1 Página: http://www.ee.pucrs.br/~terroso E-mail: [email protected] PASTA ORCAD RELEASE 9.0 3 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 4 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. 5 ORCAD 9.1 PSPICE 7 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 9 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 10 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 12 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. 13 MAXIMIZE A ÁREA DE TRABALHO Todos os comandos do MENU PLACE estão nesta barra ao lado. 14 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. 15 FIGURAS figuras geométricas BIBLIOTECAS PARA MONTAGEM DE UM CKT ANALÓGICO E DIGITAL Componentes Adiciona novas Bibliotecas Remove Bibliotecas Bibliotecas Representação Gráfica 16 PRINCIPAIS BIBLIOTECAS ANALOG => Resistores (R), Capacitores (C), Indutores (L), etc.. SOURCE => Fontes de alimentação (CLOCK, VAC, VDC, VSIN) 17 PARÂMETROS DE ALGUMAS FONTES 18 Parâmetros da fonte VPWL Parâmetros da fonte DigClock Parâmetros da fonte STIM1 19 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 20 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 21 EDITANDO VALORES DE COMPONENTES E FONTES Clique duas vezes valor do R Clique duas vezes parâmetros p/ ajustar 22 SALVANDO A FOLHA DE TRABALHO (FILE => SAVE) 23 SIMULAÇÃO DO CIRCUITO NO PSPICE (PSPICE => New Simulation Profile) 24 DAR UM NOME À SIMUÇÃO Dar um nome para a simulação 25 AJUSTES DO PARÂMETROS DE SIMULAÇÃO Análise transiente (domínio tempo) Análise AC (domínio freqüência) Análise DC Opções da Análise Transiente 26 OPCIONAL Tempo de simulação Precisão cálculos 25 0 25 70 OPCIONAL 27 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 28 AJUSTE DOS PARÂMETROS DE SIMULAÇÃO Tempo de simulação (48ms) Precisão nos cálculos (0.01ms) 29 SIMULAÇÃO DO CIRCUITO ( PSPICE => RUN ) 30 VISUALIZADOR GRÁFICO Curvas da Simulação Procedimentos executados 31 Simulando ! ! ! ! PONTEIRAS DE TESTE TENSÃO DIFERENÇA DE POTENCIAL CORRENTE 32 PONTEIRAS DE TESTE TENSÃO ENTRADA TENSÃO SAÍDA 33 As cores são trocadas automaticamente 34 Quando se insere uma ponteira no circuito, após a simulação, as formas de ondas são automaticamente geradas no visualizador gráfico. 35 OUTRA FORMA DE ACRESCENTAR CURVAS Opção Add Trace Clicar sobre as curvas 36 FERRAMENTAS DO VISUALIZADOR GRÁFICO Adiciona curvas cursor zoom FFT 37 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) 40 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 41 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)]. 42 43 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. 44 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 45 SIMULAÇÃO DO SOMADOR 46