primeira aula

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Página:
http://www.ee.pucrs.br/~terroso
E-mail:
[email protected]
PASTA ORCAD RELEASE 9.0
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CAPTURE  Editor de esquemático e VHDL
LAYOUT PLUS  Editor de Layout
LAYOUT PLUS SMART ROUTE  Roteador
PSPICE AD  PSPICE compilador
PSPICE MODEL EDITOR  Editor de modelos
PSPICE STIMULUS EDITOR  Editor de estímulos
SIMULATE  Simulador
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SPICE - Simulator Program with
Integrated Circuit Emphasis
(programa de simulação com ênfase em circuitos integrados)
Todas as versões do SPICE
originaram da versão SPICE 2, criada
nos meados de 1970 pela Universidade de Berkeley, na Califórnia.
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ORCAD 9.1
PSPICE
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Quando você abre o programa CAPTURE, esta tela
(Session Log) pode aparecer minimizado ou maximizado,
como mostra a tela abaixo
8
Para criar um circuito e simular no SPICE
clique em FILE => NEW => PROJECT
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O próximo passo é dar um nome
a este novo circuito.
nome do circuito
Analog or
Mixed Signal
Circuit Wizard
permite fazer a
simulação utilizando
o SPICE.
diretório em que
você vai gravar o
circuito.
OK
para
confirmar
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ESCOLHA DAS BIBLIOTECAS QUE SERÃO UTILIZADAS
Você pode incluir outras bibliotecas antes de começar o projeto,
porém depois de iniciar você também pode, portanto você pode
adicionar novas bibliotecas agora ou simplesmente clicar em FINISH
Relação das
bibliotecas
que existem
no ORCAD
Relação
das
bibliotecas
disponíveis
na folha de
trabalho
11
Área de trabalho
Pastas
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PASTAS
Nestas pastas você encontra o arquivo com o esquemático. Quando
se cria pela primeira vez isso não é necessário saber, porém quando
se abre um arquivo pré-existente, ele será obtido clicando na ramificações acima. O arquivo PAGE1 é o arquivo.
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MAXIMIZE A ÁREA DE TRABALHO
Todos os comandos
do MENU PLACE
estão nesta barra ao
lado.
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PART  insere componente
WIRE  desenha a conexão
BUS  desenha um barramento
JUNCTION  coloca uma junção
BUS ENTRY  conexão com o
barramento
NET ALIAS  labels em nós
POWER  alimentação
GROUND  terra
OFF-PAGE CONECTOR 
conector <<C
HIERARCHICAL BLOCK 
HIERARCHICAL PORT 
NO CONNECT  indicar que o
pino não é conectado.
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FIGURAS  figuras geométricas
BIBLIOTECAS PARA MONTAGEM DE UM
CKT ANALÓGICO E DIGITAL
Componentes
Adiciona
novas
Bibliotecas
Remove
Bibliotecas
Bibliotecas
Representação
Gráfica
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PRINCIPAIS BIBLIOTECAS
ANALOG => Resistores (R), Capacitores (C), Indutores (L), etc..
SOURCE => Fontes de alimentação (CLOCK, VAC, VDC, VSIN)
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PARÂMETROS DE ALGUMAS FONTES
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Parâmetros da fonte VPWL
Parâmetros da fonte DigClock
Parâmetros da fonte STIM1
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EXEMPLO PRÁTICO: MONTAGEM DE UM CIRCUITO.
D1
D1N4148
R1
1k
V11
0
Diodo =>
Biblioteca - Diode
Componente - D1N4148
Resistor =>
Biblioteca - Analog
Componente - R
Fonte Senoidal =>
Biblioteca - Source
Componente - VSIN
Ground =>
Biblioteca - Source
Componente - 0/SOURCE
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COMPONENTES
WIRE - FIOS
• Para soltar um componente:
clique com o botão direito do mouse
e selecione a opção END MODE;
• Para rotacionar um componente:
clique sobre ele e aperte a tecla R;
GROUND
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EDITANDO VALORES DE COMPONENTES E FONTES
Clique duas vezes
valor do R
Clique duas vezes
parâmetros
p/ ajustar
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SALVANDO A FOLHA DE TRABALHO (FILE => SAVE)
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SIMULAÇÃO DO CIRCUITO NO PSPICE
(PSPICE => New Simulation Profile)
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DAR UM NOME À SIMUÇÃO
Dar um nome
para a simulação
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AJUSTES DO PARÂMETROS DE SIMULAÇÃO
Análise transiente
(domínio tempo)
Análise AC
(domínio freqüência)
Análise DC
Opções da
Análise Transiente
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OPCIONAL
Tempo de
simulação
Precisão
cálculos
25
0 25 70
OPCIONAL
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A simulação de Monte Carlo leva em consideração a tolerância dos
componentes. Para realizar a simulação de Monte Carlo é necessário
colocar a tolerância dos componentes.
# de vezes
calculado
semente
Tipo de
distribuição
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AJUSTE DOS PARÂMETROS DE SIMULAÇÃO
Tempo de simulação
(48ms)
Precisão nos
cálculos (0.01ms)
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SIMULAÇÃO DO CIRCUITO
( PSPICE => RUN )
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VISUALIZADOR GRÁFICO
Curvas da Simulação
Procedimentos
executados
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Simulando ! ! ! !
PONTEIRAS DE TESTE
TENSÃO
DIFERENÇA
DE
POTENCIAL
CORRENTE
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PONTEIRAS DE TESTE
TENSÃO
ENTRADA
TENSÃO
SAÍDA
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As cores são
trocadas
automaticamente
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Quando se insere uma ponteira no circuito, após a simulação, as
formas de ondas são automaticamente geradas no visualizador gráfico.
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OUTRA FORMA DE ACRESCENTAR CURVAS
Opção
Add Trace
Clicar sobre
as curvas
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FERRAMENTAS DO VISUALIZADOR GRÁFICO
Adiciona
curvas
cursor
zoom
FFT
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O cursor permite a visualização dos valores numéricos da curva
Habilita o cursor
A1 = tempo valor
Tracejado indica
que o cursor está
sobre esta curva
Para deslizar com o cursor
basta arrastar o mouse com o botão
esq. apertado
Obs.: para acrescentar mais um cursor clique na área gráfica com
o botão direito do mouse e depois sobre a segunda curva 38
[V(R1:2)], também com o botão direito.
EXEMPLO DE UM CIRCUITO ANALÓGICO (AMPLIFICADOR)
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Dicas para montar o circuito
• FONTE
– biblioteca SOURCE
– componente VSIN (freq = 1000; vampl = 5m)
– componente VSRC (dc = 12)
• COMPONENTES
– biblioteca ANALOG => componentes (R, C)
– biblioteca BIPOLAR => componente (Q2N2222)
• NOME EM FIOS
– Menu PLACE => NET ALIAS (colocar o nome)
• TEMPO DE SIMULAÇÃO
– análise no tempo (transiente); run to time = 5ms;
maximum step size = 0.01ms
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Dicas no vizualizador gráfico
• OBS.: devido a diferença de amplitude do sinal de entrada
(5mV) e do sinal de saída (1V) aconselha-se o uso de dois
eixos Y (Y AXIS).
• COMO FAZ?
1. Apaga-se todas as curvas (clique sobre o nome e aperte a
tecla DELETE.
2. No menu PLOT => ADD Y AXIS (note que aparecerá
mais um eixo - clique sobre este eixo)
3. Adicione uma curva para este eixo (TRACE => ADD
TRACE) escolha a curva [V(input)].
4. Clique sobre o outro eixo e adicione nova curva
(TRACE => ADD TRACE) escolha a curva [V(output)].
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PARA ABRIR ESSE PROJETO
EM OUTRA MÁQUINA SÃO
NECESSÁRIOS OS SEGUINTES
ARQUIVOS:
*.DSN (Ex.: amplificador.dsn)
*.OPJ (Ex.: amplificador.obj)
*.SIM (Ex.: amplificador-schematic1-amplificador.sim)
Embora ele crie vários outros, apenas estes três são
suficientes.
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EXEMPLO DE UM CIRCUITO DIGITAL (SOMADOR)
STIM1
DSTM2 [0us 0 - 1us 1 - 2us 0 - 3us 1 - 4us 0 -..-]
DSTM3 [0us 0 - 2us 1 - 4us 0 - 6us 1]
DSTM4 [0us 0 - 4us 1]
Conectores
para Digital
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SIMULAÇÃO DO SOMADOR
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