Utilização de dois cursores para fazer qualquer tipo de medida sobre a
forma de onda.
- Gravar a forma de onda tal e como está representada ou restaurar uma
forma de onda de uma seção anterior.
- Colocar etiquetas
- Ampliar uma zona determinada
- Calibrar qualquer dos eixos para poder ver só uma zona determinada
- Gerar uma cópia impressa sobre papel das formas de onda representadas.
Para apresentar em forma de gráfico os resultados da simulação de um
circuito Probe utiliza o arquivo de saída de extensão .DAT deste circuito gerado pelo PSpice.
O Probe pode-se carregar um arquivo deste tipo com o comando Load
do menu FILE. Probe pode abrir-se automaticamente e imediatamente depois
de realizar-se a simulação no Pspice utilizando-se o comando Run PSpice do
menu ANALYSIS do Schematics e se tem ativada a opção Auto-Run Probe do
mesmo menu. Também existe a possibilidade de abrir o Probe desde o [email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
48
Pspice Release 8.0
chematics executando o comando Run Probe do menu ANALYSIS de este programa, carregando-se automaticamente o arquivo .DAT (se existir ) do esquema de trabalho.
Para melhor conhecer este programa temos os seguintes tópicos:
1. Configurações
No arquivo de configuração ms_eval.ini localizado no diretório principal
do WINDOWS se recolhem as configurações dos programas Schematics, PSpice e Probe.
Este arquivo consta de múltiplas seções. Debaixo de cada seção se encontram uma série de variáveis que armazenam os valores de configurações.
Das variáveis que afetam a configuração do Probe umas podem-se modificar
executando o comando Options do menu TOOLS e outras só se podem modificar desde um editor de textos e diretamente no arquivo ms_eval.ini.
Estas últimas são as referentes as cores dos traços na tela e aos da impressão destas sobre o papel.
Para configurar as cores dos traços na tela e na impressão sobre papel:
1- Utilize um editor de textos e abra o arquivo ms_eval.ini.
2- Na seção [PROBE DISPLAY COLORS] para as cores dos traços na
tela e na seção [PROBE PRINTER COLORS] deste arquivo coloque alguma variável nova com sua correspondente cor ou modifique a cor de
uma existente, sempre respeitando a sintaxe: <variável>=<cor>.
3- Salve as trocas no arquivo e saia dele.
O nome da color deve ser escrito em inglês ou especificando o grau de
cor. Por exemplo: trace_1=red é igual que trace_1=255 0 0.
A seguinte tabela mostra os elementos que admitem uma troca de cor,
com as respectivas variáveis que os representam:
VARIÁVEL
BACKGROUND
FOREGROUND
TRACE_<n>1
ELEMENTO
Fundo da janela
Define a cor por definição dos elementos não definidos explicitamente (eixos e etiquetas)
Traço número "n"
Com a variável NUMTRACECOLORS se define o número de traços que
se utilizarão com distintas cores. Como máximo podem utilizar 16. Se for utilizado, por exemplo 6 traços com distintas cores o sétimo traço que se utilize
para uma representação do Probe terá a cor do primeiro traço, diferenciandose desta por umas marcas ao longo do traçado que se ativarão automaticamente. E o oitavo traço terá a cor da segunda e assim sucessivamente.
[email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
49
Pspice Release 8.0
)
IMPORTANTE: As trocas realizadas no arquivo ms_eval.ini não terão
efeito até que se carregue o programa novamente.
2. Teclas Especiais
A continuação são mostrados as teclas e combinações de teclas de funções que podem ser usadas no Probe:
TECLAS
<Alt F4>
<Ctrl A>
<Ctrl I>
<Ctrl L>
<Ctrl N>
<Ctrl O>
<Ctrl Y>
<Ctrl F12>
<Ctrl Shift C>
<Ctrl Shift L>
<Ctrl Shift M>
<Ctrl Shift N>
<Ctrl Shift P>
<Ctrl Shift R>
<Ctrl Shift S>
<Ctrl Shift T>
<Ctrl Shift X>
<Ctrl Shift Y>
<Ctrl Shift F12>
<Delete>
<Insert>
FUNÇÃO (MENU)
Exit (FILE)
Area (ZOOM)
In (ZOOM)
Redraw (TOOLS)
Normal (ZOOM)
Out (ZOOM)
Add Y Axis (PLOT)
Open (FILE)
Display (TOOLS)
Slope (TOOLS)
Min (TOOLS)
Next Transition (TOOLS)
Peak (TOOLS)
Previous Transition (TOOLS)
Search Commands (TOOLS)
Trough (TOOLS)
Max (TOOLS)
Delete Y Axis (PLOT)
Print (FILE)
Delete (EDIT)
Add (TRACE)
3. Menus e comandos
Figura 18 - Barra de Menus do Probe
3.1 Menu File
Open
Realiza uma leitura do arquivo de dados (.dat) existente.
Close
Fecha a janela de trabalho selecionada.
[email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
50
Pspice Release 8.0
Print
Imprime uma ou mais janelas de trabalho.
Page Setup
Permite configurar uma ou mais páginas para a impressão.
Printer Select
Permite escolher a impressora a ser utilizada.
Log Commands
Permite habilitar ou desabilitar a criação de um arquivo (.CMD) ‘log de
bitácoras’. Este arquivo grava todos os comandos utilizados no Probe, desde a
sua habilitação até a sua desabilitação.
Run Commands
Permite carregar o arquivo criado com o comando acima mencionado.
Ao carregar um arquivo destes o Probe executará todos os comandos gravados neste arquivo.
Exit
Fecha as janelas de trabalho e sai do programa.
3.2 Menu Edit
Cut
Recorta um elemento selecionado.
Copy
Copia um elemento selecionado.
Paste
Repassa um elemento do Buffer.
Delete
Elimina os elementos selecionados na janela de trabalho. Estes elementos podem ser traços e etiquetas.
Modify Object
Este comando substitui um traço por outro novo. Basta selecionar o traço e executar este comando, logo surge a janela do comando Add Trace, e escolhe-se o novo elemento a ser introduzido.
Modify Title
Permite modificar o título da janela de trabalho atual.
3.3 Menu Trace
Add
Adiciona novos traçados à área de trabalho, com uma lista de todos os
tipos de traçados possíveis.
[email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
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Pspice Release 8.0
Delete All
Apaga todos os traçados da tela do Probe
Undelete
Desfaz o comando anterior.
Fourier
Faz a análise de fourier.
Performance Analysis
Macro
Visualiza uma caixa de diálogo com uma lista de macros disponíveis. Este macros podem referenciar uma determinada definição de variável de saída,
baixo um nome identificativo. Com este comando basta apenas introduzir um
nome à caixa de diálogo do comando Add do mesmo menu, poupa-se na declaração da variável de saída.
Goal functions
Eval Goal Function
Avalia as funções de destino incluídas no arquivo Probe.gf. Se este arquivo não existir não pode ser utilizado este comando.
3.4 Menu Plot
X Axis Settings
Permite calibrar o eixo x da representação de trabalho. Tanto automaticamente como personalizado pelo usuário.
Y Axis Settings
Permite calibrar o eixo y da representação de trabalho. Tanto automaticamente como personalizado pelo usuário.
Add Y Axis
Insere um eixo y na representação de trabalho. Sendo três o número
máximo de eixos possíveis.
Delete Y Axis
Elimina o eixo selecionado, juntamente com os traçados nele indicados.
Add Plot
Adiciona uma nova representação na janela de trabalho.
Delete Plot
Elimina a representação selecionada e com elas todos os traçados nele
contidos.
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Pspice Release 8.0
Unsync Plot
Dessincroniza uma representação nova de uma janela de trabalho com
base na inicial. Com este comando pode-se calibrar o eixo X em separado.
Digital Size
Configura a visualização dos traçados digitais de uma representação.
AC
Limpa a janela de trabalho e carrega os resultados da simulação para
análise AC do arquivo .dat a que pertence tal janela.
DC
Limpa a janela de trabalho e carrega os resultados da simulação para
análise DC do arquivo .dat a que pertence tal janela.
Transient
Limpa a janela de trabalho e carrega os resultados da simulação para
análise transitória do arquivo .dat a que pertence tal janela.
3.5 Menu View
Fit
Ajusta a escala do desenho para mostrar toda a representação dentro da
janela de visão.
In
Permite ver uma área na representação mais aproximada, isto é, aumenta área.
Out
Muda a escala de modo que pode-se ver a representação como estivéssemos de uma distância maior, isto é, ver uma área maior do esquema ao
mesmo tempo.
Área
Permite selecionar uma área retangular da representação para ser “expandida” de modo a ocupar toda a tela de desenho.
Previous:
Retorna a opção de zoom anterior.
Redraw:
Redesenha a tela.
Pan-New Center:
Mantém o corrente fator de zoom e o movimenta enquanto o modo que o
ponto selecionado é centralizado na tela.
Toolbars:
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Pspice Release 8.0
Comando que permite selecionar quais barras de ferramentas serão exibidas na tela.
3.6 Menu Tools
Label
Permite colocar etiquetas nas representações as quais melhoram as apresentações dos resultados.
Comando
Text
Line
Poli-line
Arrow
Box
Circle
Elipse
Mark
)
Tipo de etiqueta
Texto definido pelo usuário
Segmento de reta
Vários segmentos de reta
Flecha
Caixa de diálogo
Círculo
Elipse
Valor dos cursores
Nota: O comando mark só poderá ser utilizado quando está ativo os
cursores.
Cursor
Comando que dá acesso a vários subcomandos necessários para melhor utilização dos cursores.
Simulation Messages
Visualiza uma janela com os erros das simulações.
Display Control
Permite salvar uma janela de trabalho com todas as representações e
traçados ou restaurar uma seção anterior.
Copy to Clipboard
Copia o conteúdo da tela da área de trabalho para colar em outro programa, como um editor de textos.
Options
Caixa de diálogo onde se configura muitas funções do Probe.
4. Trabalhando com o Probe
Quando se deseje representar os resultados de uma simulação, deve-se
carregar o arquivo .DAT gerado pelo PSpice para dita simulação. Feito isto pode suceder três coisas:
- Que não apareça nenhuma caixa de diálogo. Isto acontece quando a
simulação foi realizado para uma só análise básica (AC, DC ou transitória) e sem nenhuma análise secundária.
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Pspice Release 8.0
- Que apareça a caixa de diálogo "Analysis Type". Isto acontece quando
foi realizado a simulação para mais de uma análise básica, tendo-se que
selecionar a análise do que se deseje representar graficamente os resultados.
- Que apareça a caixa de diálogo "Available Sections". Isto acontece
quando foi realizado uma simulação de saída múltipla. Neste caso devese selecionar as análises cujos resultados se desejem representar.
O programa apresenta a possibilidade de se ter abertas ao mesmo
tempo várias janelas de trabalho com representações pertencentes a uma
mesma simulação (a um mesmo arquivo .DAT) ou a outras distintas.
Para visualizar no Probe os resultados de uma simulação a ação principal a se realizar é a de colocar um ou mais traçados analógicos ou digitais na
janela do Probe, mediante variáveis de saída ou expressões aritméticas que
relacionem ditas variáveis. Para conhecer com precisão os valores que tomam
as formas de onda em um determinado ponto tem-se a possibilidade de utilizar
dois cursores. Também podem-se calibrar os eixos ou usar um zoom (menu
ZOOM) para ver só uma zona determinada. Assim como colocar novas representações na janela de trabalho e como ter até três eixos Y. Para salvar uma
representação ou para carregar uma já feita em outra sessão se utiliza o comando Display Control do menu TOOLS. E para colocar etiquetas sobre a representação gráfica deve-se utilizar as opções do comando Label do mesmo
menu.
Na hora de imprimir uma apresentação Probe oferece muitas opções,
como a de introduzir cabeçalhos e rodapés.
4.1 Colocar um ou mais traçados
A ação mais habitual e, a sua vez, a mais importante na hora de
trabalhar com o Probe é a de colocar um traçado à representação. Os
traçados se definem mediante variáveis de saída (tensões ou correntes)
ou expressões aritméticas que relacionam tais variáveis. Estes traçados
podem ser analógicos ou digitais.
A ação de colocar uma ou mais traçados se realiza executando o
comando Add do menu TRACE. Ao executar este comando aparece a
seguinte caixa de diálogo com uma lista de variáveis a escolher. De esta
lista podem ir selecionado com um clique de mouse as variáveis de saída que se desejem ou bem incluí-las manualmente na caixa de texto
"Trace command:". Nesta janela existem uma série de casinhas que ativando-as ou desativando-as colocando ou tirando variáveis a tal lista.
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Pspice Release 8.0
Figura 19 - Adicionando Traçados
4.2 Uso dos cursores
Uma vez que se têm representadas os traçados o Probe oferece
uma ferramenta muito útil para realizar medições em determinados pontos de um traçado e medições entre pontos de um mesmo traçado ou
entre pontos de dois traçados. Se trata de dois cursores que se podem
medir tanto por traços analógicos como digitais.
Os comandos necessários para o manejo destes cursores se encontram no submenu que se despegam ao executar o comando Cursor do
menu TOOLS.
Ativando os cursores – Comando Display
Assinalando os cursores aos traçados – Mediante o mouse
Movimento do cursor sobre um traçado – Através do mouse ou do teclado pelas setas.
Leitura dos dados dos cursores – Leitura direta
Para facilitar o manejo dos cursores existem vários comandos que movimentam automaticamente o cursor a um determinado ponto do traçado. Estes são os comandos (situados no submenu do comando Cursor)
e a ação que realizam:
Peak: Move o cursor ao pico mais próximo.
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Pspice Release 8.0
Trough: Move o cursor ao ponto mínimo mais próximo.
Slope: Move o cursor a máxima pendente mais próxima. O ponto para
onde se move o cursor será normalmente um ponto artificial, na metade
do caminho entre dois pontos calculados pelo PSpice.
Min: Move o cursor ao ponto do traçado com valor mínimo no eixo Y.
Max: Move o cursor ao ponto do traçado com valor máximo no eixo Y.
Search Command: Permite introduzir um comando de busca para especificar um ponto particular do traçado.
Next Transition: Move o cursor a seguinte transição no traçado.
Previous Transition: Move o cursor a anterior transição no traçado.
4.3 Otimização de uma representação
Na hora de otimizar a representação é muito importante a correta calibração dos eixos. Se entende por calibração de um eixo a configuração
de diversos parâmetros deste com o objetivo de lograr uma representação mais ilustrativa.
Calibração do eixo X
Para calibrar o eixo X de uma representação deve-se executar o comando X Axis Settings do menu PLOT. A janela que se visualiza com a execução deste comando apresenta várias opções que permitem ao usuário
a possibilidade de obter a representação ótima que se deseje.
Esta é a janela do comando X Axis Settings:
Figura 20 - X Axis Settings
Notas:
- Para que os traçados se visualizem completamente a faixa de dados
representados sobre o eixo X (Data Range) deve estar contido dentro da
faixa de dados utilizados pelo Probe a representação (Use Data).
- Na representação dos resultados a simulação de uma análise AC a escala por definição é logarítmica, no entanto que no resto das análises é
linear.
)
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Pspice Release 8.0
- Não se pode aplicar ao eixo uma escala logarítmica se o final da faixa
de dados representado é zero ou negativo.
- A transformada de Fourier se utiliza, entre outras coisas, para examinar
o espectro das saídas de circuitos não lineares. Os traçados das transformadas têm parte real e parte imaginária e utilizam por tanto a mesma
sintaxe que as variáveis da análise AC. Os resultados obtidos neste modo são escalados de tal forma que se obtêm o mesmo resultado que o
obtido com a simulação de uma análise de Fourier.
- Salvo que se seja um usuário experiente é preferível não trocar a variável do eixo X.
Calibração do eixo Y
Para calibrar o eixo Y de uma representação deve-se executar o comando Y Axis Settings do menu PLOT. A janela que se visualiza com a execução de este comando apresenta várias opções que permitem ao usuário a possibilidade de obter a representação ótima que se deseje.
Esta é a janela do comando Y Axis Settings:
Figura 21 - Y Axis Settings
)
Nota: As modificações realizadas nesta janela afetarão ao eixo selecionado
na parte "Y Axis". Si existe mais de um eixo Y pode-se selecionar nesta parte podendo-se modificar este a continuação e salvando as modificações do
eixo anterior. Desta forma se podem calibrar todos os possíveis eixos Y da
representação em uma só execução do comando Y Axis Settings.
Outras opções para melhorar uma determinada representação são:
Colocar um eixo Y – Através do comando Add Y Axis
Colocar uma representação na janela de trabalho – Através do comando
Add Plot do menu Plot
Configurar a visualização dos traçados digitais – Através do comando
Digital Size do menu Plot
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4.4 Imprimir um trabalho
O Probe apresenta grandes possibilidades na hora de imprimir um
trabalho. Três comandos do menu FILE controlam todo o relacionado
com a impressão no Probe:
Comando PRINT
Este comando é o que executa a ordem de imprimir uma ou mais janelas de trabalho. Ao usar este comando se visualiza uma caixa de diálogo
debaixo da epígrafe "Plots to Print" existe uma lista com as janelas de
trabalho da sessão atual. Estas janelas podem selecionar ou desselecionar da lista mediante um clique do mouse. Pulsando o botão "Select
All" se selecionam todas as janelas da lista. A impressão começa ao pulsar o botão "OK".
Comando PRINTER SELECT
Este comando permite ver a impressora por definição que se utilizará
na hora de imprimir um trabalho e permite selecionar outra. Si for selecionado outra impressora esta será a nova impressora predeterminada
do WINDOWS para o resto dos programas.
Comando PAGE SETUP
Este último comando permite configurar a impressão ou impressões a
realizar. Inclui as seguintes opções:
- "Margins": Nas caixas de texto que existem debaixo deste epígrafe
podem-se configurar as margens da página de impressão.
- "Plots Per Page": Se forem selecionados várias janelas para imprimir,
neste parte haverá de se indicar o número de janelas de trabalho que se
imprimirão em cada página.
- "Orientation": Nesta parte deve-se selecionar um tipo de orientação da
folha: "Landscape" (horizontal) ou "Portrail" (vertical).
- "Cursor Information": Deve-se selecionar uma das opções que existem debaixo deste epígrafe. Estas indicam o lugar da página onde se
imprimirão a informação dos cursores, no caso de estar ativados. A opção "None" indica que não se imprimirão.
- "Draw Border": Se for ativada este subcomando se incluirá na impressão uma linha continua que marcará cada uma das janelas de trabalho
que se irão imprimir.
- "Draw Plot Title": Se for ativada este subcomando se incluirá na impressão o título de cada uma das janelas de trabalho que se irão imprimir, o qual se situará na parte superior da janela.
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Pulsando o botão "Printer Setup" se acede à configuração das opções
da impressora selecionada (resolução das imagens gráficas, tamanho do
papel, origem do papel e opções adicionais de impressão).
Além do mais, as janelas que aparecem ao pulsar os botões "Header"
e "Footer" permitem introduzir textos e variáveis nas partes esquerda,
central e direita do cabeçalho e do rodapé da página de impressão, respectivamente.
)
Nota: Se na mesma folha se imprimem várias janelas de trabalho, se
introduzirão somente as variáveis referidas na janela de trabalho atual (a que estava selecionada antes de executar o comando Page Setup).
III - TÓPICOS ESPECIAIS
1. Definição de um Parâmetro Global
É uma variável definida no esquema pelo usuário. Esta variável define o
valor (numérico ou alfanumérico) de vários atributos de forma global.
Para isto deve-se associar a todos estes atributos uma expressão em comum,
e deve-se colocar no esquema o pseudocomponente PARAM. A expressão
deve consistir em uma palavra encerrada entre chaves. Nos atributos deste
dispositivos deve-se definir dita palavra entre chaves e o valor que terá em todo
o esquema. Este valor pode ser uma constante, uma expressão matemática
que contenha somente constantes ou um texto.
- Nota1: Esta opção não pode ser utilizada com o atributo TC das resistências, nem com nenhum atributo das fontes PWL e nem mesmo com
os atributos COEFF das fontes dependentes do valor de um polinômio(EPOLY, GPOLY, FPOLY e HPOLY).
- Nota2: Existem atributos de dispositivos que não permitem que se definam parâmetros globais fechados entre chaves, tendo que ser incluídos
as expressões sem as chaves. Tal caso é o do atributo SET do potenciômetro (R_VAR).
2. Criar um componente
Os componentes se diferenciam do resto dos dispositivos do Schematics
no que se referem a necessidade de um símbolo que defina sua forma gráfica,
terminais e atributos, precisa de um modelo ou de um subcircuito para que o
PSpice possa entender seu comportamento e realizar a simulação do circuito.
Como conseqüência disto, na hora de criar um componente no Schematics, é
necessário criar, um símbolo, um modelo ou subcircuito do mesmo.:
Um símbolo se cria desde o editor de símbolos, ao passo que para criar
um modelo ou um subcircuito há diversas opções. Uma de estas opções permite criá-lo também desde o editor de símbolos.
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Pspice Release 8.0
Existe uma opção que permite criar um dispositivo qualquer gerando o
símbolo automaticamente e colocando dentro do mesmo um esquema que define seu comportamento. Usar o comando Symbolize (menu FILE)
3. Portas
As portas são símbolos especiais do Schematics que se utilizam para
estabelecer conexões elétricas entre dois ou mais pontos de um esquema sem
desenhar os cabos de ligação. Para isso basta colocar portas nesses pontos
do esquema, com a única condição de que tenham a mesma etiqueta (atributo
LABEL). Estes símbolos são encontrados na livraria port.slb. Com este tipo de
dispositivo pode-se conectar pontos de duas páginas de um esquema.
As portas mais utilizadas no Schematics são:
BUBBLE – representa uma fonte de tensão e pode ser conectados com outras portas, bem como o global, interface e offpage.
GLOBAL – representa uma entrada de tensão e pode ser conectado com os
ports, offpage, buble e interface.
INTERFACE – este dispositivo representa uma entrada ou saída de tensão,
e este pode ser conectados com as portas global, buble e offpage .
IF_IN – representa uma entrada de tensão que pode ser conectado somente com a porta if_off.
IF_OUT – representa uma saída de tensão que pode ser conectado somente com o port if_off.
OFFPAGE – representa uma entrada de tensão e pode ser conectado com
outro offpage além das portas global, interface e buble.
GND-ANALOG – representa uma conexão analógica ao terra. Todos os circuitos analógicos devem ter uma conexão com o terra. Todas as portas
GND-ANALOG de um esquema estão conectados eletricamente.
GND-EARTH – representa uma conexão digital com o terra. Todos os circuitos digitais devem ter uma conexão com o terra. Todos as portas GNDEARTH de um esquema estão conectados eletricamente.
Também existem quatro portas mais que são utilizados em circuitos digitais
para estabelecer o valor lógico-digital das entradas. São estas:
-
-
-
HI – porta digital associada a um nó global $D_HI a onde está conectado
um nível lógico-digital alto. Geralmente utilizados em flip-flops e portas digitais para estabelecer à entrada um nível alto.
LO - porta digital associado a um nó global $D_LO a onde está conectado
um nível lógico-digital baixo. Geralmente utilizados em flip-flops e portas digitais para estabelecer à entrada um nível baixo.
NC - porta digital associado a um nó global $D_NC que aplica ao nó onde
está conectado um nível em alta impedância (Z). São aplicados normalmente aos terminais que se deseja manter em aberto.
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Pspice Release 8.0
-
X – porta digital associado a um nó global $D_X que aplica ao nó onde está
conectado um nível lógico-digital indeterminado (X). É utilizado normalmente em flip-flops e na entrada de portas digitais, quando a saída não depende
do valor colocado na entrada.
4. Colocar e editar um cabo
Para colocar um cabo interligando dois componentes, basta utilizar o comando Wire, no menu DRAW, e com o mouse fazer a interligação elétrica do
sistema. Uma vez colocado o cabo, é interessante editar e nomear o mesmo
através do menu Edit, comando attribut.
)
Obs.: é interessante a utilização do comando Stay on Grid, e Orthogonal, na hora da inserção do cabo ou barramento.
5. Colocar e editar um barramento de cabos
Este comando pode ser acionado mediante o comando <Ctrl + B>, e
com o mouse ligar os pontos visados.
Para nomear um barramento:
- Para que um terminal de inicio se conecte a um terminal destino, os
dois devem ter a mesma etiqueta. Para isso edite os cabos unidos a tais
terminais. Dois estilos podem ser utilizados na hora de editar um barramento:
- Barramento homogêneo: Edita-se os terminais começando por
um mesmo prefixo seguido de um número identificativo do terminal. Os números devem ser consecutivos. Exemplo 1: IN1, IN2,
IN3, IN4, IN5, IN6, IN7, IN8.
- Barramento heterogêneo: Edita-se os terminais sem seguir una
estrutura fixa. Exemplo 2: 1, 2, 3, S, PS, 5, 7, E.
- Execute o comando Attribut do menu EDIT tendo selecionado o barramento ou faça um duplo clique no mouse sobre o mesmo. Feito isto, se
visualiza a janela "Set Attribute Value", com una caixa de texto ("Label")
na que se deve inserir a etiqueta. Esta pode ser de duas formas:
- Para um barramento homogêneo: Coloque o prefixo utilizado na
edição dos terminais, e a continuação, entre colchetes, insira os
números indentificativos dos terminais primeiro e último, separados por um traço. Exemplo 1 : IN[1-8].
- Para um barramento heterogêneo: Insira os nomes identificativos dos terminais um a continuação do outro e separados por vírgulas. Exemplo 2 : 1, 2, 3, S, PS, 5, 7, E.
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Pspice Release 8.0
6. Uso de blocos
Um bloco é um elemento do Schematics que permite ter associado um
arquivo de esquema, podendo acessar a este para sua modificação. A utilização mais freqüente deste elemento sucede quando o circuito a representar é
muito extenso, podendo-se dividir em vários blocos de esquema.
Um bloco se representa por una caixa retangular colocada no esquema
com o comando Block do menu DRAW. O comando Set Up Block do menu EDIT serve para assinalar ao bloco selecionado um esquema existente ou um
novo, que terá como função definir o comportamento do bloco antes de uma
simulação com PSpice.
Em definitivo, o bloco poderá utilizar-se como si de um componente
qualquer se trata. De fato, executando-se o comando Convert Block do menu
EDIT, se converte o bloco selecionado em um símbolo que poderá ser usado
sempre que se queira (sucede o mesmo que com o comando Symbolize do
menu FILE). A este símbolo é associado um nome e se guarda em uma das
livrarias de símbolos existentes.
O único que falta para definir corretamente um bloco é a criação das
terminais do mesmo, para poder ser conectadas aos distintos dispositivos de
um esquema, inclusive a outros blocos. As terminais se definem mediante a
colocação de portas no circuito que tenha associado tal bloco. Estas portas
devem ir etiquetados e só pode ser utilizado a porta INTERFACE da livraria
port.slb. Feito isto, volta-se ao bloco e utilizando o comando Wire do menu
DRAW desenhar tantos segmentos de cabos que partem do contorno do bloco
como a porta INTERFACE colocados no esquema associado ao bloco. Ao desenhar cada um destes pequenos segmentos de cabo se visualizarão no contorno do bloco as terminais do mesmo. Por último, para que Schematics associe um terminal do bloco com uma porta do esquema associado devem ter a
mesma etiqueta. Por tanto, deverá ser editado corretamente as etiquetas das
terminais do bloco (com um duplo clique no mouse sobre o terminal se consegue entrar na definição de sua etiqueta).
Cabe indicar também que existem vários comandos no menu NAVIGATE que servem para navegar pelos distintos níveis de uma cadeia de blocos.
Uma cadeia de blocos podem formar um bloco e seu esquema associado, mas
este esquema pode ter por sua vez um bloco com outro esquema associado e
assim até distintos níveis. Estes comandos estão disponíveis no menu.
7. Esquemas com várias páginas
Um esquema pode ser uma página ou estar formado por varias páginas.
Todas as páginas de um esquema estão contidas em um arquivo de esquema,
e cada uma de essas pode ter um título. As páginas de um esquema são criadas com o comando Create Page do menu NAVIGATE, inserindo-se a nova
página a continuação da atual.
A única condição que deve cumprir as páginas de um esquema para poder-se realizar uma simulação do esquema completo é que devem estar conectadas entre si mediante as portas. E para que dois pontos de duas páginas do
mesmo esquema estejam conectados devem estar conectados a porta de idê[email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
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Pspice Release 8.0
tica etiqueta (atributo LABEL). As portas que se podem utilizar se encontram na
livraria port.slb e são:
GLOBAL: Para os pontos de inicio de página.
OFFPAGE: Para os pontos de final de página.
INTERFACE: Pode se utilizar indistintamente tanto para os pontos iniciais como finais de página.
Além do mais tem que ter um especial cuidado com a duplicação de referências dos dispositivos do esquema.
Existem vários comandos no menu NAVIGATE que são utilizados para
trabalhar com esquemas de varias páginas. Reveja estes comandos
8. Pseudocomponentes
Os pseudocomponentes são dispositivos especiais do Schematics que
se utilizam para modificar as condições elétricas do esquema e condicionar a
simulação do mesmo, baixo umas condições determinadas. Não são entes físicos utilizáveis no desenho real do circuito, ou seja, não existem como componentes. Os símbolos que representam a estos dispositivos se encontram na
livraria special.slb.
Os pseudocomponentes podem ser de três tipos:
8.1Setpoints
Especificam condições iniciais para a simulação.
IC1Estabelece o valor de tensão em um nó do esquema. Este valor
será a tensão que terá este nó no cálculo do ponto de operação do circuito.
Se utiliza para facilitar o cálculo do ponto de operação em um circuito muito complexo, em que seja muito difícil calcular a tensão em tal
ponto.
Atributos
Value – Valor de tensão que se assinala ao nó.
Text – Texto que acompanha o símbolo. Por definição <IC=>
IC2
Estabelece o valor da tensão entre dois nós do esquema. Este valor será a tensão que haverá entre dois nós no cálculo do ponto de operação do circuito.
Utiliza-se para facilitar o cálculo do ponto de operação em um circuito muito complexo, em que seja muito difícil encontrar a tensão entre
dois nós.
Atributos
Value – Valor de tensão que assinala entre os nós.
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Pspice Release 8.0
Text – Texto que acompanha ao símbolo. Por definição IC=
NODESET1
Supõe-se um valor de tensão em um nó do esquema. A tensão
não é fixada como ocorre nos pseudocomponentes anteriores. Senão
que o cálculo do ponto de operação começa com esse valor de tensão
em um nó, tomando-os como referência.
Utiliza-se para romper o equilíbrio dos circuitos simétricos, como
os flip-flops.
Atributos
Value – valor de tensão que se supõe ao nó.
Text – Texto que acompanha o símbolo (por definição NODESET=)
NODESET2
Supõe-se um valor de tensão entre dois nós do esquema. A tensão não é fixada como ocorre nos pseudocomponentes anteriores. Senão que o cálculo do ponto de operação começa com esse valor de tensão entre dois nós, tomando-os como referência.
Utiliza-se para romper o equilíbrio dos circuitos simétricos, como
os flip-flops.
Atributos
Value – valor de tensão que se supõe entre os nós.
Text – Texto que acompanha o símbolo (por definição NODESET=)
PARAM
Se utiliza para definir parâmetros globais. Podem-se especificar
um máximo de três parâmetros, por pseudocomponentes. Um parâmetro
global é uma variável definida pelo usuário no esquema. Esta variável
define o valor (numérico ou alfa-numérico) de vários atributos de dispositivo do circuito de uma forma global.
Atributos
Name1 – nome do parâmetro 1
Value1 – Valor ou expressão do parâmetro 1
Name2 – nome do parâmetro 2
Value – Valor ou expressão do parâmetro 2
Name3 – Nome do parâmetro 3
Value – Valor ou expressão do parâmetro 3
8.2 Viewpoints
Visualizam resultados da simulação no Schematics, PSpice ou no
arquivo de saída (.OUT).
PROBE
O uso deste pseudocomponente permite mostrar no esquema a
corrente contínua que circula sobre uma malha determinada(atua como
um amperímetro de corrente contínua).
Atributo
Biasvalue – Atributo em que se visualiza o valor da corrente.
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Pspice Release 8.0
PRINTDGTLCHG
Insere uma tabela de valores de um sinal digital no arquivo de saída (.OUT).
Se utiliza, por exemplo, para obter no arquivo de saída uma tabela
com a variação de valores do sinal digital num nó, em diferentes períodos de tempo(para a análise transitória).
Atributos
Analysis – Análise para o qual se deseja os valores do sinal digital
(deve ser AC, DC ou transitória).
PRINT1
Insere uma tabela com a variação dos valores de uma tensão
analógica em um nó do circuito no arquivo de saída(.OUT).
Utiliza-se por exemplo para obter escrito no arquivo de saída, uma
tabela com a variação do valor da tensão em um nó, em distintos períodos de tempo (para a análise transitória).
Atributo
Analysis – Análise para a qual se deseja os valores da tensão
(deve ser AC, DC ou transitória).
VIEWPOINT
Mostra no esquema a tensão do ponto de polarização em um nó(atua
como um voltímetro de corrente contínua entre o nó indicado e a massa).
)
IMPORTANTE: O valor da tensão se visualiza no esquema depois de
simular o circuito no Pspice. Esse valor é inserido no atributo Biasvalue.
Atributo
Biasvalue – Atributo em que se visualiza o valor da tensão.
WATCH1
Visualiza na tela de execução do programa a tensão de um ponto
do circuito onde está colocado.
Atributos
Analysis – tipo de Análise para o qual se deseja os valores de
tensão.
LO – limite inferior.
HI – limite superior.
8.3 Outros dos pseudocomponentes, que carregam arquivos úteis para a simulação.
INCLUDE
Inclui um arquivo de textos no arquivo de comandos(.CIR) do esquema.
Este arquivo pode ser um arquivo com comandos de pontos, um
arquivo de estímulos criado no editor de estímulos ou uma livraria de
modelos. Neste ultimo caso é preferível utilizar um pseudocomponente
LIB, pois este pseudocomponente gera um arquivo índice (utilizado para
buscar mais rapidamente os modelos ou subcircuitos da livraria).
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Pspice Release 8.0
Atributo
Filename – Arquivo a ser carregado. Deve-se indicar o caminho
para onde esteja situado o arquivo.
LIB
Permite carregar uma livraria de modelos que não esteja incluída
no arquivo NOM.LIB para utilizar na simulação. Além disso o Pspice gera , no início da simulação um arquivo índice para buscar mais rapidamente os modelos ou subcircuitos.
Este pseudocomponente é muito útil quando trabalhamos em um
circuito com algum componente cujo o modelo, ou subcircuito não esteja
incluído nas livrarias de modelos NOM.LIB, pois evita ter que sair e modificar este arquivo, poupando assim tempo de compilação.
Só se pode indicar uma livraria por pseudocomponente, mas pode-se colocar quantas vezes for necessário.
Atributo
Filename – Nome da livraria de modelos a carregar. A qual deve
ter a extensão .LIB, além de indicar o caminho de tal arquivo.
9. Enlace com o Probe mediante marcadores
O Schematics oferece a possibilidade de enlaçar com o Probe. Este enlace se realiza colocando no esquema de trabalho uns dispositivos chamados
marcas, os quais indicam as formas de onda que se visualizarão no Probe.
Utilizando os comandos do menu MARKERS, podem-se colocar um ou
mais de estes dispositivos em pontos onde se deseja visualizar a tensão, corrente ou sinal digital correspondente. Uma vez gerado o Arquivo .DAT do circuito, se for arrancado o Probe aparecerão representadas as formas de onda correspondentes aos pontos do circuito marcados.
Além disso existe a possibilidade de regressar ao Schematics, colocar
novas marcas e, utilizando os comandos Show Select ou Show All do menu
MARKERS, voltar de novo ao Probe. Com esta ação se conseguem visualizar
as formas de onda dos novos pontos marcados.
Schematics subministra três dispositivos deste tipo (NODEMARKER,
VDIFFMARKER e IMARKER) que se colocam no esquema com os seguintes
comandos do menu MARKERS (não podem ser colocados usando o comando
Get New Part do menu DRAW como os dispositivos normais):
MARK VOLTAGE/LEVEL
Permite colocar no esquema a marca NODEMARKER. Esta marca mostra a tensão (ou sinal digital) na perna ou cabo etiquetados nas
que esteja colocada.
MARK VOLTAGE DIFFERENTIAL
Permite colocar no esquema o dispositivo VDIFFMARKER. Esta
marca mostra a diferencia de tensão entre dois pontos e consta de um
par de marcas, uma denominada "+" e outra "-". Cada uma delas deve
ser colocada sobre um terminal ou cabo etiquetado.
MARK CURRENT INTO PIN
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Pspice Release 8.0
Permite colocar no esquema a marca IMARKER. Mostra a corrente através do terminal de um componente de três ou quatro terminais ou
a corrente através de um dispositivo de dois terminais.
10. Destinação das tolerâncias
Sucede que os modelos das livrarias de modelos não têm especificadas
as tolerâncias. Então, para poder utilizar estas análises, deve-se especificá-las
manualmente nas definições do modelo. Para isto, a melhor forma é criar um
modelo novo com as tolerâncias a partir de um já existente utilizando um editor
de textos ou modificar um modelo existente desde o editor de símbolos (comando Model do menu EDIT).
A tolerância dos parâmetros inclui-se na definição do modelo de cada
componente, a continuação do parâmetro ao que afeta. A tolerância de um parâmetro pode-se especificar de duas formas:
- Como tolerância de um só componente: Com a palavra DEV se define
a tolerância do parâmetro como a de um dispositivo independente (os
parâmetros de componentes do circuito com o mesmo modelo variam de
forma independente em cada simulação).
- Como tolerância de um lote de componentes: Com a palavra LOT se
define uma tolerância conjunta (todos os componentes que possuam o
mesmo modelo tomam um mesmo valor de parâmetro em cada simulação).
A especificação da tolerância pode ser dada em % ou em unidades elétricas. Para mais informação ver o comando de ponto .MODEL.
Exemplos:
.MODEL RTOL RES (R=1 DEV=8%)
.MODEL QPER NPN (BF=120 LOT=5%)
.MODEL DZENER D (BV=5.1V DEV=0.025V)
Para configurar uma análise estatística (Monte Carlo ou Worst Case) deve-se pulsar o botão Monte Carlo / Worst Case da caixa de diálogo que aparece ao executar o comando Setup do menu ANALYSIS. E para habilitá-lo devese pulsar sobre a caixa "Enabled" correspondente de tal janela.
11. Sufixos Multiplicadores
Na inserção de valores dos atributos pode ser inserido os seguintes sufixos multiplicadores:
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Pspice Release 8.0
Sufixo
F
P
N
MIL
U
M
K
MEG
G
T
Valor Multiplicativo
10 E-15
10 E-12
10 E-9
25.4 *10 E-06
10 E-06
10 E-03
10 E 03
10 E 06
10 E 09
10 E 12
Vale ressaltar, que além de inserir o sufixo ainda é possível a inserção
de unidades, sendo esta ultima opção ser opcional. As unidades mais utilizadas, no programa Pspice :
A – Àmpere
C – Coulombs
DEG – Graus
F - Faraday
H - Henry
HZ - Hertz
O - Ohms
S – Segundos
V - Volts
Cabe aqui ainda observar, que o programa não distingue maiúsculas de
minúsculas.
IV - Passos para simular qualquer circuito eletrônico
A continuação estão resumidos os passos para conseguir simular qualquer circuito eletrônico (analógico, digital ou híbrido):
1.Criar o circuito no editor de esquemas:
Colocar os componentes e as fontes de alimentação no esquema e editar seus atributos. Tomando um especial cuidado com a declaração dos atributos das fontes.
Colocar um dispositivo no esquema - utilizando o comando GET NEW
PART , tendo como base o símbolo do dispositivo, se isso não ocorrer no mesmo comando, há uma opção denominada LIBRARY, além
do desenho do símbolo indicado.
)
Obs.1: é interessante manter o comando Stay on Grid, e o comando
Auto-Label, para uma eficiente utilização do programa.
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Pspice Release 8.0
Editar os atributos de um dispositivo - para editar um dispositivo, basta dar duplo clique no componente, lembrando que cabos e barramentos, possuem o atributo Label. O atributo de um elemento consiste em
um nome e valor.
a) Pode suceder que algum dos componentes do circuito não está contido nas livrarias do programa.
Veja Tópicos Especiais, como criar um componente.
b) Colocar e conectar as portas necessárias.
c) Conectar os componentes, fontes e portos mediante suas terminais e
utilizando cabos e barramentos.
d) Se o circuito é muito extenso existem duas possibilidades: Usar blocos
ou dividir o circuito em várias páginas de esquema.
2 . Especificar as análises a simular e seus parâmetros
a) Escolher as análises (se podem especificar um ou mais tipos de análises).
b) Habilitar tais análises e configurar seus parâmetros, mediante o comando SETUP do menu ANALYSIS.
Ver Comando SETUP
c) Juntar os símbolos especiais necessários para o controle de a simulação
(pseudocomponentes e marcas).
O Schematics utiliza dois métodos para o controle da análise de PSpice:
- Através dos comandos do submenu Setup do menu ANALYSIS.
- Utilizando pseudocomponentes.
3. Preparação do circuito para a simulação
a) Assinalar uma única referência aos componentes de um esquema.
Para isso é utilizado o comando Annotate do menu ANALYSIS.
Comando Annotate – Comando não disponível na versão estudante do
programa.
b) Realizar uma checagem elétrica para comprovar que as conexões no
circuito estão corretas. Esta checagem é efetuado pelo Schematics
automaticamente ao executar o comando Electrical Rule Check do
menu ANALYSIS.
c) Gerar os arquivos fonte do esquema com o comando Create Netlist
do menu ANALYSIS. Estes arquivos é gerado pelo Schematics de
forma automática.
4. Simulação do circuito
a) Arrancar PSpice para realizar a simulação do circuito. Isto se consegue
executando o comando Run PSpice (este comando realiza os três passos anteriores se eles não tiverem sido efetuados previamente).
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Pspice Release 8.0
b) Visualizar os resultados no Probe. Pode ser carregados a partir do Schematics com o comando Run Probe.
E com estes passos é possível simular qualquer tipo de circuito.
V - Anexos
Anexo A - Análises
A escolha do tipo de análise que se queira simular e a correta configuração dos parâmetros do mesmo constituem a parte mais importante na hora de
trabalhar na simulação de um circuito eletrônico. Esta parte é, portanto, o mais
interessante de toda esta apostila. Esta parte está dividido em cinco tópicos:
1. Tipos de Analise
Existem três análise básicos e fundamental para o PSpice, dos quais
um, ao menos, deve estar habilitado para que possa realizar uma simulação.
Pode ainda habilitar dois de eles e inclusive os três de uma vez (será no Probe
quando será escolhida quais deles devem ser visualizados os resultados). Estes são as três análises básicas:
1.1 Análises básicas
1.1.1 Análise em corrente continua DC
Este tipo de análise permite obter a resposta de um circuito
diante de uma varredura de uma destas variáveis:
- Valor de uma fonte de tensão.
- Valor de uma fonte de corrente.
- Temperatura a qual se encontra o circuito.
- Valor de um parâmetro de um modelo de um componente.
- Valor de um parâmetro global. (para isto tem que definir o
parâmetro global).
Existe a opção de realizar uma varredura aninhada. Esta
varredura consiste em definir uma variável aninhada que trocará
para cada valor da varredura da variável principal.
A análise DC pode ser usada para encontrar a característica de transferência de um amplificador, os níveis alto e baixo de
uma porta lógica e situações similares.
Para calcular a resposta em corrente contínua, PSpice elimina todas as dependências temporais que possam existir no [email protected] - PET - Engenharia Elétrica - UFMS
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Pspice Release 8.0
cuito. Assim, os condensadores são substituídos por circuitos abertos e as bobinas por curtos-circuitos. Todas as fontes independentes, tanto de corrente como de tensão, tomam o valor de seu
atributo DC (consulte: Anexo de Fontes de excitação). Se não se
haja especificado tal atributo, este ficará com valor nulo
Os resultados da análise podem visualizar-se no Probe.
Neste programa os resultados serão visualizados representandose no eixo horizontal a varredura escolhida e no eixo vertical as
variáveis de saída. Estas variáveis de saída se especificam no
Probe e podem ser a tensão em um nó do circuito ou da corrente
através de um dispositivo do mesmo.
Se o que se deseja é obter os resultados na forma de tabela, deve-se inserir no esquema o pseudocomponente PRINT1.
Com isto o PSpice insere tal tabela no arquivo de saída que gera
com a simulação (arquivo de extensão .OUT). Este arquivo pode
ser visualizadas em qualquer editor de textos.
Para configurar uma análise em corrente continua ativa-se
o comando DC Sweep da caixa de diálogo que aparece ao executar o comando Setup do menu ANALYSIS. E para habilitá-lo basta
pulsar sobre a caixa "Enabled" correspondente de tal janela.
)
IMPORTANTE: Para realizar a varredura de um parâmetro de um modelo para isso basta conhecê-los. Para
isto, consulte:
Anexo de componentes.
1.1.2 Análise em corrente alterna AC
A Análise em Corrente Alternada permite calcular a resposta de um circuito para pequeno sinal em uma determinada faixa
de freqüências. Esta análise é muito útil para calcular o diagrama
de Bode de um filtro.
O PSpice calcula, prévia e automaticamente, o ponto de
operação do circuito. E a partir de este ponto, utiliza os modelos
dos componentes e os valores das fontes para analisar a simulação na margem de freqüência especificada pelo usuário. Todas as
fontes independentes, tanto de corrente como de tensão, tomam o
valor de seu atributo AC (consulte: Fontes de excitação independentes). As fontes de tensão de corrente contínua são curtocircuitadas e as de corrente são postas em circuito aberto.
A saída desejada é nominalmente uma função de transferência. Se o circuito têm somente uma entrada de alternada é
conveniente assinalar um valor de amplitude unitário e fase zero,
para que assim as variáveis de saída tenham o mesmo valor que
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Pspice Release 8.0
a função de transferência da variável de saída com respeito à entrada.
Os resultados da análise podem visualizar-se no Probe.
Neste programa os resultados se visualizam representando-se no
eixo horizontal as freqüências e no eixo vertical as variáveis de
saída. Estas variáveis de saída se especificam no Probe e podem
ser a tensão em um nó do circuito ou a corrente através de um
dispositivo do mesmo.
Se o desejado é obter a variação da tensão num nó do circuito com respeito à freqüência em forma de tabela, deve ser inseridos no esquema o pseudocomponente PRINT1. Com isto o
PSpice insere dita tabela no arquivo de saída que é gerado com a
simulação (arquivo de extensão .OUT). Este arquivo pode-se visualizar em qualquer editor de textos.
Para configurar uma análise em corrente alternada deve-se
pulsar o botão AC Sweep da caixa de diálogo que aparece ao executar o comando Setup do menu ANALYSIS. E para habilitá-lo
deve-se pulsar sobre a caixa "Enabled" correspondente de dita
janela.
1.1.3 Análise transitório
Através deste tipo de análise pode-se obter a resposta do
circuito em função do tempo. É a principal das análises visto que
é o que dá uma idéia mais direta da resposta do circuito para a
aplicação que tenha sido desenhado.
Para realizar esta análise o programa calcula, prevê e automaticamente, o ponto de operação do circuito. A partir deste
ponto, o PSpice utiliza os modelos e subcircuitos dos componentes e aplica as características das fontes de excitação para este
tipo de análise.
Os resultados desta análise podem-se visualizar no Probe.
A janela do Probe assemelha-se a tela de um osciloscópio, representando-se no eixo horizontal o tempo e no eixo vertical as
variáveis de saída (tensões ou correntes). Existe uma diferença
fundamental: a varredura do sinal é único e não cíclico como em
um osciloscópio.
Se o que se deseja é obter a variação da tensão em um nó
do circuito com referência ao tempo em forma de tabela, deve-se
inserir no esquema o pseudocomponente PRINT1 para uma tensão analógica e o PRINTDGTLCHG para um sinal digital. Com isto o PSpice insere dita tabela no arquivo de saída que gera com a
simulação (arquivo de extensão .OUT). Este arquivo pode-se visualizar em qualquer editor de textos.
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Pspice Release 8.0
Na hora de configurar as fontes independentes de excitação deve-se ter especial cuidado. (Consulte: Fontes de excitação
independentes)
Para configurar uma análise transitória deve-se pulsar o botão Transient da caixa de diálogo que aparece ao executar o comando Setup do menu ANALYSIS. E para habilitá-lo deve-se que
pulsar sobre a caixa "Enabled" correspondente de dita janela.
1.2 Análise Auxiliares
Os demais tipos de análise que podem se realizar no PSpice requerem para sua simulação que um dos anteriores esteja habilitado. Estes podem ser classificados em dois grupos:
1.2.1 Análises com distintas simulações
Uma das que permitem realizar, para uma análise dos básicos (AC, DC ou transitório) configurado, distintas simulações,
cujos resultados se visualizarão juntos ao Probe. Estes tipos de
análises são:
1.2.1.1 Análise paramétrica
A Análise Paramétrica permite realizar a simulação
de outra análise (AC, DC ou transitória) várias vezes sobre
um mesmo circuito, variando para cada vez o valor de uma
destas variáveis:
- Valor de uma fonte de tensão.
- Valor de uma fonte de corrente.
- Temperatura a que se encontra o circuito.
- Valor de um parâmetro de um modelo de um componente.
- Valor de um parâmetro global. (para isto deve-se
definir o parâmetro global).
O efeito que se obtém é o mesmo que se fosse simulado várias vezes o mesmo circuito, uma vez para cada
valor do parâmetro especificado. A utilidade deste tipo de
análise está em que na possibilidade de otimização do circuito, pois permite ao usuário escolher o valor da variável
que mais se aproxime à resposta desejada.
Os resultados desta análise podem visualizar-se
no Probe representando-se no eixo vertical a variável de
saída especificada no Probe e no eixo horizontal o tempo
(análise transitória), a freqüência (análises AC) ou a variável varrida da análise DC. Esta análise produz no Probe saídas múltiplas (uma para cada valor da variável da análise
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Pspice Release 8.0
paramétrica) podendo-se selecionar qual ou quais das análises realizadas se deseja representar.
Por exemplo: Se for realizada uma análise transitória
e uma análise paramétrica aonde se fizera variar o valor de
uma fonte de tensão entre vários valores, o PSpice calcularia uma análise para cada valor destes. E no Probe, no eixo
vertical se representaria a variável de saída que se quer
(por exemplo, a tensão em um nó) e no eixo horizontal o
tempo, podendo-se escolher qual ou quais das análises se
deseja visualizar.
)
IMPORTANTE: Para que se possa realizar esta análise
deve realizar-se junto a ele algumas das análises básicas (DC, AC ou transitória).
Para configurar uma análise transitória deve-se pulsar o botão Parametric da caixa de diálogo que aparece ao
executar o comando Setup do menu ANALYSIS. E para
habilitá-lo deve-se pulsar sobre sua correspondente caixa
"Enabled" de dita janela.
)
IMPORTANTE: Para realizar uma análise paramétrica
com o valor do parâmetro de um modelo deve-se conhecer estes. Para isso, consulte:
Componentes definidos mediante modelos (modelado)
1.2.1.2 Análise Estatístico (Monte Carlo e Worst Case)
Todos os componentes eletrônicos se vêem afetados por umas tolerâncias de fabricação, que podem influir,
em maior ou menor medida, no resultado final do funcionamento do circuito. Com este tipo de análise pode-se predizer o comportamento de um circuito eletrônico tendo-se
em conta as tolerâncias dos parâmetros dos componentes
utilizados.
São dois os tipos de análises estatísticas que pode
simular o PSpice:
- Análise de Monte Carlo
Esta análise permite executar uma análise
básica (AC,DC ou transitória) um número de vezes
especificado pelo usuário, tomando os parâmetros
com tolerâncias dos modelos dos circuitos, em cada
execução, um valor aleatório.
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Pspice Release 8.0
Podem-se especificar até um número máximo
de 2000 execuções. Quando se tem um maior número de execuções pode-se observar melhor a dispersão produzida pela saída das tolerâncias. Elevando
assim o tempo de simulação do programa.
No Probe o usuário tem a possibilidade de escolher qual tipo de análise que será visualizada.
- Análise do Pior Caso (Worst Case)
Neste tipo de análise só se realiza uma execução de uma análise básica para cada parâmetro
com tolerância dos modelos do circuito, tomando estes valores seus extremos (não é necessário indicar
o número de execuções). Isto permite ao Pspice calcular a sensibilidade do sinal de saída com referência a cada um destes parâmetros.
Uma vez conhecida todas as sensibilidades,
realiza-se uma análise tomando todos dos seus parâmetros o pior possível, obtendo assim a saída para
o seu pior caso.
No probe o usuário tem a possibilidade de visualizar a análise nominal (análise básico sem ter
em conta as tolerâncias) as análises de sensibilidade
de cada parâmetro de modelo e a análise geral do
pior caso. Antes de iniciar o Probe surgirá uma janela para a escolha do tipo de análise a ser visualizado.
) IMPORTANTE: Ambas as análises precisam da
realização de uma análise básica (AC, DC ou
transitória) para poder avaliar a influência das tolerâncias na resposta do circuito.
1.2.1.3 Análise de temperatura
A Análise de Temperatura permite realizar a simulação de uma análise básica (AC, DC ou transitória) a uma
ou várias temperaturas.
Qualquer análise se realiza sempre a 27°C, salvo
que se habilite esta análise e se especifique outra temperatura.
Quando se especificam várias temperaturas esta
análise coincide com uma análise paramétrica no que a variável seja a temperatura a qual se encontra o circuito. És
dizer, é como se simulara várias vezes o mesmo circuito,
uma vez para cada valor da temperatura. Com esta análise
o usuário tem a possibilidade de ver o comportamento de
seu circuito antes das possíveis trocas da temperatura do
mesmo.
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Pspice Release 8.0
Se forem especificadas várias temperaturas esta análise produz no Probe saídas múltiplas (uma para cada
valor da temperatura) podendo-se selecionar qual ou quais
das análises realizadas se deseja representar. Caso só se
especifica uma temperatura se representará no gráfico da
variável de saída escolhida no Probe para essa temperatura.
)
IMPORTANTE: Para que se possa realizar esta análise
deve realizar-se junto a ele alguma das análises básicas
(DC, AC ou transitória).
Para configurar uma análise de temperatura deve-se
pulsar o botão Temperature da caixa de diálogo que aparece ao executar o comando Setup do menu ANALYSIS. E
para habilitá-lo deve-se pulsar sobre sua correspondente
caixa "Enabled" de tal janela.
)
Nota: Para trocar a temperatura por defeito a qual se
calculam as análises se têm que modificar o valor da
opção TNOM da parte Options do comando Setup do
menu ANALYSIS.
1.2.1.4 Ponto de funcionamento
Esta análise calcula o ponto de trabalho do circuito e
mostra os valores de todas suas fontes e distintos elementos não lineares.
Os resultados desta análise se escreve no arquivo
de saída gerado pelo PSpice (arquivo de extensão .OUT) e
são os seguintes:
- Lista de tensões em cada nó.
- Intensidade de todas as fontes de tensão e a potência entregada.
- Una lista dos parâmetros de pequeno sinal de todos os dispositivos não lineares.
Esta análise se calcula sempre, já que o necessário
para calcular os parâmetros de pequeno sinal dos dispositivos não lineares (fontes controladas, diodos, transistores,
etc.) necessários para a realização das demais análises.
Se não se quer que apareça no arquivo de saída a
lista das tensões dos nós, deve-se habilitar a opção NOBIAS da parte Options do comando Setup do menu ANALYSIS.
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Pspice Release 8.0
)
IMPORTANTE: Para que se possa realizar esta análise
deve-se realizar-se junto a alguma das análises básicas
(DC, AC ou transitória).
Para que o PSpice escreva no arquivo de saída os
resultados do cálculo do ponto de operação deve-se fazer
um clique do mouse sobre a caixa "Enabled" do botão Bias
Point Detail da caixa de diálogo que aparece ao executar o
comando Setup do menu ANALYSIS.
1.2.2 Análises Associativas
E outros que se realizam junto a um dos básicos:
1.2.2.1 Análise de ruído (AC)
Num circuito, tanto as resistências como os dispositivos semicondutores geram ruído, cujo nível dependerá da
freqüência. A análise de ruído permite calcular em um circuito o ruído total de saída e o ruído equivalente de entrada.
Esta análise calcula o ruído produzido por cada dispositivo do circuito, somando posteriormente seus valores
eficazes (RMS) no nó ou nós entre os que se querem encontrar o ruído de saída (variável de saída). Além desta variável de saída se devem especificar a fonte de entrada. A
fonte de entrada não é por si mesmo um gerador de ruído,
senão que este será o lugar de onde se calculará a entrada
de ruído equivalente.
Existe três formas de apresentar os resultados:
i. Em tabelas detalhadas de valores, de onde se mostram
a contribuição de ruído de cada componente (ruído total propagado até a variável de saída). São inseridos
automaticamente no arquivo de saída .OUT.
ii. O ruído de saída e o ruído equivalente de entrada, utilizando no esquema o pseudocomponente PRINT1.
iii. No Probe, com as variáveis de saída V(ONOISE),
V(INOISE) e I(INOISE).
)
IMPORTANTE: Para a execução desta análise deve-se
realizar também uma análise em corrente alternada.
Para configurar uma análise de ruído deve-se pulsar
o botão AC Sweep da caixa de diálogo que aparece ao executar o comando Setup do menu ANALYSIS. E para habilitá-lo deve-se pulsar sobre a caixa "Enabled".
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Pspice Release 8.0
1.2.2.2 Análise de Fourier (transitório)
Esta análise calcula a componente contínua e os
harmônicos do 1° ao 9° de uma forma de onda obtida com
uma análise transitória.
Como uma forma de onda (bem seja a tensão em
um nó ou a corrente em uma rama) resultante de uma análise transitória se utiliza para calcular os coeficientes da série de Fourier. Na configuração destas análises deve-se
especificar esta forma de onda (variável de saída) sobre a
que se realizará a análise e deve-se ter cuidado no que diz
respeito a freqüência fundamental da análise encaixe na
forma de onda da análise transitória (a análise transitória
deve de ser ao menos de 1/frec.fundamental segundos de
longitude).
Os resultados desta análise aparecem no arquivo de
saída gerado pelo PSpice e podem ser visualizados no
Probe.
)
IMPORTANTE: Para a execução desta análise deve-se
realizar também uma análise transitória.
Para configurar uma análise de Fourier deve-se pulsar o botão Transient da caixa de diálogo que aparece ao
executar o comando Setup do menu ANALYSIS. E para
habilitá-lo deve-se pulsar sobre a caixa "Enabled" correspondente.
1.2.2.3 Análise de sensibilidade (DC)
A Análise de Sensibilidade permite obter a sensibilidade em corrente contínua da variável ou variáveis de saída com base às variações de parâmetros de um dos seguintes tipos de dispositivos:
- Resistências.
- Fontes independentes de tensão e de corrente.
- Interruptores controlados por tensão e por corrente
- Diodos
- Transistores
A variável de saída pode ser a tensão em um nó ou
a corrente através de uma fonte de tensão. Podem especificar mais de uma variável de saída.
Os resultados desta análise são inseridos pelo PSpice no arquivo de saída que gera (arquivo de extensão
.OUT). Neste arquivo aparecerá uma lista mostrando a
sensibilidade da variável ou das variáveis escolhidas com
base aos valores de todos os componentes e os parâmetros dos modelos dos mesmos.
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Pspice Release 8.0
)
IMPORTANTE: Para a execução desta análise deve-se
realizar também uma análise em corrente contínua.
Para configurar uma análise de sensibilidade devese pulsar o botão Sensitivity da caixa de diálogo que aparece ao executar o comando Setup do menu ANALYSIS. E
para habilitá-lo deve-se pulsar sobre a caixa "Enabled" correspondente.
1.2.2.4 Função de transferencia de pequeno sinal (DC)
O usuário tem a opção com este tipo de análise de
obter o ganho da variável de saída especificada com base
da fonte de entrada e as impedâncias de entrada e de saída desde a fonte de entrada até a variável de saída. Esta
variável de saída deve ser a tensão em um nó ou a corrente através de uma fonte de tensão. A fonte de entrada pode
ser de tensão ou de corrente.
Uma aplicação importante do cálculo da função de
transferência para pequeno sinal é a obtenção do equivalente Thevenin de um circuito.
O PSpice escreve os resultados desta análise no arquivo de saída que gera (arquivo de extensão .OUT).
)
IMPORTANTE: Para a execução desta análise deve-se
realizar também uma análise em corrente contínua.
Para configurar este tipo de análise deve-se pulsar o
botão Transfer Function da caixa de diálogo que aparece
ao executar o comando Setup do menu ANALYSIS. E para
habilitá-lo deve-se pulsar sobre sua correspondente caixa
"Enabled" de tal janela.
2. Configurações das análises
Configuração dos distintos tipos de análise (comando SETUP)
Para esta etapa consulte: Partes do Schematics – Menu SETUP
3. Declaração de Variáveis de Saída
As análises de ruído, Fourier, sensibilidade, função de transferência e as
estatísticas requerem em sua configuração umas variáveis de saída sobre as
que serão calculadas tais análises.
A continuação descreve-se como se deve declarar as variáveis de saída
nas janelas de configuração das distintos análises que delas precisem:
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80
Pspice Release 8.0
3.1 Tensão em um nó
Para utilizar como variável de saída a tensão em um nó, pode-se utilizar um dos seguintes formatos:
• Se foi definido o nome do nó:
V(<Nó>) , onde Nó é o nome do nó.
• Se não se conhece o nome do nó:
V(<Referência>:<Terminal>)
V<Terminal>(<Referência>)
Onde:
- Referência: Referência de um dispositivo do circuito que tenha algum terminal unido ao nó interessado.
- Terminal: Abreviação do nome de tal terminal.
Exemplos:
- Tensão no nó 3: V(3)
- Tensão no pólo positivo da fonte V2: V(V2:+) ou V+(V2)
- Tensão no coletor do transistor bipolar Q1: V(Q1:C) ou VC(Q1)
3.2 Tensão entre dois nós
Para utilizar como variável de saída a tensão entre dois nós "a" e "b",
deve-se utilizar um dos seguintes formatos:
• Se foi definido o nome dos nós:
V(<Nó_a>,<Nó_b>) , onde Nó_a é o nome do nó "a" e Nó_b é do nó
"b".
• Se não se conhece o nome do nó:
V(<Ref_a>:<Terminal_a>,<Ref_b>:<Terminal_b>)
Onde:
- Ref_a: Referência de um dispositivo do circuito que tenha algum
terminal unido ao nó "a".
- Terminal_a: Abreviação do nome do terminal unido ao nó "a".
- Ref_b: Referência de um dispositivo do circuito que tenha algum
terminal unido ao nó "b".
- Terminal_b: Abreviação do nome do terminal unido ao nó "b".
Exemplos:
- Tensão entre os nós 1 e 2: V(1,2)
- Tensão entre a base e o emissor de um transistor bipolar Q2:
V(Q2:B,Q2:E)
- Queda de tensão da resistência R4: V(R4:1.R4:2)
3.3 Intensidade através de um dispositivo
ƒ Para utilizar como variável de saída a intensidade que circula por um
dispositivo de DOIS terminais deve-se utilizar o seguinte formato:
I(<Referencia>)
Onde:
- Referencia: Referência no esquema do dispositivo.
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Pspice Release 8.0
Exemplo:
- Intensidade que circula pelo condensador C6: I(C6)
•
Para utilizar como variável de saída a intensidade que circula pelo
terminal de um dispositivo de TRÊS ou mais terminais deve-se utilizar o seguinte formato:
I<Terminal>(<Referencia>)
Onde:
- Referencia: Referência no esquema do dispositivo.
- Terminal: Abreviação do nome do terminal.
Exemplo:
- Intensidade que circula pelo coletor do transistor bipolar Q1: IC(Q1)
4. Precisão das análises
O Schematics permite configurar uma série de parâmetros para controlar
a simulação. Estes parâmetros se encontram na opção Options do comando
Setup do menu ANALYSIS.
Os principais parâmetros que controlam a precisão nos cálculos das
análises são as opções com valor: RELTOL, VNTOL, ABSTOL e CHGTOL.
O mais importante deles é o RELTOL, que controla a precisão relativa
de todas as tensões e correntes calculadas pelo PSpice para as distintas análises. O valor por definição deste parâmetro é 0.001, o que implica em um 0.1%
de precisão relativa.
Os parâmetros restantes estabelecem: a precisão em tensões (VNTOL),
a precisão para correntes (ABSTOL) e a precisão para a carga dos condensadores (CHGTOL). Os valores por definição para estes parâmetros são: 1uV
para VNTOL, 1 pA para ABSTOL e 0.01pC para CHGTOL.
Para aumentar a velocidade de cálculo da análise em alguns circuitos
que não necessitem uma precisão relativa muito alta, pode-se aumentar o valor
de RELTOL a 0.01, ou seja, cerca de 1% de precisão relativa, o que acarreta
uns cálculos mais rápidos da análise do circuito, ao invés de perder um pouco
de precisão.
5. Problemas nas análise. Resolução
Pode ocorrer que durante a simulação de um circuito, o PSpice apresente uma mensagem de erro na análise. As causas que provocam tais erros ficam
indicadas no arquivo de saída do circuito (.OUT). Pode-se acessar a este arquivo voltando ao Schematics e executando o comando Examine Output do
menu ANALYSIS. Ou ainda visualizando na caixa de erros.
Os problemas mais freqüentes nas análises são:
5.1 Nós flutuantes
O problema do nó flutuante acontece quando não há retorno a
massa (nó 0) em corrente contínua desde o nó em questão. O retorno a
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Pspice Release 8.0
massa em corrente contínua é um caminho pelo qual circula a corrente
através das resistências, bobinas, transistores e diodos.
No entanto nos condensadores, transformadores e fontes controladas não retornam a massa. O condensador porque se comporta como
um circuito aberto em corrente contínua e os transformadores e fontes
controladas porque o secundário e os nós de controle não tem conexão
com a massa. Porque não circula corrente pelas suas malhas.
A mensagem que aparece é , por exemplo: ERROR – Node 3 is
floating
Solução
A forma de solucionar este problema é colocar entre o nó flutuante e a massa uma resistência de alto valor (100MEG ou superior) ou unir
o nó flutuante a massa, dependendo da solução do tipo de circuito.
5.2 Nós com menos de duas conexões
Para o Pspice é necessário que cada nó de um circuito esteja
conectado, no mínimo, a dois componentes pois não deve existir nós no
ar. Também deve-se ter cuidado para não deixar de conectar a um terminal do componente.
A mensagem de erro que aparece é, por exemplo: ERROR – Less
than 2 conection at node 5.
Solução:
A forma de solucionar este problema é colocar entre o nó que dá
o problema e a massa uma resistência de alto valor (100MEG ou superior), para simular um circuito aberto. Se o erro for um terminal mal colocada, refaça a ligação.
5.3 Laços com resistência nula
Para o Pspice não pode haver laços de resistência nula já que na
simulação teremos uma mensagem de erro. Este erro é produzido por
que o pspice tem alguns dispositivos (fontes independentes de tensão,
fontes de tensão controladas por tensão ou por corrente, bobinas e
transformadores) com resistência zero. Pspice tenta dividir a tensão por
zero para calcular a corrente o que provoca um erro, já que não é possível essa operação.
A mensagem de erro que aparece, por exemplo: ERROR – Voltage source and/or inductor loop involving V_V3
Solução
Para solucionar este problema deve-se colocar uma resistência
em série com o valor muito pequeno. Se recomenda que o valor da resistência não seja inferior a 1uΩ, para evitar problemas de precisão como os cálculos do Pspice.
5.4 Problemas de convergência
Nas análises DC, Ponto de operação e transitório, o programa utiliza alguns algoritmos iterativos. Começa com um valor de tensão nos
nós e para cada iteração calcula a nova tensão, até chegar a solução do
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Pspice Release 8.0
circuito. Ou seja, começa-se com uma suposição inicial, e com sucessivas iterações chega-se ao resultado.
O erro é produzido quando o valor não converge para a solução.
5.4.1 Problemas de convergência em análises DC.
Nas análises DC, produzem-se falhas de convergência em
circuitos com realimentação, como por exemplo, um disparador
SCHIMITT.
A análise DC, não é apropriado para calcular a histerese do
circuito.
A forma de solucionar estes problemas consiste em realizar
uma análise transitória, com uma fonte PWL (de seções lineares)
que gera uma onda triangular com tempos muito largos, tanto de
subida como de descida. Depois no Probe substitui-se a variável
do eixo X(tempo), pela variável de entrada ou outra variável. Utilizando a opção Axis variable do comando ‘X Axis Settings do menu Plot.
5.4.2 Problemas de convergência no cálculo do ponto de operação
A forma de solucionar este problema é utilizando o pseudocomponente NODESET1 e NODESET2, para dar ao Pspice uma
idéia das tensões iniciais do circuito e que assim resulte mais fácil
para encontrar a solução.
5.4.3 Problemas de convergência na análise transitória
Para este tipo de erro nas análises transitórias existe poucas soluções. O que pode-se tentar é variar a precisão relativa
(RELTOL) de 0.001 a 0.01 e aumentar o número de iterações em
um ponto (ITL4) de 10 a 40. Isto acarreta no inconveniente de
aumentar o tempo de cálculo para o programa.
Este erro também é produzido quando se trabalha com circuitos que circulam correntes e tensões elevadas (por exemplo,
circuitos de potências). A forma de solucionar estes tipos de problema é aumentar os parâmetros VNTOL de 1uV a 1mV e ABSTOL de 1pA a 1nA ou superior.
Todos os parâmetros enunciados anteriormente podem ser
encontrados no menu Analisys, e comando Setup – Options.
Quando a simulação de um circuito com condensadores
e/ou bobinas dá resultados não lógicos se aconselha assinalar o
valor zero ao atributo IC dos condensadores e das bobinas. Este
problema é especialmente freqüente em circuitos de carregamento e descarga de condensadores.
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Pspice Release 8.0
ANEXO B - Componentes
Componentes - Onde eles estão listados nas livrarias, cada qual com
seu nome e símbolo .
Os componentes necessitam de um símbolo que defina sua forma gráfica
com a que se apresenta no esquema, suas pernas e seu jogo de atributos e,
além disso, alguns tipos de componentes precisam de um modelo ou de um
subcircuito que defina seu comportamento. A seguinte relação está formada
por todos os tipos de componentes com os que se podem trabalhar no Schematics, dos que se podem obter a seguinte informação:
Forma gráfica.
Alguns atributos de interesses prático, com um exemplo entre parênteses.
Lista com todos os modelos o subcircuitos do tipo de componente.
Livraria ou livrarias de símbolos nas que se encontram os símbolos
que estão associados estes modelos ou subcircuitos, e a livraria ou livrarias de modelos onde se encontram as definições de estes..
1. COMPONENTES ANALOGICOS
Resistência - R
Atributos:
VALUE: Valor da resistência. Deve ser positivo ou negativo, mas distinto
de zero. (1K)
TC: Coeficiente de temperatura. São introduzidos em primeiro lugar o
coeficiente linear seguido de uma virgula e o coeficiente quadrático.
(0.025,0.005)
Modelos
Este componente não precisa de modelos para sua definição (fica definido com o valor do atributo VALUE). Para colocar uma resistência no
esquema deve ser utilizado o símbolo R da livraria analog.slb.
Indutores
Atributos
VALUE: Valor da bobina. Deve ser positivo ou negativo, mas distinto de
zero. (1uH)
IC: Corrente, no tempo zero, através da bobina. (0.2)
Modelos
Este componente no precisa de modelos para sua definição (fica definido com o valor de seus atributos). Para colocar um indutor deve ser utilizado o símbolo L da livraria analog.slb.
Capacitores
Atributos
VALUE: Valor do condensador. Deve ser positivo ou negativo, mas distinto de zero. (10n)
IC: Tensão, no tempo zero, no condensador. (0.5)
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Pspice Release 8.0
Modelos
Este componente não precisa de modelos para sua definição (ficando
definido com o valor de sus atributos). Para colocar um condensador
tanto variável como invariável basta utilizar o símbolo C da livraria analog.slb.
Linhas de transmissão
Símbolo T na Livraria analog.slb
Com perdas
Sem perdas
Diodos
Símbolo D na Livraria eval.slb
Retificadores
Zener
Reguladores de Corrente
Varicap
de três terminais
Transistores Bipolares
Símbolo Q nas Livrarias eval.slb e breakout.slb
- NPN de pequeno sinal
- PNP de pequeno sinal
- de potência NPN
- de potência PNP
Amplificadores operacionais
Símbolos variados(como uA741) na Livraria eval.slb
Reguladores de tensão
Cristais de Quartzo
Núcleo de transformadores
Símbolo XFRM na Livraria analog.slb
linear
não linear
Interruptores ideais
Símbolo Sbreak na Livraria breakout.slb
Controlado por tensão
Controlado por corrente
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Tiristores
Símbolos variados (como 2N1595) nas Livrarias eval.slb e breakout.slb
Retificadores controlados por silício (SCR)
Triacs
Transistores uniunions (UJT)
Transistores de efeito Campo
Símbolos variados
Transistores FET canal N (como J2N3819 e J2N4393) na Livraria eval.slb
Transistores FET canal P
Transistores de potência MOSFET canal N (como IRF150) na Livraria eval.slb
Transistores de potência MOSFET canal P (como IRF9140) na Livraria eval.slb
Optoacopladores
Símbolos utilizados (como A4N25) livraria eval.slb
Outros
Temporizador 555 - símbolo utilizado 555D
Admitância variável
Impedância variável
2. COMPONENTES DIGITAIS
Dispositivos de 74xx00 a 74xx29828
Símbolos variados encontrados na livraria eval.slb
Dispositivos da Família ECL
Dispositivos da Família CD4000
Encontrados nas livrarias special.slb e eval.slb
Dispositivos lógicos programáveis (PALs e GALs)
Símbolos encontrados na livraria eval.slb
Outros
Resistência PULLUP
Resistência PULLDOWN
linha de retardo digital
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Pspice Release 8.0
Nota: Todo componente digital vêm definido por um símbolo e por um
subcircuito.
ANEXO C – Fontes de Excitação
O Schematics possui várias fontes de tensão e de corrente que simulão
as distintas fontes de alimentação dos circuitos. As fontes de excitação não
possuem modelos para definir seu comportamento, senão que se definem com
o valor de seus atributos.
Estas fontes podem ser classificadas como fontes dependentes e fontes
independentes. A continuação são mostradas todas as fontes analógicas que o
Pspice admite. De cada fonte se visualizará a seguinte informação: Definição,
forma gráfica, atributos de interesses e um exemplo.
1. Fontes independentes
Schematics administra cinco fontes para análises transitórios e uma geral. Estas fontes encontram-se na livraria SOURCE e cada uma delas possuem
atributos comuns e outros específicos.
Os atributos comuns AC e DC servem para especificar o valor das fontes numa
análise AC e DC respectivamente. Quando é realizado uma análise transitória
deve-se escolher qualquer das fontes transitórias ou a geral especificando seu
atributo TRAN.
Mas se desejas que uma fonte atue como fonte contínua em uma análise transitória, deve-se escolher uma fonte geral e especificar o valor da fonte
em seu atributo DC, deixando sem especificar o atributo TRAN. E se o que se
deseja é que uma fonte atue como una fonte de alternada senoidal em uma
análise transitória, deve-se escolher uma fonte senoidal ou escolher uma fonte
geral e especificar o atributo TRAN corretamente.
Em resumo: Se for realizada uma análise em continua (DC Análise), o
PSpice só terá em conta as fontes com valor em seu atributo DC; mas se for
realizada uma análise em alterna (AC Análise), só terá em conta as fontes com
valor em seu atributo AC; e se for realizada uma análise transitória PSpice só
utilizará as fontes com especificações transitórias, além do mais daquelas fontes de tipo geral nas que o atributo DC tenha algum valor, e não tenham nenhuma especificação no atributo TRAN.
1.1 Fontes gerais (VSRC/ISRC)
Este tipo de fontes simulam qualquer das outras fontes de excitação mediante seu atributo TRAN. Os símbolos VSRC (fontes de tensão)
e ISRC (fontes de corrente) são encontrados na livraria source.slb.
Atributos
AC: Amplitude e desfase (separados por um espaço) do sinal senoidal da fonte numa análise AC.
DC: Valor contínuo da fonte numa análise DC.
TRAN: Tipo de fonte e parâmetros para uma análise transitória.
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Pspice Release 8.0
)
IMPORTANTE: Em uma análise transitória, se está definido o atributo
DC e não está definido o atributo TRAN, a fonte atua como una fonte
continua de tensão ou de intensidade.
Exemplo:
REFDES=V4 , AC= 5 90, DC=5 , TRAN= EXP 0.1 5us 10us 30us
10us
1.2 Fontes exponenciais (VEXP/IEXP)
Este tipo de fontes permitem modelar sinais de crescimento e diminuição exponencial. O sinal é único, não repetitivo. Os símbolos VEXP
(fontes de tensão) e IEXP(fonte de corrente) estão situados na livraria
source.slb.
Atributos:
AC: Amplitude e desfase (separados por um espaço) do sinal senoidal da fonte em uma análise AC.
DC: Valor contínuo da fonte em uma análise DC.
V1: Tensão inicial (em VEXP) ou I1: Corrente inicial (em IEXP).
V2: Tensão máxima (em VEXP) ou I2: Corrente máxima (em IEXP).
TD1: Tempo de início de subida.
TC1: Constante de tempo de subida.
TD2: Tempo de baixada.
TC2: Constante de tempo de baixada.
Exemplo:
REFDES=V1 , AC=0 , DC=0 , V1=2 , V2=5 , TD1=20u , TC1=12u ,
TD2=40u , TC2=12u
A forma do sinal de uma fonte de tensão definida com estes atributos
é:
Figura 22 - Fonte exponencial
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Pspice Release 8.0
1.3 Fontes por pulsos (VPULSE/IPULSE)
Este tipo de fontes permitem modelar sinais pulsatórios repetitivos
de forma quadrada. A repetição é indefinida dependendo da duração da
análise transitória. Os símbolos VPULSE (fontes de tensão) e IPULSE
(fonte de corrente) são encontrados na livraria source.slb.
Atributos
AC: Amplitude e desfase (separados por um espaço) do sinal senoidal da fonte em uma análise AC.
DC: Valor contínuo da fonte em uma análise DC.
V1: Tensão inicial (em VPULSE) ou I1: Corrente inicial (em IPULSE).
V2: Tensão final (em VPULSE) ou I2: Corrente final (em IPULSE).
TD: Retardo (segundos).
TR: Tempo de subida.
TF: Tempo de descida.
PW: Largura do pulso (segundos).
PER: Período do pulso (segundos).
Exemplo:
REFDES=V3 , AC=0 , DC=0 , V1=6 , V2=-6 , TD=0 , TR=100E-9 ,
TF=100E-9 , PW=1E-6 , PER=2E-6
A forma do sinal de uma fonte de tensão definida com estes atributos
é:
Figura 23 - Fontes de Pulsos
1.4 Fontes lineares a Quebras (VPWL/IPWL)
Este tipo de fonte permite modelar sinais de forma indefinida em
forma de linha quebrada. Os símbolos VPWL (fontes de tensão) e IPWL
(fonte de corrente) são encontrados na livraria source.slb.
Atributos
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Pspice Release 8.0
AC: Amplitude e desfase (separados por um espaço) do sinal senoidal da fonte em uma análise AC.
DC: Valor contínuo da fonte em uma análise DC.
T1: Tempo no vértice 1.
V1: Tensão no vértice 1 (em VPWL) ou I1: Corrente no vértice 1
(em IPWL)
T2: Tempo no vértice 2
V2: Tensão no vértice 2 (em VPWL) ou I2: Corrente no vértice 2 (em
IPWL)
...
Tn: Tempo no vértice n.
Vn: Tensão no vértice n (em VPWL) ou In: Corrente no vértice n
(em IPWL)
) IMPORTANTE: o número de quebras não pode estar compreendido entre 2 e 8.
Exemplo:
REFDES=V2 , AC=0 , DC=0 , T1=0 , V1=0 , T2=1m , V2=0 ,
T3=1.5m , V3=2 , T4=4m , V4=3, T5=5.5m , V5=1, T6=8m , V6=10
A forma do sinal de uma fonte de tensão definida com estes atributos é:
Figura 24 - Fontes Lineares a Quebras
1.5 Fontes moduladas em freqüência (VSFFM/ISFFM)
Estas fontes permitem modelar sinais senoidais moduladas em
freqüência por outro sinal senoidal. Os símbolos VSFFM (fontes de tensão) e ISFFM (fonte de corrente) estão localizados na livraria source.slb.
Atributos
AC: Amplitude e desfase (separados por um espaço) do sinal senoidal da fonte em uma análise AC.
DC: Valor contínuo da fonte em uma análise DC.
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VOFF: Tensão de continua superposta (em VSFFM) ou IOFF:
Corrente de contínua superposta (em ISFFM)
VAMPL: Tensão de pico (em VSFFM) o IAMPL: Corrente de pico
(em VSFFM).
FC: Freqüência portadora.
MOD: índice de modulação.
FM: Freqüência de modulação.
Exemplo:
REFDES=V5 , AC=0 , DC=0 , VOFF=2 , VAMPL=2 , FC=1K ,
MOD=4 , FM=200
A forma do sinal de uma fonte de tensão definida com estes atributos é:
Figura 25 - Fontes Moduladas em Freqüência
1.6 Fontes senoidais(VSIN/ISIN)
Este tipo de fontes permitem modelar um sinal senoidal com possibilidade de amortecimento, componente contínua, desfase inicial, etc.
Os símbolos VSIN (fonte de tensão) e ISIN (fonte de corrente) estão localizados na livraria source.slb.
Atributos
AC: Amplitude e desfase (separados por um espaço) do sinal senoidal
da fonte em uma análise AC.
DC: Valor contínuo da fonte em uma análise DC.
VOFF: Tensão de contínua superposta (em VSIN) ou IOFF: Corrente
de contínua superposta (em ISIN).
VAMPL: Tensão de pico (em VSIN) ou IAMPL: Corrente de pico (em ISIN).
FREC: Freqüência.
TD: Retardo (em segundos).
DF: Fator de amortecimento.
PHASE: Fase.
Exemplo:
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Pspice Release 8.0
REFDES=V1, AC=0 , DC=0 , VOFF=0 , VAMPL=2 , FREC=1K ,
TD=1.5m , DF=100 , PHASE=90
A forma do sinal de uma fonte de tensão definida com estos atributos é:
Figura 26 - Fontes Senoidais
2. Fontes dependentes
Fontes de tensão ou de corrente cujo valor depende da tensão em outro
ponto do circuito ou da corrente em outro ramo do circuito. Da mesma maneira,
o valor da fonte não fica fixa com a definição de seus atributos como ocorre
com as fontes independentes.
Existem fontes de dependência linear no que o sinal de saída é proporcional ao sinal de entrada e fontes de dependência não linear no que o sinal de
saída não responde linearmente ao sinal de entrada (Pode responder a uma
tabela, uma expressão, etc.).
2.1 Fontes de tensão controladas por tensão
2.1.1 Dependência linear:
E (Fonte de tensão controlada por tensão)A tensão de saída é a tensão de entrada vezes o
ganho ( VS = VE * Ganho), onde esta fonte está localizada
no analog.slb.
Atributos:
GAIN - Ganho da fonte, relação entre a tensão de entrada
e a tensão de saída.
2.1.2 Dependência não linear (utilizadas no macromodelado):
EPOLY (Fonte de tensão dependente de um polinômio)
O valor da tensão de saída tem como dependência
um polinômio e este têm como variável independente a
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Pspice Release 8.0
tensão de entrada o símbolo usado é EPOLY encontrado
na livraria analog.slb.
Atributos:
VALUE - dimensão do polinômio (por definição é um)
COEFF- valor do polinômio, podendo este possuir qualquer
valor e grau, onde os graus são separados por espaços.
Exemplo:
Se VALUE = 1 e COEFF= 20 5; Nesta fonte a tensão de
saída será :
VS = 5*(VE)2 +20*VE
EFREQ (Fonte de tensão controlada por freqüência)
O valor da tensão de saída desta fonte depende da
freqüência da tensão de entrada da fonte não-linear. Entre
dois pontos consecutivos ocorre a linearização. O símbolo
usado EFREQ encontrado na ABM.slb.
Atributos
TABLE - Tabela de valores.
Exemplo:
Se TABLE = (0,0,0) (1KHz, -10, 90) (10KHz, 20, 0),
se a tensão de saída varia linearmente entre 0 e -10 dB se
a freqüência de entrada está compreendida entre os valores de 0 e 1KHz, e de -10dB até 20 dB, se a freqüência de
entrada estiver compreendida entre 1KHz e 10KHz (os valores de tensão estão em decibéis).
ELAPLACE(Fonte de tensão dependente da transformadas de Laplace)
O valor de tensão de saída depende de uma expressão como a variável S das transformadas de Laplace. Este
componente é encontrado na livraria ABM.slb.
Atributos:
XFORM - expressão da transformada de Laplace com variável S.
Exemplo:
Se XFORM = 1/S , então a tensão de saída será
função da expressão de Laplace 1/s.
EMULT (Multiplicador ideal)
Multiplica os valores das tensões de entrada para
obter as tensões de saída. É encontrado na livraria
ABM.slb.
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94
Pspice Release 8.0
Nestas fontes sempre a saída será a multiplicação
das tensões de entrada .
ESUM (Somador ideal)
Soma os valores das tensões de entrada para obter
as tensões de saída. É encontrado na livraria ABM.slb.
Nestas fontes sempre a tensão de saída será: Vs =
V1 + V2
ETABLE (Fonte de tensão controlada por tabela de valores)
O valor da fonte de saída nestas fontes depende de
uma tabela de valores onde a variável independente é a
tensão de entrada e a variável dependente é a tensão de
saída. Entre dois pontos consecutivos é criado uma linearização. É encontrado na livraria ABM.slb.
Atributo
TABLE - Tabela de valores.
Exemplo
Se TABLE (0,0) (3,5) (5,2) nesta fonte quando a tensão estiver entre 0 e 3V, a tensão de saída varia linearmente entre 0 e 5V. Se variar entre 3 e 6V a tensão de saída
varia entre 5 e 2V.
EVALUE (Fonte de tensão controlada por expressão
matemática)
O valor da tensão de saída desta fonte depende de
uma expressão matemática formada por constantes, variáveis e operadores. É encontrado na livraria ABM.slb.
Atributos
EXPR - expressão matemática formada por constante variáveis e operadores.
Exemplo
Se EXPR = SIN(V(5)*200) a tensão de saída será o
seno do produto da tensão no nó 5 por 200.
2.2 Fontes de Corrente Controlada Por Tensão
2.2.1 Dependência linear:
G (Fonte de corrente controlada por tensão)
A corrente de saída é a corrente de entrada vezes
sua transcondutância. Este componente é encontrado na livraria analog.slb.
Atributos
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95
Pspice Release 8.0
GAIN - transcondutância da fonte. É a relação entre a corrente de saída e a tensão de entrada.
Exemplo:
Se o valor do atributo GAIN = 3 a corrente de saída
será:
Isaída=Vent*3
2.2.2 Dependência não linear (utilizadas no macromodelado):
GPOLY (Fonte de corrente dependente de um polinômio)
O valor da corrente de saída desta fonte depende de
um polinômio e este tem como sua variável independente
sua tensão de entrada. O símbolo GPOLY é encontrado na
livraria analog.slb.
Atributos
VALUE: dimensão do polinômio (por definição é igual a
um)
COEFF: Valor do polinômio podendo ter qualquer valor ou
grau. Cada valor é separado por um espaço vazio.
GFREQ (Fonte de corrente controlada por freqüência)
O valor da corrente de saída será dependente da
freqüência da tensão de entrada da fonte não-linear. O
componente é encontrado na abm.slb.
Atributo:
TABLE: tabela de valores.
GLAPLACE(Fonte de corrente dependente de transformadas de Laplace)
O valor da corrente de saída desta fonte depende de
uma expressão de variável S da transformada de Laplace.
Este componente é encontrado no abm.slb
Atributos:
XFORM: Expressão da transformada de Laplace de variável S.
GMULT (Multiplicador ideal)
Multiplica a tensão de entrada para obter a intensidade de saída. O componente citado é encontrado na livraria abm.slb.
GSUM (Somador ideal)
Soma as tensões de entrada para obter a intensidade de saída. É encontrado na livraria abm.slb.
GTABLE (Fonte de corrente controlada por uma tabela
de valores)
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Pspice Release 8.0
O valor da corrente de saída dependo de uma tabela
de valores, onde a variável independente é a tensão de entrada. E a variável de saída é a corrente de saída. Entre
dois pontos consecutivos é produzido uma linearização.
Componente localizado na livraria abm.slb.
Atributos
TABLE - tabela de valores
GVALUE (Fonte de corrente controlada por expressão
matemática)
O valor de saída desta fonte depende de uma expressão matemática formada por constantes, variáveis e
operadores. Este símbolo é encontrado na abm.slb.
Atributo
EXPR: expressão matemática formada por constantes, variáveis e operadores.
2.3 Fontes de Corrente Controlada Por Corrente
2.3.1 Dependência linear:
H (Fonte de tensão controlada por corrente)
Nesta fonte a tensão de saída é a corrente de entrada pela transresistência. O símbolo H encontra-se na livraria analog.slb.
Atributos
GAIN - Transresistência da fonte ( relação entre a tensão
de saída e a corrente de entrada)
2.3.2 Dependência não linear:
HPOLY (Fonte de tensão dependente de um polinômio)
O valor da tensão de saída desta fonte depende de
um polinômio e este tem como variável independente a corrente de entrada. O componente é encontrado na livraria
analog.slb.
Atributos
VALUE : Dimensão de um polinômio( geralmente 1)
COEFF: Valor do polinômio. Pode ter qualquer grau ou dimensão, basta que sejam especificados e diferenciados por
espaços.
2.4 Fontes Tensão Controlada Por Corrente
2.4.1 Dependência linear:
F (Fonte de corrente controlada por corrente)
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Pspice Release 8.0
Nesta fonte a corrente de saída é a corrente de entrada pelo ganho. O componente é encontrado na livraria
analog.slb.
Atributos
GAIN – Ganho da fonte é a relação entre a corrente de saída e a corrente de entrada
2.4.2 Dependência não linear:
FPOLY (Fonte de corrente dependente de um polinômio)
O valor da corrente de saída desta fonte depende de um
polinômio e este tem como variável independente a corrente de
entrada. O componente é encontrado na livraria analog.slb.
Atributos
VALUE : Dimensão de um polinômio( geralmente 1)
COEFF: Valor do polinômio. Pode ter qualquer grau ou dimensão,
basta que sejam especificados e diferenciados por espaços.
3. ESTÍMULOS DIGITAIS
Para introduzir uma serie de estímulos digitais em um circuito digital podem ser usados dois procedimentos:
3.1Dispositivo de estímulos digitais(FILESTIM)
Este dispositivo permite incluir no esquema una série de estímulos digitais previamente criados num editor de textos.
Para criar um arquivo de estímulos digitais num editor de textos:
1.- Abra um editor de textos qualquer.
2.- Insira na primeira linha do documento os nomes dos estímulos
a serem gerados, separados por um espaço (P.e. CLK INPUT1
INPUT2 INPUT3).
3.- Deixe em branco a segunda linha.
4.- Na terceira linha coloque o primeiro tempo (normalmente o
tempo zero) e os valores digitais (estados lógicos) dos estímulos
correspondentes a este tempo. O tempo são separados dos valores digitais mediante espaços. Coloque seguidos tantos valores
digitais como estímulos vão ser gerados. O primeiro valor corresponderá ao estado que terão nesse tempo o primeiro estimulo, o
segundo valor corresponderá ao estado do segundo estímulo e
assim com todos os estímulos criados (P.e. 0ns
1011).
5.- Na linha seguinte coloque o segundo tempo no que haverá
uma troca no estado lógico-digital de algum dos estímulos, e
seus correspondentes valores digitais. Siga a mesma sintaxe que
na linha anterior.
6.- Insira tantas linhas de texto com o tempo e os estados lógicosdigitais dos estímulos como cria necessários para a geração dos
mesmos.
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Pspice Release 8.0
7.- Salve o arquivo com um nome e uma extensão qualquer (P.e.
digital.stm)
8.- Saia do editor de textos.
) Nota: Na hora de introduzir os tempos pode-se utilizar sufixos
multiplicativos antes de a unidade “s” (segundo).
Para incluir um estímulo com FILESTIM no esquema:
1.- Execute o comando Get New Part do menu DRAW de
Schematics. Na caixa de texto “Part” que aparece insira o nome
do dispositivo (FILESTIM).
2.- Coloque o dispositivo no esquema no nó de onde será
aplicado o estímulo.
3.- Edite os atributos do dispositivo:
FileName: Introduza o caminho o nome do arquivo
aonde
está
o
estímulo
digital
(P.e.
C:\Mseval8\digital.stm).
SigName: Escreva o nome do estimulo digital (P.e.
INPUT1).
Lembre-se que ao editar um atributo deve-se salvar
as modificações pulsando o comando “Save Attr”.
4.- Saia da janela de edição de atributos pulsando o comando “OK”.
) Nota: Como o arquivo de estímulos pode conter mais de um
estímulo, será preciso colocar no seu nó correspondente um
dispositivo FILESTIM por cada estímulo do arquivo. Estos dispositivos só serão diferenciados no valor do atributo SigName.
3.2 Editor de Estímulos
Para incluir no esquema de trabalho um estímulo digital criado no
Stimulus Editor se utiliza o pseudocomponente INCLUDE da livraria special.slb.
A única condição que deve ser cumprida quando o estímulo digital
criado no Stimulus Editor é que os nomes dos nós indicados na criação
do mesmo devem corresponder-se com os nomes dos nós do circuito
nos que se aplicará o sinal digital.
Para incluir no esquema um estímulo digital com INCLUDE:
1.- Execute o comando Get New Part do menu DRAW de Schematics. Na caixa de texto “Part” que aparece insira o nome do dispositivo (INCLUDE).
2.- Coloque o pseudocomponente em qualquer parte do esquema.
3.- Edite o atributo FILENAME do pseudocomponente, indicando
nele a localização completa do arquivo onde está o estímulo a incluir.
4.- Salve os atributos e saia da janela de edição do dispositivo.
)
Nota: O arquivo que se inclui com este pseudocomponente pode conter mais de um estímulo digital, e incluso analógico.
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Pspice Release 8.0
Bibliografia
ƒ
HMURCIK, Lawrence V.; HETTINGER, Mathias; GOTTSCHALCK, Kenneth S.; FITCHER,
Franklin C. SPICE applications to an undergraduate electronics program. IN: IEEE Transactions on Education.
ƒ
McCALLA, William J. & PEDERSON, Donald O. Elements of computer-aided circuits
analysis. IN: IEEE Transactions on Circuit Theory.
ƒ
MicroSim Corporation. Circuit Analysis Software - User’s Guide.
ƒ
NAGEL, Laurence W. SPICE2; a computer program to simulate semiconductor circuits.
Berkeley, University of Califórnia, 1975. (Thesis ERL-M520).
ƒ
PEDERSON, Donald O. A historical review of circuit simulation. IN: IEEE Transactions on
Circuits and Systems, vol. 31, nº 1 (January 1984).
ƒ
TUINEGA, Paul W. A guide to circuit simulation and analysis using PSpice. New Jersey,
Prentice Hall, 1988.
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