Noţiuni introductive in Pspice

8/14/2019 Noiuni introductive in Pspice

1/54

www.cartiaz.ro Carti si articole online gratuite de la A la Z

Noiuni introductive in Pspice

VII.1.1 Ce reprezint PSpice?

PSpice reprezint un program care realizeaz simularea real a unui circuit. n modnormal, circuitul este descries cu un editor de text (utiliznd limbajul PSpice). PSpice simuleaz i

calculeaz caracteristicile circuitului electric. n cazul n care dorim o ieire grafic atunci seimpune transferul datelor n programul PSpice -Probe.Ce este acceia o prob ?

Proba este un program care preia datele dintr-un circuit electric i realizeaz afiareaunei diversiti de grafice solicitate de utilizator. De exemplu : Utiliznd editorul TextEdit dinprogramul PSpice pentru un circuit RLC cu cosine Transient, definit "sample.cir", care trebuie sse impin anumitor condiii:Vstep a 0 pwl .5us,0 .501us,1

Ra0 a 0 1

Esource 1 0 value {V(a)*(.5-.5*cos(7.53982Meg*(time-.5us)))}

R 1 2 1k

L 2 3 .25mH

C 3 0 100pFEcheck 4 0 value={.823*cos(7.5398Meg*time+.433)}

Rcheck 4 0 1

.tran 5u 5u .03u

.probe

.end

Pentru simularea circuitului vom urma urmtorii pai:1) Se copiaz textul program peste un texteditorprecum "Notepad". Se salveaz ntr-un directorsub o denumire cu extensia .cir;2) Se deschide programul Pspice;2) Din meniul file din PSpice se deschide fiierul "nume.cir"3) PSpice va putea simula circuitul. Dac se transmite mesajul "Successful Simultion", se

confirm O.K4) Se acioneaz opiunea 'Examine Output' din meniul file din PSpice. Va apare un editor detext, eventual nsoit de un lot de informaii utile.5) Se revine la tefreastra PSpice i se apeleaz opiunea 'Run Probe...' din meniul file.Programul Probe va demara printr-un grafic gol n fereastra Probe i ulterior graficul trasat.7) Se poate nchide ferestrele PSpice, Probe i Textedit.

Bara de meniuri

Bara de meniu, afiat n partea superioar a ferestrei Schematics ne red articolelenecesare desenrii i simulrii circuitelor i pot fi apelate la nevoie prin execuie click:

Meniu File Meniu Edit Meniu Options Meniu AnalysisCele mai multe dinopiuni suntconvenionale.

Utilizate pentru editarescheme. Multeopiuni suntautoexplicative, deexemplu cut, copy

i paste

Se poate utilizaopiunilr:

Wire- care permitedesenarea unui

fir

Get New Part careselecteaz ocomponent din

Foarte utilizat pentruopiunile:

Setup care permiteanaliza schemeispecifiate

Simulate simulareacircuituluiExamine Output

1
http://www.cartiaz.ro/http://www.cartiaz.ro/


2/54


fiierul Library. vizualizareafiierului deieire creat ntimpul simulrii.

Celelalte meniuri, Navigate, View, Options, Tools, Markers, Window au opiuni utile, dar nu

absolut necesare n cazul acestei abordri.Meniul PartsAcesta poate fi accesat n 3 moduri:

(1) Din meniulDraw, click peGet_new_Part

(2) click pe icoana meniului departs(3) prin tipul"Cntrl -G"

Se starteaz prin click pe icoana

Lista din stnga reprezint piesele componente dispoinibile pentru evaluarea versiunii de

PSpice. Pentru a vedea o anumit pies se selecteaz Libraries.

2


3/54


Din partea dreapt se selecteaz acesul la o anumit bibliotec i funcie de aceasta npartea stng apare o list diferit de piese. Dac se dorete o pies anume se mut indicatorul ise d O.K. De exemplu, rezistorii sunt amplasai n biblioteca slb libray, iar pentru a selecta unrezistor se alege biblioteca analog.slb , se indic "R" i se apas O.K, apoi se exercit un click

pe Place & Close n fereastra urmtoare.VII.2 Simularea unui circuit simplu utiliznd ProbeSe utilizeaz softul numit "Probe", utilizat pentru afiarea rezultatelor simulrii grafice, de

exemplu cu Op Amp, pentru o analiz tranzitorie n timp cu reprezentarea grafic a valorilorcorespunztoare n funcie de timp.

3


4/54


Considerm c dorim afiarea graficului lui Vin i Vout vs time . Slegnd opiunea AddTrace din meniul Trace.

Fereastra din stnga conine o list de cureni i tensiuni reprezentai n funcie de timp.Fereastra din dreapta conine o list de operatori matematici ce pot operate asupra tensiuniicurentului selectat. Pentru a reprezenta tensiunea funcie de timp, se ruleaz n fereastra dinstnga i se privete n V(Vin)., executnd click pe ONCE pentru apariia butonului de comand

linie Trace Expression. Pentru reprezentarea grafic a tensiunii Vin(t) i Vout(t)se ruleazV(Vout) din fereastra din dreapta nsoit de O.K.

4


5/54


VII.2.1 Familiarizarea cu Schematics

Paii eseniali n Schematics sunt desenarea pe o pagin nou (goal), simularea

circuitului i examinarea rezultatelor. Mesajul vizual permite identificarea a what is wrongatunci cnd circuitul nu simuleaz.

X.2.2 Simularea unui circuit simplu

Pentru calculul curentului prin circuit la bornele unui rezistor, utiliznd Schematics vomutiliza urmtorul mod de operare

n primul rnd dm comanda Getting the Parts executnd Click pe icoana meniului

pentru selectare piese- Rezistor: - se selecteaz biblioteca analog.slb i se execut click pe piesa denumit R

urmat de un O.K. i click Place n fereastr, i mutarea componentei pe ecranul paginiialbe. Se pot repeta i opiuni de plasare n pagin i a altor rezistori. Dac, nu dorim de

execut click pe butonul din dreapta al mausului.- Sursa de tensiune D.C : - Intrm n fereastra meniului de piese i selectm biblioteca

source.slb. pentru alegerea piesei VDC. i transferul ei oriunde pe pagina de desenare.

- mpmntare (masa): PSpice impune un punct de referin (masa), fapt pentru care sealege din biblioteca port.slb articolul AGND (analog mpmntrii) i se transfer oriunden pagina de desenare.

- Ampermetru/Voltmetru: Pentru msurarea curentului i al tensiunii utilizmdin bibliotecaspecial.slb articolul IPROBE , de exemplu pentru msurarea curentului, iar pentrumsurarea tensiunii articolul VIEWPOINT . Se trece la conectarea pieselor, treansferate

aleatoriu pe ecran, ntre ele.

5


6/54


n primul rnd vom orienta corect piesele. Pentru rotirea unei piese pe desen se va executaun click pe pies, cu butonul din stnga iar comanda cntrl-Rva produce rotirea piesei cu90 grad.

Pentru conexiuni se va utiliza wiring tool. Prin apelare pe icoana pencil . Se execut left-click pe terminalul pozitiv al sursei cu pencil marker. i apoi pe terminalul

piozitiv al ampermetrului, fapt ce va genera un fir de lagtur. Se execut un al doilea left-click pe terminalul pozitiv al ampermetrului pentru nregistrarea conexiunii.

La finalul conectrii circuitului ambele ramuri vor fi legate la borna de mpmntare.

Observm c valoarea sursei i al rezistorului sunt setate default 1V i respectiv 1k. Pentru

a schimba tensiunea sursei la 10V se execut un dublu click pe 0V label al bateriei i apareurmtoarea fereastr:

Se trece valoarea de10V i se execut O.K. Pentru a schimba valoarea rezistorului de la

1K la 2K se execut dublu click pe rezistor i apare fereastra de mai jos:

6


7/54


n fereastra din stnga este lista atributelor de setare a rezistorului care se poziioneaz pelinia VALUE=1k . Din fereastra din dreapta se modific valoarea parametrului de la 1K la 2K urmatde un Click pe Save Attr, i un Click pe O.K .Urmeaz simularea, fapt pentru care din PSpice se comand salvarea circuitului din meniul File

cu execuie click pe Save As...test1. circuitul fiind salvat cu extensia .sch .

Pentru lansarea simulrii circuitului se execut click pe icoana de simulare , iar dupterminarea acesteia Viewpoint va lista tensiunile nodale n V iarIProbe va lista curentul n A.

VII.2.3 Simularea circuitului cu un Op ampSe dorete analiza circuitului de mai jos cu o surs de tensiune sinusoidal cu amplitudinea

de 0.1Vp i frecvena =1KHz.

Se execut Getting Parts prin Click pe icoana

- Sursa sinusoidal Se apeleaz biblioteca source.slb. , se alege VSIN i se confirm o.k.,urmat de transferul acestuia oriunde pe pagina nou deschis.

- Rezistorii Se apeleaz rezistorii R din biblioteca analog.slb.

-Amplificator operaional Se apeleaz To get an Op Amp pentru a intra n bibliotecaval.slb , i se alege UA741, urmat de transferul pe pagina de desenare. Pentru a modificaorientarea convenional n pagina de desenare (cu terminaia '-ve') ne poziionm pe Op

7


8/54


amp iar cu comenzile cntrl-R i cntrl-F se execut rotirea i respectiv inversare pn seobine poziia corect.

- Masa Este nevoie de 3 mase analogice, cu utilizarea ANGD din port.slb Urmeazconectarea circuitului utiliznd wiring tool.

VII.3 Setarea valorilor

Pentru modificarea tensiunii sinusoidale se execut dublu click pe sursa de tensiune iapare fereastra:

Se utilizeaz parametrii VOFF=0 (variaie tensiune=0) VAMPL=0.1 (vrf amplitudine =0.1V) FREQ=1k (frecvena 1KHz)

cu click pe Save Attr dup fiecare modificare.

Dorim modificarea tensiunii de alimentare DC, de la 10V, cu conectarea polaritii pozitivepe pinul 7, la -10V , cu conectarea pe pinul 4. Se va compara, n urma simulrii tensiunile deintrare Vin i de ieire Vout., fapt pentru care se merge n port.slb library. i se selecteaz

articolul BUBBLE, i se transfer dou cpii pe ecran. Se execut left-click pe bubble i se mut lanodul de intrare tensiune 'Vin'i se repet operaiunea pentru 'Vout'.

8


9/54


Se impune specificarea modului de analiz de realizat, naintea simulrii utiliznd icoanacorespunztoare:

Se execut click pe bara tranzitoriu, i cu excepia Print Step i Final Time va apreafereastra care indic cum va fi displayul sau graficul:

Se execut Click pe final time i se schimb valoarea la 2ms, ceea ce nseamn c

setm axa orizontal de la 0 la 2ms. Parametrul Print Step indic c PSpice va printa fiierul deieire, cu modificarea Print Step la 2ms also (respectiv Pspice va printa rezultatele din fiierul deieire la fiecare 2ms). Dac nu se dorete afiarea imediat vom indica printstep = finalvalue ceea ce va permite o rulare mai rapid a simulrii. Salvm circuitul ca test 2 i ulterior

simularea prin execuie click pe icoana

9


10/54


VII.3.4 Pornirea Schematics

Aceast operaie se va face din Start Menu.cu click , i cu selectare program

Generarea unei unde patratice

Sursa se obine din biblioteca source.slb, i apelnd Vpulse.

Parametrii sursei se obin prin urmtoarele atribute:

cu urmtorul rezultat grafic:

Generarea formei de und din sursa de tensiune

Sursa de tensiune se obine din biblioteca source.slb ,(numit, de exemplu VSIN. ), cu

identificarea formei de und ce poate fi generat, prin conectare la circuit i apoi analiza tranzitoriepe surs i simulare, vitzionnd opional rezultatele cu Probe.

10


11/54


12/54


iar rezultatele simulrii sunt:

Generarea pantei lineare

Sursa se obine din biblioteca source.slb i apelnd Vpwl.

Parametrii sursei se obin din atributele:

12


13/54


VII.4 Rezumat al comenzilor i utilitilor n Pspice

Descrierea care urmeaz utilizeaz urmtoarele convenii pentru declararea unui formatoarecare:

|name| necesar pentru definire

{name} opional pentru definire[a,b,c] alegerea lui a, b, sau c n definire(name) paranteze necesare n definire

VII.4.1 Comenzi n PSPICE

Comand Denumire Descriere i exemplificare

*Linie de

comentariu

Liniile care ncep cu a * sunt linii de comentariu pe care PSpice nuo execut .Example :*Aceast linie este un comentariu

;Comentariu n

interiorul liniei

Cnd o linie are nainte semnul ; PSpice trateaz informaia de ladreapta acestiua ca un comentariu.

Example : C1 1 0 1P ; Comentariu

+Continuarea

liniei anterioare

Cnd linia ncepe cu semnul + PSpice interpreteaz linia ca fiindcntinuarea liniei de mai sus, care descriu mpreun modelulMNPN.Example :

.model MNPN NPN IS=1e-15 BF=100 RE=5

+ RB=50 CJE=10f

.ACAnaliz n c.a.

(frecven)

Formatul general:AC [LIN,DEC,or OCT] |# points| |start frequency| |

stopfrequency|

.ACimpune PSpice rularea circuitului ntr-un domeniu dat defrecven. Domeniul de frecven este de la |startfrequency| la |stop frequency| inclusiv (1Hz1MHz).

Simularea n timp a circuitului se realizeaz n timp eantionat|# points|, diviziune specificat prinLIN, DEC, or OCT.

- LIN nseamn rularea simulrii n |# points| pe tot domeniulde frecven

- DEC nseamn rularea simulrii n |# points| pe decade(puteri n baza 10) pe ntreg domeniul de frecven (cu 20puncte de simulare pe decad).

- OCT nseamn rularea simulrii n |# points| pe octei (puerin baza 2) pe ntreg domeniul de frecven.

Example :

AC DEC 20 1 1MEG

13
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/ast.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/semi.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/plus.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/ac.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/ast.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/semi.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/plus.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/ac.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


14/54


.DC Analiz n c.c.

Formate generale: .DC [LIN] |sweep variable name| |start value| |end

value|

+ |increment value| {nested sweep}

.DC [OCT,DEC] |sweep variable name| |start value| |end value|

+ |# points| {nested sweep} .DC |sweep variable name| LIST |values ...| {nested

sweep}

- .DCapeleaz PSpice pentru a gsii punctele de polaritate nc.c. ale circuitului

- |sweep Variable name| reprezint valorile care se modificpe domeniul specificat (variabile multiple).

- Numrul de simulri este determinat prin declaraia LIN, DEC,OCT, or LIST.

LIN nseamn rularea simulrii pe domeniul specificat cuincremental |increment value|.

DEC nseamn rularea simulrii n |# points| pedecad n domeniul specificat.

OCT nseamn rularea simulrii n |# points| pe octetpe domeniul specificat.

LIST ruleaz simularea numai pentru valorile date prin |values ...|

- |sweep variable name| poate fi fie o surs independebnt,fie un parametru model.

Examples :

.DC LIN VIN 0 5 1

- surs variabil de la 0V la 5V cu increment de 1V. .DC RES RMOD(R) 0.9 1.0 0.001- rezisten variabil cu un multiplu model RMOD de la 0.9 la1.0 cu

increment de 0.01..DC TEMP LIST -55 27 125

- rularea simulrii la temperaturile -55 0C, 27 0C i 125 0C..DC LIN VIN 3 5 1 VCC 4.9 5.1 0.01

rulare cu o surs de tensiune cu variaie neprevzut VIN i VCC.VCCconsiderat ca o bucl nchisn timp ce VIN este consideratca o bucl deschis. Cu VIN fixat s fixed, VCC este variabil linearpe domeniul de la 4.9V la 5.1V cu increment de 0.01V. Dac VINeste incrementat VCC rmne variabils pe acest domeniu. Secomntinu VIN pe ntreg domeniul variabil de la 3V la 5V cuincrement de 1V.

.ENDSfritulcircuitului

Formatul general:.END

Comanda .ENDdeclar sfritul programului PSpice al circuitului.Toate datele i comenzile vor fi amplasate naintea acestei linii.Deii sub acelai netlist pot rula mai multe circuite, acesteatrebuiesc separate de comanda .END.Example :

.END

.ENDS Sfritul unuisubcircuit

Formatul general:.ENDS {nume subcircuit}

Comanda .ENDS declar sfritul definirii unui .SUBCKT. Este

indicat de a specifica numele subcircuitului dup aceastcomand.Examples :

14
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/dc.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/end.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/ends.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/dc.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/end.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/ends.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


15/54


.ENDS

Sfritul descrierii .SUBCKT.ENDS OPAMP

Sfritul descrierii .SUBCKT OPAMP.

.FOURAnaliza seriei

Fourier

Formatul general:

.FOUR |frequency value| |output variable|Analiza Fourier se realizeaz prin|output variable| idescompunerea semnalului analizei semnalului tranzitoriiu carerezult se descompune n componente Fourier cu frecvenafundamentalei dat de |frequency value|.Example :

.TRAN 1u 1m

.FOUR 10K V(5) V(7)

n exemplu, rezultatele analizei se face prin rularea pentrutensiunile n nodurile 5 i 7 descompuse n serie Fourier cufrecvena fundamentalei de 10kHz.

.ICCondiie iniial

tranzitorie

Formatul general:.IC |V(|node #|)| = |value| ...||Comanda .ICfixeaz tensiunea nodal n nodul |node #|la |value| V pentru toate punctele de analiz i apeleaz n analizatranzitorie tensiunea nodului la momentul de timp t=0. Aceastcomand se utilizeaz uneori pentru a determina mai uorconvergena (presupunnd cunoscut valoarea final) sau pentruindexarea tensiunii capacitive iniiale. Dup analiza n punctual debaz este complet nodurile nu mai ajut la valorile specificate ieste posibil modificarea timpului.Example :

.IC V(5) = 0 V(7) = 5

n exemplu, tensiunile n nodurile 5 i 7 asunt setate la 0V irespective 5V pe durata analizei punctului de baz.

.INCInclude un

fiier

Formatul general:.INC |filename|

Comanda .INC declar c PSpice trebuie s includ n execuiaanalizei cninutul lui |filename|, care nu trebuie s conindeclaraia .END.Example:

.INC C:\LIB\DVCO.CIR

.LIB Fiierulbibliotecii

Formatul general:.LIB |filename|

Comanda .LIBdeclar c PSpice poate vizualiza modelele doritedin fiierul |filename|.Example:

.LIB MOT1.LIB

.MC Analiz MonteCarlo

Formatul general:.MC |# runs| [DC,AC, or TRAN] |output variable|YMAX

+{LIST} {OUTPUT |output specification}

Comanda .MC face ca PSpice s ruleze procedura Monte Carlosau o analiz statistic pe un circuit privind rspunsul la variaiaunor ali parametrii |output variable|, respective acei parametrii

din model care conin toleranele DEV i LOT tolerances (a se vedeapentru detaliu .MODEL ). Prima rulare este dat pentru valoarea nominal a parametrilor

15
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/four.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/ic.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/inc.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/lib.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/mc.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/four.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/ic.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/inc.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/lib.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/mc.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


16/54


. Comanda |# runs| apeleaz PSpice de cte ori estenevoie.

Una din declaraiile DC, AC sau TRAN poate fi specificat |output variable| pentru ca PSpice s salveze informaiastatistic asupra variabilei date.

. YMAX indic opraia care trebuie realizat pentru valorile din|output variable|pentru reducerea lor la o singur valoare,bazat pe comparaia dintre execuia nominal i execuiile dinsubsecvene.

LIST apeleaz PSpice pentru a lista valorile parametrilor dinmodel la nceputul fiecrei rulri.

Ieirea din a n-a rulare iniial este controlat prin comenzile.PRINT, .PLOTsau .PROBEdin netlist. Pentru celelalte rulriieirea este blocat pn la pariia cuvntului cheie OUTPUT., cnd|output specification|va aciona. Aceast specificaie poate fi:ALL forces all output to be generated

FIRST |value| gives output for the first |value| runs

EVERY |value| gives output every |value| runRUNS |value ...|gives output for the runs listed in |

value ...|

Example :

.MC 10 TRAN V(5) YMAX

pentru 10 rulri statistice tranzitorii cu salvarea valorilor (5). .MC 50 DC IC(Q7) YMAX LIST

pentru 50 rulri statistice n c.c. cu salvarea valorilor lui IC(Q7) icu listarea parametrilor dup fiecare rulare. .MC 20 AC VP(13,5) YMAX LIST OUTPUT ALL

pentru 20 rulri statistice n c.a. cu salvarea valorilor lui VP(13,5)listarea parametrilor dup fiecare rulare i stocarea rezultatelor

dup fiecare rulare..MODEL Model Formatul general:

.MODEL |name| |type|

+[|parameter name| = |value| {tolerance

specfication} ...]

Declaraia .MODEL descrie un set de parametrii a unui dispozitivcare sunt utilizai n netlist pentru unele componente. |name| reprezint numele componentei mode care este

utilizat. |type| reprezint tipul de dispozitiv care poate fi unul dintre:

CAP capacitate

IND inductor

RES rezistorD diodNPN tranzistor bipolar NPN

PNP tranzistor bipolar PNP

NJF comunica ie JFET - NPJF comunica ie JFET - PNMOS comunica ie MOSFET - NPMOS comunica ie MOSFET - PGASFET comunica ie MESFET GaAs - NCORE miez magnetic nelinear (transformatori)

VSWITCH comutator tensiune controlatISWITCH comutator current controlat

|type|reprezint lista parametrilor care descriu modelul dedispozitiv. Niciunul sau toi parametrii trebuie s aib valoriestimate, n caz contrar se va lua valori default (incluse ndesrierea individual a dipozitivului

16
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/model.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/model.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


17/54


|tolerance specification| este utilizat n analiza .MC iare ca format:

[DEV |value|{%}][LOT |value|{%}]

- Tolerana LOT examineaz toate dispozitivele care se refer lamodel i care prezint anumite variaii n fiecare rulare.

- Tolerana DEV este independent de celelalte, respectivedispozitivele vor avea n fiecare rulare variaii deferite.

- % indic o toleran relativ (procentual) i care este omiscnd |value|a parametrilor descrii suint n aceiai unitate demsur.

Example :

.MODEL MNPN NPN IS=1e-15 BF=100

descrie un model MNPN care n mod standard este luat default caNPN , cu excepia cnd IS=1e-15 i BF, beta, =100.

.MODEL DLOAD D (IS=1e-9 DEV 0.5% LOT 10%)

descrie o diod model DLOAD cu IS dat i toleranele LOT i DEVdate.

.NODESET Nodeset

Formatul general:.NODESET | V(|node|) = |value| ... |

Comanda .NODESET d o iniiere aleatorie n PSpice pentrupunctual de polarizare n c.c., care va efectua o iteraie ca modifictensiunea nodal specificat pn la convergena circuitului(identificat punctual de polarizare n c.c.). Totodat este utilizatpentru accelerarea convergenei.Example :

.NODESET V(2)=1 V(5)=2

n exemplu, calculul punctului de polarizare iniializat vntmpltorare V(2) = 1V i V(5) = 2V.

.NOISE Analiz zgomot

Formatul general :.NOISE V(|node|{,|node|}) |name| {internalvalue}

Comanda .NOISE analiza zgomotului unui circuit n c.a. V(|node|{,|node|}) reprezint o tensiune de ieire care

este,fie tensiunea ntr-un nod (respectiv, V(5)), fie diferena detensiune ntre dou noduri (respectiv, V(4,5)).

|name|nu reprezint un generator de zgomot, dar estedestinat calculului zgomotului echivalent la intrare i poate fi, fieo surs de tensiune, fie una de current. Dispozitivele caregenereaz zgomot ntr-un circuit sunt rezistorii isemiconductorii. La fiecare analiz n frecven n c.a. fiecare

contribuie a generatorului de zgomot este determinat ipropagat la nodul de ieire, unde sunt nsumai toi RMS. Dinaceast valoare total, i ctigul circuitului, este calculatzgomotul echivalent la ieire.

{interval value}reprezint o opiune la care PSpicelisteaz intervalul detaliat, funcie de a n-a frecven, ntr-untable care detaliaz contribuia la zgomot al fiecrui generatorde zgomot

Example :

.NOISE V(5) VIN

.OP Analiz punct

de polarizare

Formatul general :

.OPComanda .OP face ca PSpice s listeze informaia detaliat n jurulpunctului potenial n fiierul .OUT.

17
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/nodeset.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/noise.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/op.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/nodeset.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/noise.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/op.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


18/54


Example :

.OP

.OPTIONS Opiuni Formatul general: .OPTIONS |option name ...|

.OPTIONS (|option name|=|value| ...)

Comanda .OPTIONS este utilizat la setarea tuturor opiunilor,limitelor i parametrilor de control pentru diferite tipuri de analiz.Sunt dou tipuri de opiuni.

Opiunea FLAG(care poate fi listat):Opiune SemnificaieACCT La sfritul tuturor analizelor este extras rezumatul

i cantitatea de informaiiLIST Este extras rezumatul dispozitivelor din circuit

NODE Este extras o list tabelarNOECHO Suprim listingul fiierului de intrareNOMOD Suprim listingul parametrilor model i valorile de

temperaturNOPAGE Suprim pagina i printarea unui nsemn pentru

fiecare seciune important de ieire.OPTS Sunt extrase toate valorile optateWIDTH Identic .WIDTH OUT= declaraie

Opiunea VALUE (care impune specificarea unei valori) :Opiune SemnificaieABSTOL Cea mai bun precizie pentru cureni

Units = amp ; default value = 1pA

CHGTOL Cea mai bun precizie pentru sarcinUnits = coulomb ; default value = 0.01p C

CPTIME Timpul CPU permis pentru rulare

Units = sec ; default value = 1E6DEFAD Golire aria default (AD) din MOSFETUnits = meter^2 ; default value = 0

DEFAS Default aria sursei (AS) din MOSFETUnits = meter^2 ; default value = 0

DEFL Lungimea porii (L)default din MOSFETUnits = meter ; default value = 100u

DEFW Limea porii (W) default din MOSFETUnits = meter ; default value = 100u

GMIN Conductana minim utilizat pentru orice ramurUnits = ohm^-1 ; default = 1E-12

ITL1 DC i limita de iteraie a unui punct potenoial orbdefault value = 40

ITL2 DC i limita de iteraie a punctului de potenial alesntmpltordefault value = 20

ITL4 Limita de iteraie n orice punct n analizatranzitoriedefault value = 10

ITL5 Limita de iteraie total pentru toate punctele nanaliza tranzitorie (ITL5=0 nseamn ITL5=infinit)default value = 5000

LIMPTS # maxim de puncte admis de orice table de listaresau plotaredefault value = 201

NUMDGT # de digii n tabelul de listare (n mod obinuitmax. 8 digii)

18
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/options.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/options.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


19/54


20/54


21/54


Comanda .TRAN apeleaz PSpice pentru rularea analizeitranzitorii, n timp, de la t = 0 la t = |final time value|,cu posibilitatea de alterare a pasului de timp. Pasul de timpdefault maxim este |final time value|/50.

{step ceiling} ieste opional i apeleaz PSpice pentrulimitarea saltului pasului de timp n interval.

|print step value| apeleaz Pspice pentru intervalul detimp utilizat la printarea sau plotarea informaiei din fiierul.OUT

|no print value| apeleaz PSpice pentru a nu printainformaia de la t = 0 la t = |no print value|.

Opiunea {/OP} apeleaz PSpice pentru printarea informaieidin punctual potenial salvate n fiierul .OUT.

{UIC} apeleaz PSpice pentru a srii peste calculele punctuluipotenial.

.IC opiune utilizat pentru capaciti i inductane.Examples :

.TRAN 20n 1un exemplu, PSpice ruleaz analiza tranzitorie de lat = 0lat =1us.Extragerea este printat sau plotat la fiecare20nscu dateledin fiierul.OUT

.WIDTH Lime

Formatul general:.WIDTH OUT =

Comanda .WIDTH apeleaz PSpice limea caracterelor laextragere (Default 80 caractere).Examples :

.WIDTH OUT = 120

Fiierul .OUT va avea linii cu limea de 120 caractere.

B GaAsFET Formatul general:B|name| |drain| |gate| |source| |model| {area value}

B declar un GaAsFET pe care PSPICE l modeleaz ca unFET|model| intrinsic cu o rezisten ohmic (RD/arie) n seriecu o comunicare |drain|, respective o rezisten ohmic(RS/arie) nseriat cu sursa |source| i o rezisten ohmic(RG) nseriat cu poarta |gate|.

{area value} reprezint abaterea relativ a ariei, default 1.Parametrii model:

Nume DescriereLEVEL Tip model (1 = Curtiss, 2 = Raytheon)

Default value = 1VTO Tensiune de prag

Default value = -2.5 ; Units = volt

ALPHA tanh constantDefault value = 2 ; Units = volt^-1

B Dotarea parametrului variabil (numai nivelul 2)Default value = .3

BETA Coeficient de pantDefault value = 0.1 ; Units = amp/volt^2

LAMBDA Modularea lungimii canaluluiDefault value = 0 ; Units = volt^-1

RG Rezistena ohmic a porii

Default value = 0 ; Units = ohmRD Rezisten ohmic la curgere

Default value = 0 ; Units = ohm

21
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/width.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/b.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/width.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/b.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


22/54


23/54


Default value = 0 ; Units = volt^-1

VC2 Multiplicator patratic al tensiuniiDefault value = 0 ; Units = volt^-2

TC1 Coeficient linear al temperaturiiDefault value = 0 ; Units = C^-1

TC2 Coeficient patratic al temperaturiiDefault value = 0 ; Units = C^-2

Examples :

C1 1 0 20pF

Definete un condensator de 20pF ntre nodurile 1 i 0.

D Diod

Formatul general:D|name| |+ node| |- node| |model name| {area value}

Dioda D este modelat ca un resistor cu valoarea RS/{areavalue} nseriat cu o diod intrinsec.

|+ node| reprezint anodul iar|- node| catodul, curentulcurgnd de la anod la catod.

{area value} scaleaz IS, RS, CJO i IBV , cu default 1(IBV

i BV fiind ambele positive).Parametrii model:Nume Descriere

IS Curentul de saturaieDefault value = 1E-14 ; Units = amp

N Coeficient de emisieDefault value = 1

RS Rezisten parazitDefault value = 0 ; Units = ohm

CJO Capacitate polarizare-zero p-nDefault value = 0 ; Units = farad

VJ Potenial p-nDefault value = 1 ; Units = volt

M Coeficient de gradare p-nDefault value = 0.5

FC Coeficient de descrcare capacitate la dreaptapotenialuluiDefault value = 0.5

TT Timp tranzitoriuDefault value = 0 ; Units = sec

BV Valoare de strpungere inversDefault value = infinite ; Units = volt

IBV Curentul invers de strpungereDefault value = 1E-10 ; Units = amp

EG Interval de tensiuneDefault value = 1.11 ; Units = eVXTI Exponent de temperatur IS

Default value = 3

KF Coeficient de parazitare FlickerDefault value = 0

AF Exponent de parazitare FlickerDefault value = 1

Example:

D1 1 2 DMOD

Definete o diod de caracteristicile modelului DMOD cu nodul 1drept anod i nodul 2 drept catod.

E Surs detensiune

Formatul general: E|name| |+ node| |- node|

+ |+ control node| |- control node| |gain|

23
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/d.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/e.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/d.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/e.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


24/54


controlat

E|name| |+ node| |- node| POLY(|value|)

+ (|+ control node|, |- control node| ...)

+ |polynomial coefficient value ...|

Ambele formate declar o surs de tensiune a crui amplitudineeste diferena de tensiune dintre nodurile |+ control node| i |-control node|.

- Prima form genereaz o relaie linear, astfel :Vtot = |gain|*(|+control node|-|- control node|)

Unde Vtot reprezint tensiunea ntre nodurile |+ node| and |-node|.- A doua form genereaz un rspuns nelinear, gradul polinomial

(numrul perechilor de noduri de control) fiind dat de |value|.n toate cazurile curentul pozitiv este n sensul de la |+ node|prin surs i ieire |- node|.

Examples :

E1 1 2 3 4 10

Se obine: V(1) - V(2) = 10 * (V(3) - V(4))E2 5 6 POLY(1) (7,8) 10 20 30

Se obine V(5)-V(6)=10+20*(V(7)-V(8))+30*(V(7)-V(8))^2

E3 1 2 POLY(2) (3,4) (5,6) 10 20 30 Se obine V(1)-V(2)=10+20*(V(3)-V(4))+30*(V(5)-V(6))

FSurs de

curentcomandat

Formatul general: F|name| |+ node| |- node|

+ |controlling V source| |gain|

F|name| |+ node| |- node| POLY(|value|)+ (|controlling V source| ...)


Ambele formate declar o surs de current a crei amplitudine este

curentul care trece prin |controlling V source|.- Prima form genereaz o relaie linear, astfel:

Itot = |gain|*I(|controlling V source|)

Unde Itot este curentul prin dispozitivul declarat F|name|.- A doua form genereaz un rsouns nelinear cu un grad

polinomial (numrul de |controlling V source|) dat de |value|.

n toate cazurile curentul pozitiv se scurge de la |+ node| prinsurs i iese prin |- node|.Examples :

F1 1 2 VIN 10 Se obine: I(F1) = 10 * I(VIN)

F2 5 6 POLY(1) VIN 10 20 30

Se obine: I(F2) =10 + 20 * I(VIN) + 30 * (I(VIN)^2)F3 1 2 POLY(2) VA VB 10 20 30

Se obine I(F3) = 10 + 20 * I(VA) + 30 * I(VB)

G Surs decurent cu

comand ntensiune

Formatul general: G|name| |+ node| |- node|

+|+ control node||- control node||transconductance|

G|name| |+ node| |- node| POLY(|value|)+ (|+ control node|, |- control node| ...)


Ambele formate declar o surs de curent a crui amplitudine este

diferena de tensiune ntre nodurile |+ control node| i |-control node|.- Prima form genereaz o relaie linear, astfel:

24
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/f.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/g.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/f.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/g.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


25/54


Itot=|transconductance|*(|+control node|-|-control

node|)

Unde Itot este curentul prin dispozitivul declarat G|name|.- A doua form genereaz un rspuns nelinear, cu gradul

polinomial (numrul perechilor de noduri controlate) este dat de|value|.


G1 1 2 3 4 10

Se obine: I(G1) = 10 * (V(3) - V(4))G2 5 6 POLY(1) (7,8) 10 20 30

Se obine: I(G2)=10+20*(V(7)-V(8))+30*(V(7)-V(8))^2G3 1 2 POLY(2) (3,4) (5,6) 10 20 30

Se obine: I(G3)=10+20*(V(3)-V(4))+30*(V(5) - V(6))

H

Surs decurent cu

comand ncurent

Formatul general: H|name| |+ node| |- node|

+ |controlling V source| |transresistance| H|name| |+ node| |- node| POLY(|value|)

+ (|controlling V source| ...)


Ambele forma declar o surs de tensiune a crui amplitudine estedat de curentul care trece prin |controlling V source|.- Prima form genereaz o relaie linear, astfel:Vtot = |transresistance|*I(|controlling V source|)

Unde Vtot este tensiunea ntre |+ node| i |- node|.- A doua form genereaz un rspuns nelinear cu gradul

polynomial (numrul de |controlling V source|) dat de |value|.


H1 1 2 VIN 10

Se obine: V(1) - V(2) = 10 * I(VIN)H2 5 6 POLY(1) VIN 10 20 30

Se obine: V(5)- V(6)=10+20*I(VIN) + 30 * (I(VIN)^2)H3 1 2 POLY(2) VA VB 10 20 30

Se obine : V(1)-V(2)=10 + 20 * I(VA) + 30 * I(VB)

I Sursindependent

de curent

Formatul general: I|name| |+ node| |- node| {DC} |value|

I|name| |+ node| |- node| AC |magnitude| {phase} I|name| |+ node||- node| [transient specification]

- I declar o surs de current din cele trei existente, DC, AC, sautranzitorie.

- Sursa DC reprezint o surs de current cu amplitudineconstant i se utilizeaz n analiza circuitelor de c.c.

- Sursa este utilizat pentru analiza .AC.caz n care amplitudineasursei este dat de |magnitude|. (faza iniial a sursei estede {phase}, cu default 0).

- Sursele tranzitorii sunt acelea a cror ieiri variaz n timpulsimulrii, fiind utilizate n analiza regimului tranzitoriu .TRAN. i

pot fi definite ca una dintre sau combinate:EXP |paramaters|PULSE |paramaters|

PWL |parameters|

25
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/h.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/i.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/h.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/i.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


26/54


SFFM |paramaters|

SIN |paramaters|

Curentul pozitiv se scurge de la |+ node| prin surs i iese prin |-node|.Examples:

I1 1 2 3mA

Declar I1 ca o surs DC cu amplitiudinea de 3mA I2 3 4 AC 1

Declar I2 ca o surs AC cu amplitudinea de 1A (faza iniial 0) I3 5 6 SIN (1 .1 1MEG)

Declar I3 ca o surs sinusoidal cu amplitudinea de vrf de .1Afrecvena de 1 MHz, i o remanen DC de 1A . I4 7 8 DC 1 AC 1

Declar I4 ca op surs DC cu amplitudinea de 1A alturi de ocomponent AC cu amplitudinea de 1A (iniial = 0)

J Junciune FET Formatul general:J|name| |drain| |gate| |source| |model| {area}

J declar un JFET., modelat ca un FET intrinsec cu orezisten ohmic (RD/{area}) nseriat cu o rezistenohmic de drenare (RS/{area}) n serie cu sursa i orezisten ohmic nseriat cu poarta (RG) Curentul pozitiveste definit n fiecare terminal.

{area}, opional, este aria dispozitivului cu default 1.Parametrii model:

Nume DescriereVTO Tensiunea de prag

Default value = -2.0 ; Units = volt

BETA Coeficient de pantDefault value = 1E-4 ; Units = amp/volt^2

LAMBDA Modularea lungimii canaluluiDefault value = 0 ; Units = volt^-1

RD Rezistena ohmic de curgereDefault value = 0 ; Units = ohm

RS Rezistena ohmic a surseiDefault value = 0 ; Units = ohm

IS Curent de saturaie pe poarta p-nDefault value = 1E-14 ; Units = amp

CGD Capacitate ntre poart-scurgere zero-potenial lap-nDefault value = 0 ; Units = farad

CGS Capacitate ntre poart-surs zero-potenial la p-nDefault value = 0 ; Units = farad

FC Coeficient de scurgere capacitiv la dreaptapotenialuluiDefault value = 0.5

VTOTC Coeficient cu temperatura VTODefault value = 0 ; Units = volt/C

BETATCE Coeficient exponenial cu temperatura BETADefault value = 0 ; Units = %/C

KF Coeficient de parazitare cu FlickerDefault value = 0

AF Exponent de parazitare cu FlickerDefault value = 0

Example: J1 1 2 3 MJFET

Declar un JFET cu scurgere, poart, sursa cu nodurile 1, 2i

26
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/j.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/j.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


27/54


respective 3 .MJFET este numele de model al JFET i poate fi declarat princomanda .MODEL.

KCuplaj inductiv(Transformator

cu miez)

Formatul general: K|name| L|inductor name| |L|inductor name|...|

+ |coupling value| K|name| |L|inductorname|...| |coupling value|

+ |model name| {size value}

- K cupleaz dou sau mai multe inductane ntre ele, utilizndconvenional un punct pe primul nod al fiecrui inductan(curentul cuplat va fi opus polaritii curentului prin dispozitiv).

- |coupling value| este coeficientul cuplajului mutual i estecuprins ntre 0 i 1. Dac este prezent |model name| pot fi 4nelesuri:

1. Inductana de cuplaj mutual devine un miez magneticnelinear.2. Caracteristica B-H a miezului este analizat utilizndmodelul Jiles-Atherton.3. Inductoarele devin nfurri caz n care numrul carespecific inductana va nsemna numrul de spire.4.Lista inductoarelor cuplate poate s conin un inductor.

- {size value} scala seciunii transversale a miezuluimagnetice, cu default1.

Parametrii model:Nume Descriere

AREA Seciunea transversal medie a magnetuluiDefault value = 0.1 ; Units = cm^2

PATH Lungimea medie de pas magneticDefault value = 1 ; Units = cm

GAP Lungimea efectiv a golului de aerDefault value = 0 ; Units = cm

PACK Factor de vrf (stivuire)Default value = 1

MS Saturaie magneticDeafult value = 1E6 ; Units = amp/meter

ALPHA Parametru de camp mediuDefault value = 0.001

A Factor de formDefault value = 1000 ; Units =amp/meter

C Coeficient de curbur a marginii domeniuluiDefault value = 0.2

K Constant de mbinare margine domeniuDefault value = 500

Example:

K1 L1 L2 0.9

Definete cuplajul mutual ntre inductoarele L1 i L2 (declarateambele undeva n netlist) i care n exemplu,este 0.9.

L Inductor Formatul general:L|name| |+ node| |- node| {model name} |value|

+ {IC = |initial value|}

L definete un inductor. |+ node|i |- node|definete polaritatea pozitiv a cderii

de tensiune (curentul pozitiv se scurge de la |+ node| prindispozitiv i iese prin |- node|).

|value| poate fi pozitiv sau negativ dar nu 0.

27
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/k.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/l.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/k.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/l.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


28/54


{model name} este opional, dar dac este inclus n Hatunci inductana total este:

Ltot=|value|*L*(1+IL1*I+IL2*I^2)*(1+TC1*(T-Tnom)

+TC2*(T-Tnom)^2)

Unde- L, IL1, IL2, TC1, i TC2 sunt definite n declararea

modelului.- T este temperatura de simulare.- Tnom este temperatura nominal (27C dac nu este specificat

n .OPTIONS TNOM)- {IC = |initial value|} este opional iar dac este utilizat

definete o estimare iniial a curentului prin inductor cndPspice ncearc s gseasc punctual potenial.Parametrii model:Nume Descriere

L Multiplu pentru inductanDefault value = 1

IL1 Coeficient de variaie linear a curentuluiDefault value = 0 ; Units = amp^-1IL1 Coeficient de variaie patratic a curentului

Default value = 0 ; Units = amp^-2

TC1 Coeficient de variaie linear a temperaturiiDefault value = 0 ; Units = C^-1

TC2 Coeficient de variaie patratic a temperaturiiDefault value = 0 ; Units = C^-2

Example:

L1 1 2 10m

Definete inductorul ntre nodurile 1 i 2 cu inductana de 10mH.

Q Tranzistorbipolar

Formatul general:Q|name| |collector| |base| |emitter|+ {substrate} |model name| {area value}

Q declar un transistor bipolar, modulat intrinsic ca untransistor cu rezistena ohmic n serie cu baza, colectorul(RC/{area value}), i cu emitorul (RE/{area value}).

Nodul {substrate} este opional, valoarea de default fiindpmntul. Curentul pozitiv este considerat cel care intr nborn.

{area value} este opional cu default 1.Parametrii ISE i ISC trebuiesc setai mai mare dect 1, devenindmultiplu de IS (respective, ISE*IS).

Parametrii model:Nume DescriereIS Curentul de saturaie p-n

Default value = 1E-16 ; Units = amp

BF Beta direct maxim idealDefault value = 100

NF Coeficient de emisie curent directDefault value = 1

VAF Tensiune primar directDefault value = infinite ; Units = volt

IKF Col pentru beta la derularea unui current directmareDefault value = infinite ; Units = amp

ISE Coeficient de dispersie saturaie bas-emitorDefault value = 0 ; Units = amp

28
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/q.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/q.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


29/54


NE Coeficient de dispersie emisie ntre baz-emitorDefault value = 1.5

BR Beta invers maxim idealDefault value = 1

NR Coeficient de emisie curent inversDefault value = 1

VAR Tensiune primar inversDefault value = infinite ; Units = volt

IKR Col pentru beta la derularea unui curent inversmareDefault value = infinite ; Units = amp

ISC Coeficient de dispersie saturaie baz-colectorDefault value = 0 ; Units = amp

NC Coeficient de dispersie emisie ntre baz-colectorDefault value = 2.0

RB Rezistena bazei la potenial maxim-zeroDefault value = 0 ; Units = ohm

RBM Rezistena minim a bazeiDefault value = RB ; Units = ohm

IRB Curentul la care RB cade la jumtate din RBMDefault value = infinite ; Units = amp

RE Rezistena ohmic a emitoruluiDefault value = 0 ; Units = ohm

RC Rezistena ohmic a colectoruluiDefault value = 0 ; Units = amp

CJE Capacitate baz-emitor cu potenial zero p-nDefault value = 0; Units = farad

VJE Potenial baz-emitor ncorporateDefault value = 0.75 ; Units = volt

MJE Coefficient de configurare baz-emitor p-n

Default value = 0.33CJC Capacitate baz-colector cu potenial zero p-n

Default value = 0; Units = farad

VJC Potenial baz-colector ncorporateDefault value = 0.75 ; Units = volt

MJC Coefficient de configurare baz-colector p-nDefault value = 0.33

XCJC Parte din CJC conectat interior la RBDefault value = 1

CJS Capacitate colector-substrat cu potenial zero p-nDefault value = 0; Units = farad

VJS Potenial colector-substrat ncorporate

Default value = 0.75 ; Units = voltMJS Coefficient de configurare colector-substrat p-nDefault value = 0

FC Coefficient de srcire capacitiv la potenial directDefault value = 0.5

TF Timpul de tranzit direct ideal timeDefault value = 0 ; Units = sec

XTF Coeficientul dependenei de potenial al timpuluide tranzitDefault value = 0

VTF Dependena timpului de transit asupra VBCDefault value = infinite ; Units = volt

ITF Dependena timpului de transit asupra ICDefault value = 0 ; Units = ampPTF Faz n exces la 1/(2*PI*TF) Hz.

29


30/54


Default value = 0 ; Units = degree

TR Timp de transit invers idealDefault value = 0 ; Units = sec

EG Limea de band a tensiunii (barier superioar)Default value = 1.11 ; Units = eV

XTB Coefficient cu temperatura la potenial direct i

inversDefault value = 0

XTI Effect exponenial cu temperatura ISDefault value = 3

KF Coeficient de parazitare FlickerDefault value = 0

AF Exponent de parazitare FlickerDefault value = 1

Examples :

Q1 1 2 3 MNPNDefinete tranzistorul bipolar al modelului MNPN cu nodurilecolector, baz i emitor n 1, 2 i respectiv 3.

R Rezistor

Formatul general:R|name| |+ node| |- node| {model name} |value|

|+ node| i |- node| definete polaritatea rezistorului nfuncie de cderea de tensiune pe el. Curentul pozitiv sescurge de la |+ node| prin resistor i cu ieire n |- node|.

{model name} este opional, iar dac este inclus atunci |value| este rezistena n . Dac {model name} estespeciuficat iarTCE nu este specificat, rezistena va fi dat de:

Rtot = |value|*R*[1+TC1*(T-Tnom))+TC2*(T-Tnom)^2]

Unde :- R, TC1 i TC2 au fost descries.

-

Rtot ieste rezistena total.- V este tensiunea la bornelor rezistorului- T este temperatura de simulare- Tnom este temperatura nominal (27C dac nu este setat prin

comanda .OPTIONS TNOM)Dac TCE este specificat atunci rezistena este dat de :

Rtot = |value|*R*1.01^(TCE*(T-Tnom))

|value| poate fi pozitiv sau negativ.Zgomotul se calculeaz utiliznd o lime a benzii de 1 Hz.Rezistorul genereaz zgomot termic cu densitatea de puterespectral, dat de:

i^2 = 4*k*T/resistance

unde k este constanta lui Boltzmann.Parametrii model:

Nume DescriereR Multiplicator al rezistenei

Default value = 1

TC1 Coeficient de variaie linear a temperaturiiDefault value = 0 ; Units = C^-1

TC2 Coeficient de variaie patratic a temperaturiiDefault value = 0 ; Units = C^-2

TCE Coeficient de variaie exponenial a temperaturiiDefault value = 0 ; Units = %/C

Examples :

R1 1 0 20 defines a 20 ohm resistor betweennodes 1 and 0.

30
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/r.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/r.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


31/54


SComutatortensiune

comandat

Formatul general:S|name| |+ switch node| |- switch node|

+ |+ control node||- control node||model name| S semnific un comutator de tensiune controlat. Rezistena dintre |+ switch node| i |- switch node|

depinde de diferena de tensiune dintre |+ control node| i|- control node|. Rezistena variaz n mod continuu ntreRON i ROFF ce trebuiesc s fie mai mari dect zero i mai micidect GMIN (setat prin comanda .OPTIONS). Un rezistor cuvaloarea de 1/GMIN ieste conectat ntre nodurile de controlpentru a le prevenii de flotare.

CExamples :S1 1 2 3 4 MSW

Definete comutatorul de current controlat. Rezistena dintrenodurile 1 i 2 variaz cu diferena de tensiune ntre nodurile 3 i4. Modelul de comutator este MSW.

TLinie de

transmisie

Formatul general:T|name| |+ A port| |- A port| |+ B port| |- B port|+ Z0=|value|{TD=|TD value|}{F=|Fvalue|{NL=|NLvalue|}}

T definete o linie de transmitere port 2. dispozitivul este unulbidirecional, linie de transmisie cu temporizare.

Cele dou pori sunt A i B cu polaritile date de semnul + sau- .

Z0 este impedana caracteristic a liniei. Lungimea liniei de transmisie poate fi definit fie prin TD,

temporizart n sec. sau de F i NL , frecven i lungime deund relativ.

Examples :

T1 1 0 2 0 Z0=50 F=1E9 NL=0.25Decalr una din cele dou porturi pentru linia de transmisie, porturidate cu nodurile 1 i 2. Linia are impedana caracterisic de 50 i o lungime de und 0.25 la 1 GHz.

V Sursindependentde tensiune

Formatul general: V|name| |+ node| |- node| {DC} |value|

V|name| |+ node| |- node| AC |magnitude| {phase}

V|name||+ node||- node|[transient specification]

- V declar tensiunea sursei, care poate fi una din cele trei tipuriDC, AC sau tranzitorii.

- Sursa DC d o surs de cu amplitudinea tensiunii constante,

fiind utilizate la analiza DC.- Sursele AC sunt utilizate pentru analize .AC., amplitudinea lor

fiind dat de |magnitude|, faza iniial a sursei fiind dat de{phase}, cu default 0.

- Sursele tranzitorii, .TRAN sunt cele a cror ieire variaz ntimpul simulrii i pot fi definite ca una din urmtoarele:

EXP |paramaters|

PULSE |paramaters|

PWL |parameters|

SFFM |paramaters|

SIN |paramaters|

Curentul pozitiv se scurge de la |+ node| prin surs i iese prin |-

node|.Examples :V1 1 2 1

31
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/s.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/t.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/v.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/s.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/t.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/v.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


32/54


Declar V1 ca o surs DC cu amplitudinea de 1 V.V2 3 4 AC 1

Declar V2 ca o surs AC cu amplituidinea de 1 V (n faziniial 0)

V3 5 6 SIN (1 .1 1MEG)

Declar V3 ca o surs sinusoidal cu amplitudinea de vrf de .1 V , frecvena 1 MHz, abatere staionar DC de 1 V .

V4 7 8 DC 1 AC 1

Declar V4 ca o surs DC cu amplitudinea de 1 V peste ocomponent AC cu amplitudinea de 1 V (n faz iniial = 0)

WComutator

curentcomandat

Formatul general:W|name| |+ switch node| |- switch node|

+ |controlling V source| |model name| W denumete un comutator controlat de curent. Rezistena dintre |+ switch node| i |- switch node|

depinde de curentul care trece prin sursa controlat |controlling V source|, i care variaz continuu ntre RON iROFF, unde RON i ROFF trebuie s fie mai mari dect zero imai mici dect GMIN (setat prin comanda .OPTIONS). Unrezistor cu valoarea de 1/GMIN este conectat ntre nodurilecontrolate pentru prevenirea flotaiei.

Parametrii model:Nume DescriereRON Rezisten conectat

Default value = 1 ; Units = ohm

ROFF Rezisten deconectatDefault value = 1E6 ; Units = ohm

ION Tensiune de control pentru starea conectatDefault value = 0.001 ; Units = amp

IOFF Tensiune de control pentru starea deconectatDefault value = 0 ; Units = amp

Examples :

W1 1 2 VCONT MSWDefinete un comutator de curent controlat, de model MSW.Rezistena ntre nodurile 1 i 2 variaz cu curentul care trece prinsursa de control VCONT.

X Apel subcircuit

Formatul general:X|name| {node ...} |subcircuit name|

X apeleaz subcircuitul |subcircuit name|. |subcircuit name| poate fi definit oriunde prin comanda

.SUBCKT i .ENDS . numrul nodurilor poate fi orict i este dat de {node ...}.Examples :

X1 1 2 OPAMP calls the subcircuit OPAMP.

Surse Descrieresurs n regim

tranzitoriu

Pentru declararea surselor tranzitorii sunt mai multe tipuridisponibile:

EXP Surs exponenialFormat general:

EXP (|v1| |v2| |td1| |td2| |tau1| |tau2|)

Forma EXP provoac tensiunea de |v1| pentru primele |td1|sec.

Urmeaz o cretere exponenial de la |v1| la |v2| cuconstanta de timp |tau1|. (ultima cretere n |td2| - |td1|sec.).

32
http://www.cartiaz.ro/http://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/w.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/x.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/w.htmlhttp://www.coe.uncc.edu/~jcarter/pspice/x.htmlhttp://www.cartiaz.ro/


33/54


Tensiunea scade de la |v2| la |v1| cu constanta de timp |tau2|.

Parametrii de listare:Nume Descriere

v1 Tensiunea iniialDefault value = none ; Units = volt

v2 Tensiunea de vrf Default value = none ; Units = volt

td1 Cretere timp de ntrziereDefault value = 0 ; Units = second

tau1 Cretere constant de timpDefault value = TSTEP ; Units = second

td2 Cdere timp de temporizareDefault value = td1 + TSTEP ; Units =

second

tau2 Cdere constant de timpDefault value = TSTEP ; Units = second

Example :

V1 1 0 EXP(0 1 2u 10u 50u 10u)PULSE Surs pulsatorie

Formatul general:PULSE(|v1| |v2| |td| |tr| |tf| |pw| |per|)

PULSE genereaz o tensiune la pornire de |v1| care ine |td|sec.

Tensiuneaevolueaz linear de la |v1| la |v2| n urmtoarele|tr| sec.

Tensiunea este meninut la |v2| timp de |pw| sec. Urmeaz o schimbare linear de la |v2| la |v1| n |tf| sec. Staionare la |v1| o perioad menionat de |per|.


v1 Tensiunea iniialDefault value = none ; Units = volt

v2 Tensiunea pulsatorieDefault value = none ; Units = volt

td TemporizareDefault value = 0 ; Units = second

tr Timp de cretereDefault value = TSTEP ; Units = second

tf Timp de cdereDefault value = TSTEP ; Units = second

pw Lime pulsDefault value = TSTOP ; Units = second

per PerioadDefault value = TSTOP ; Units = second

Example :

V1 1 0 PULSE(0 5 2u 10u 10u 100u 300u)

PWL Surs linear PiecewiseFormatul general:

PWL(|t1| |v1| |t2| |v2| .... |ti| |vi| )

PWL descrie un format linear piecewise. Fiecare pereche detimp/tensiune (respectiv |t1|, |v1|) specific un un vrf alformei de und. Tensiunea dintre vrfuri reprezint ointerpolare polinomial a tensiunii la vrfuri.


ti Timpul de vrf

33


34/54


35/54


Eval.slb D1N750 Diod Zener

Eval.slb UA741 Op amp

Port.slb AGND Analog mpmntare

Port.slb Bubble Marcare nod

Source.slb VDC Surs de tensiune n c.c.DC

Source.slb IDC Surs de c.c. DC

Source.slb VAC Surs de tensiune n c.a AC

Source.slb VSIN Surs de tensiune sinusoidal

Source.slb VPWL Surs de generare funcie linear (ne repetitiv)

Source.slb VPULSE Surs de generare unde patratice, triunghiulare

Special.slb VIEWPOINT Nod de tensiune vizualizat

Special.slb IPROBE Ampermetru

VII.5 Structura programului

Programele Pspice vor fi scrise n urmtorul format general, prezentat ca o serie de cmenzide declarare:

Title statement

Data statements

Control statements

Output statements

End statement

Fiecare categorie poate fi descris n sumar astfel: Titlu : Orice cuvnt sau cuvinte alese neimpus utilizatorului pentru definire. Date : Declaraie care descrie componentele utilizate n circuit i modul de conectare ntre

ele. Control: Declaraie care indic tipul de analiz realizat pe circuit i care ncep cu ".op",

".tran", ".dc", ".four" etc. Ieire : Declaraie care solicit prgramului PSpice s furnizeze informaia asupra circuitului,

respectiv pentru a cunoate tensiunea i curentul prin circuit se va utiliza comanda ".printdc V(x) I(R1)" sau o ieire grafic tiprind comanda ".probe" .

Sfrit: Declar terminarea programului cu comanda ".end"VII.5.1 Surse de tensiune i de curent

Descriere surs Descriere linie de comand

Surs independent de tensiune n c.c. Vname +node -node Value

Surs independent de curent n c.c. Iname In_node Out_node Value

Surs dependent (comandat) detensiune n c.c.

Ename +node -node +control_node -control_node gain

Surs de tensiune cu variaie n timp detip sinusoidal

Vname +node -node SIN offset amplitude frequency

Surs de tensiune cu variaie n timp detip und dreptunghiular sau triunghiular

Vname +node -node PULSE init +peak delay rise_time

fall_time width period

Surs de tensiune cu fazor sinusoidal nc.a.

Vname +node -node ac magnitude phase(in degrees)

VII.5.2 Elemente pasive

Descriere element Descriere linie de comand

Rezistor Rname +node -node value

Capacitate Cname +node -node value

35


36/54


Inductan Lname +node -node value

VII.5.3 Reguli de baz utilizate pentru compilarea programelor n PSpice

Nume fiier : Crearea unui program se va face ntr-un text editor va trebui s aib extensia".cir". Dac programul de simulare este cu succes atunci se va genera un fiier de ieire cuacelai nume de fiier dar cu extensia ".out". Dac este creat i un grafic acesta va fi stocat

cu acelai nume dar cu extensia ".dat". Comanda declaraiilor : Prima linie din program va fi alocat liniei de denumire, iar ultima linie

va fi alocat fazei de terminare ".end" Corpul programului va fi un sandwich ntre acestedou linii. n mod real, declaraiile ce compun corpul programului, pot fi amplasai n oriceordine cu excepia declaraiei .param.

Comentarii: PSpice permite comentarea programului, adugat dup linia de comand prinamplasarea naintea comentariului a unui nsemn punct i virgul, de exemplu :

Vs 1 0 10 ; Hello! This is a voltage source

Linii de continuare : Dac declaraia de comand nu se ncadreaz pe o singur linie, sepoate continua scrierea pe urmtoarea linie de text, dar cu nscrierea semnului '+' n primacoloan a liniei! De exemplu, pentru a descrie un resistor de 10k:

Rabcdefghijklmnopqrst 1 0

+ 10k

Caractere : PSpice nu este sensibil la tipul de caractere, aa nct Rout i rOUT sunt tratatecu acelai neles. Blankurile, taburile i virgulele sunt tratate n Pspice identic, respective:

"Vin 1,0,10" este identic cu: "Vin 1 0 10" i cu: "Vin 1 0,10".

Valori i uniti: Unitile Default sunt V, A, , F, H, etc, i pot fi date n form zecimal (deexemplu, 0.001), n form exponenial (de exemplu, 1e-3) sau prin utilizarea de abrevieri(de exemplu, 1m), specificate mai jos: .

pico =>p Kilo=>k

nano=>n Mega=>meg (*not M)

micro=>u Giga=>g

milli=>m

Semne : Pspice utilizeaz n mod convenional semnul pasiv, respective tensiunea la borneleunui element este definit ca tensiunea primului nod definit n raport cu al doilea nod definit.Curentul printr-un element este definit pozitiv dac intr n primul nod definit i iese prin aldoilea nod definit.

Numele nodului: Chiar dac se utilizeaz alte simboluri pentru noduri, cel puin unul dintreele va fi etichetat cu '0' (nodul de mpmntare sau de punere la mas).

Diferena ntre tensiuni: V(nod1,nod2) reprezint o abreviere pentru V(nod1)-V(nod2). Noduri neflotante : Fiecare nod din circuit trebuie conectat la cel puin dou elemente.X.6 Exemple de utilizare a programulul Psice

X.6.1 Simularea unui circuit simpluSe consider circuitul de mai jos cu indicarea tuturor nodurilor distincte de tensiune:

Presupunem c dorim s determinm tensiunea n nodul 2 n raport cu nodul 0 precum icurentul electric prin circuit. Pentru aceasta vom scrie un program n Pspice, astfel:Circuit RR-c.c.

Vs 1 0 5

36


37/54


R1 1 2 2k

R2 2 0 3k

.end

Programul va fi editat ntr-un text editor din Pspice (Textedit apelat din Design Lab sauNotepad). Avantajul utilizrii lui Textedit este c salvarea se va face automat cu extensia".cir".n timp ce n Notepad se impune includerea explicit a extensiei ".cir".

Prima linie din program este linia de titlu. Ultima linie este alocat fazei de sfrit. Ambelelinii sunt necesare n programarea n PSpice.

A doua linie din program este pentru definirea sursei de tensiune n c.c. i care n generaleste descris astfel:Nume V + Num r nod - Valoare n node

Numele poate fi o niruire de litere puse la alegere. Specificrile +node i -node se referla terminalele pozitiv, respective negativ al sursei. PSpice impune cunoaterea orientrii tuturorelementelor din circuit, identificat prin numerotarea anterioar a nodurilor. PSpice impune ca unuldintre noduri s fie numerotat cu '0' (de referin sau de legare la pmnt).

Deoarece Vs este aplicat ntre nodurile 1 i 0, cu polaritatea pozitiv pe borna 1, vomnscrie o valoare de '1' n +node i o valoare de '0' n -node. n plus, deoarece Vs este osurs de 5 V, vom nscrie '5' la value.

Cei doi rezistori se vor nscrie pe liniile 2 i 3 n urmtorul mod:Nume R + Num r nod Valoare nod

R1 este un rezistor de 2k amplasat ntre nodurile 1, ales arbitrar n program +node alresistorului i 2. Cu toate c elementele precum rezistorii, nu au polaritate Pspice impune definirea

polaritii la terminalele lor ca una pozitiv sau una negativ. R2 este un rezistor de 3k amplasatntre nodurile 2 i 0.

Se simuleaz programul i se vizualizeaz fiierul de ieire. Acest fiier conine un pachetde informaii din care noi suntem interesai doar de tensiunile nodale, exprimate n V. Astfel

vom obine tensiunea n nodul 2 cu valoarea de 3V, cnd tensiunea n nodul 1 este 5V, iarcurentul prin sursa de tensiune este -1.000E-3 (respectiv, -1mA), semnul minus aprnddin cauz c Pspice utilizeaz convenional semnul pasiv.Programare

**** CIRCUIT DESCRIPTION

******************************************************************************

Vs 1 0 5

R1 1 2 2k

R2 2 0 3k

.end

Fi ir ie ire **** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C

******************************************************************************

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 5.0000 ( 2) 3.0000

VOLTAGE SOURCE CURRENTS

NAME CURRENT

Vs -1.000E-03

TOTAL POWER DISSIPATION 5.00E-03 WATTS

JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME 1.15

X.6.2 Proiectarea i simularea circuitelor de c.c.1) Se cere calculul tensiunilor i curenilor prin ramurile circuitului de mai jos:

37


38/54


39/54


Programare

Program 1(calculul tensiunii cu bornele ngol)

Program 2(calculul curentului descurtcircuit)

Program 3(rezistena echivalent)

Cu bornele A i B n circuitdeschis nu va exista currentprin reistorii de 2.5K iaceasta poate fi omis dincircuit, ceea ce conduce laun circuit simplificat ;

Tensiunea n circuituldeschis este numai ntrenodurile 2 i 0. Pspice va

realiza analiza circuituluisimplificat cu Vs setat la10V.

Listarea tensiunii ntrenodurile 2 i 0 se obineprin declararea :.print dc V(2,0)

Bornele A i B sunt nscurtcircuit, curentul descurtcircuit Isc se stabiletentre nodurile 3 i 0 ;

Acest curent se obine prinanaliza n c.c. cu Vs indexatla 10V ;

Se listeaz curentul prinfiecare din rezistorii de 2.5K

Rezistena echivalent lastnga lui A i B poate ficalculat :

- prin scurtcircuitarea surseiindependente de tensiune ;

- prin introducerea uneisurse de curent cucirculaie de la A la B.

Tensiunea msurat care

rezult este V(A)-V(B).Rezistena echivalent esteRth=([V(A)-V(B)]V/1)=[V(A)-V(B).

Programare 1


******************************************************************************

Vs 1 0 10

R12 1 2 5k

R20 2 0 5k

.dc Vs list 10

.print dc V(2,0) ;print V2-V0

.end

Fi ier de ie ire 1 **** DC TRANSFER CURVES TEMPERATURE = 27.000 DEG C

******************************************************************************

Vs V(2,0)

1.000E+01 5.000E+00

JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME .44

**** 08/15/97 14:41:37 ****** Win32s Evaluation PSpice (October 1996) ********

Programare 2


39


40/54


******************************************************************************

Vs 1 0 10

R12 1 2 5k

R20 2 0 5k

R23 2 3 2.5k

R30 3 0 2.5k

.dc Vs list 10

.print dc I(R30); print Isc

.end

Fi ier de ie ire 2 **** DC TRANSFER CURVES TEMPERATURE = 27.000 DEG C

******************************************************************************

Vs I(R30)

1.000E+01 6.667E-04

JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME 1.32

Programare 3

**** CIRCUIT DESCRIPTION******************************************************************************

R20p 2 0 5k

R20q 2 0 5k

R23 2 3 2.5k

Ix 4 3 1 ;1A current source from 4->3

R40 4 0 2.5k

.dc Ix list 1; DC analyis with Ix=1A

.print dc V(3,4); Rth=V(3,4)!!

.end

Fi ier de ie ire 3

**** DC TRANSFER CURVES TEMPERATURE = 27.000 DEG C******************************************************************************

Ix V(3,4)

1.000E+00 7.500E+03

JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME 1.65


******************************************************************************

WARNING -- There are no devices in this circuit, (this message will be printed

if there are blank lines after the last .END statement)

3) S se determine valoarea lui RL care rezult la puterea maxim a circuitului.

Programare


******************************************************************************

Vs 1 0 10R12 1 2 4k

RL 2 0 {R} ;Make R variable

40


41/54


.param R=1 ;Give R arbitary value

.dc param R=1k 10k 100 ;DC analysis with varying R

.probe ;create data file for graphing purpoes

.end

Fi ier ie ire

JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME .49

Pentru a gsi valoarea lui RL ce rezult la puterea maxim, se impune ca RL s fievariabil prin declararea {any_variable} atunci cnd se indic valoarea lui RL.

Se indic declaraia .param any_variable=x, unde 'x' este un numr ales arbitrar. Declaraia .dc param R=1k 10k 100, impune ca PSpice realizeaz analiza n c.c. cu R

variabil, ntre 1k i 10k cu pas de 100 , respectiv la 1k, 1.1k, 1 .2k...10k. Forma generala declaraiei este:.dc param any_variable start_value end_value increment

Declaraia .probe cheam PSpice, utilizat de Probe pentru a crea un fiier de datecalculate al tuturor tensiunilor, curenilor , etc.

Dac programul de simulare a fost realizat cu succes, se alege opiunea Run Probe....din meniul file din PSpice. Se lanseaz programul Probe i va fi afiat graficul gol nfereastra din Probe.

Graficul din Probe va fi cu variabila R pe axa orizontal. Se poate alege opiunea Add...din meniul Trace pentru a obine graficul "Power_of_R Vs R", prin expresia tipV(2,0)*I(RL),deoarece puterea (R)=V(2,0)*I(RL)

Se alege Cursor>Display din meniul Tools pentru a activa un cursor pe grafic. Se alege Cursor>Max pentru poziionarea cursorului la valoarea maxim, i se observ ce

valoare a lui R corespunde acesteia

Se poate realiza o ax orizontal n scal logaritmic, alegnd axa X cu setarea din meniulPlot i alegnd opiunea pentru scala Log i vizualiznd rezultatul grafic pe ecran.

41


42/54


Deasemenea, variabila de pe axa X poate fi schimbat, alegnd X axis Settings... dinmeniul Plot i executnd click pe X axis variable , respectiv pentru vizualizarea peecran a funciei I(RL).

VII.6.3 Proiectarea i simularea circuitelor de c.c. alimentate de la sursdependent de tensiune

Se consider o surs dependent de tensiune, permis de Pspice, Vab la bornele nodurilirA i B, cu polaritatea pozitiv pe A, +node, n timp ce nodul B -node este .

In general, o surs comandat de tensiune este descris n modul urmtor:Ename +node -node +control_node -control_node gain

Tensiunea este proporional cu Vx-Vy ,unde X este nodul de control +control_nodeiar nodul Y este -control_node Raportul privind ctigul prin amplificare.

Exemplu A B X Y 3

1) Reprezentarea "Vout Vs Vin" pentru circuitul n care Vin variaz de la 0V la 10V.

Programare


******************************************************************************

Vs a 0 {Vin}

.param Vin=1

.dc param Vin 0 10 .1

R1 a 1 5k

Rf 1 out 25k

Rin 1 0 5MegRo out 4 100

Egain 4 0 0 1 200k ;Dependent Source

42


43/54


44/54


.tran 2s 2s ;transient analysis (from t=0 to t=2)

.probe

.end

Fi ier ie ire **** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C

******************************************************************************

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE( 1) 0.0000 ( 4) 0.0000 ( a) 0.0000 ( out) 0.0000


NAME CURRENT

Vs 0.000E+00

TOTAL POWER DISSIPATION 0.00E+00 WATTS

JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME 1.43

Programul utilizeaz o surs de tensiune sinusoidal variabil cu timpul 'Vs'(cu ocomponent n c.c. de 0V, o amplitudine de 1V i frecvena de 1Hz=2pi rad/sec), plasatntre nodurile 'a' i '0', descris n general ca:Vname +node -node SIN dc_offset amplitude frequency

Se observ existena unei capacitii de 1mF amplasat ntre nodurile 'a' i '1'. Deasemenea este inclus declaraia .tran.... , ceea ce face ca PSpice s realizeze o

analiz tranzitorie a circuitului, care poate fi chiar o comand implicit. Totui, pentru cazulcel mai simplu, de realizare a anaizei tranzitorii de la t=0 sec la t=end_time sec (n cazulexemplificat, V(out) variat de la t=0 sec la t=2 sec):

.tran end_time end_time

Dac dorim ca Vs(t) s fie o und patratic, se va utiliza o alt surs de tensiune variabilnumit PULSE, care are urmtoarea form general:Vname +node -node PULSE initial_value final_value delay rise_time

fall_time width period

Unde:

initial_value

semnific tensiunea iniial a pulsulufinal_value semnific tensiunea final a pulsului

44


45/54


delay semnific ntrziuerea iniial de timp a formei de und (dicolo de t=0+)

rise_time semnific timpul de cretere pentru forma de und de la cea iniial la cea final

fall_time semnific timpul de descretere pentru forma de und de la cea final la cea iniial

width semnific timpul de staionare aformei de und la valoarea final a tensiunii

periodsemnific perioada formei de und (parametru inclus numai dac forma de und esteciclic, respectiv repetitiv)

De exemplu, presupunnd o surs de tensiune patratic de frecven 1KHz, oscilatorie ntre-3V i +3V, linia de comand este:

Vs +node -node PULSE -3 3 0s 1us 1us .5ms 1ms

Se observ neprecizarea lui 0s fie la cretere,fie la descretere, deoarece, fizic esteimposibil de a genera o form de und patratic cu un salt instantaneu, ns se pot aloca

valori foarte mici, de exemplu 1 sec., pentru parametrii rise_time respectiv fall_time

3) Reprezentarea Vout(t) i Vin(t), utiliznd Op Amp pentru modelul popular UA741,unde Vin este o und sinusoidal de 1 V i frecvena de 10KHz.

Programare


******************************************************************************Vin 1 0 sin 0 1 10k

R12 1 2 1k

Rf 2 out 5k

Vplus 4 0 10

Vminus 5 0 -10

Xopamp 0 2 4 5 out UA741

.lib eval.lib

.tran .2ms .2ms

.probe

.end

Fi ier de ie ire Using the UA741

**** Diode MODEL PARAMETERS

******************************************************************************

Xopamp.dx

IS 800.000000E-18

RS 1

Using the UA741

**** BJT MODEL PARAMETERS

******************************************************************************

Xopamp.qx

NPNIS 800.000000E-18

BF 93.75

45


46/54


NF 1

BR 1

NR 1

Using the UA741

**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C

******************************************************************************


( 1) 0.0000 ( 2) 19.25E-06 ( 4) 10.0000 ( 5) -10.0000

( out) 514.3E-06 (Xopamp.6)-50.43E-09 (Xopamp.7) 519.3E-06

(Xopamp.8) 519.3E-06 (Xopamp.9) 0.0000

(Xopamp.10) -.6077 (Xopamp.11) 9.9603

(Xopamp.12) 9.9603 (Xopamp.13) -.5938

(Xopamp.14) -.5938 (Xopamp.53) 9.0000

(Xopamp.54) -9.0000 (Xopamp.90) 99.01E-06

(Xopamp.91) 40.0000 (Xopamp.92) -40.0000

(Xopamp.99) 0.0000


NAME CURRENT

Vin 1.925E-08

Vplus -1.116E-03

Vminus 1.116E-03

Xopamp.vb -5.043E-13

Xopamp.vc 8.998E-12

Xopamp.ve 9.001E-12

Xopamp.vlim 9.901E-08

Xopamp.vlp -4.000E-11

Xopamp.vln -4.000E-11

TOTAL POWER DISSIPATION 2.23E-02 WATTS

JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME .55


******************************************************************************

WARNING -- There are no devices in this circuit, (this message will be printed

if there are blank lines after the last .END statement)

n program a fost utilizat UA741 Op Amp., component aflat n fiierul bibliotec numiteval.lib. , interpretat ca un dispozitiv cu 5 conexiuni (cele actuale prezint 7 conexiuni,din care 2 pentru componenta de c.c.) i descris prin:

Xopamp non-inverting_terminal inverting_terminal V++ V-- output UA741

.lib eval.lib

unde V++ i V sunt bornele de conectare la alimentare. Linia " .lib eval.lib" apeleaz PSpice prin fiierul Op Amp. Odat realizarea simulrii cu succes, se ruleaz Probe i obinerea pe acelai grafic a lui

Vout(t) i V1(t).

Not: Dac se afieaz mesajul de eroare "cannot find eval.lib" atunci vom copia fiieruldin directorul c:\msimev71\lib n directorul unde se afl fiierul ".cir" neidentificat..

VII.6.4 Proiectarea i simularea circuitelor de c.a.1) S se determine tensiunea V2(t) atunci cnd Vs(t) reprezint o und patrat pozitiv

de 5V cu frecvena de 1KHz.

46


47/54


Programare


******************************************************************************

Vs 1 0 pulse 0 5 0 1u 1u .5ms 1ms ; 5V positive Square Wave

R12 1 2 1k

R23 2 3 10 ;resistance of inductor

L30 3 0 0.5 ;inductor of .5H.tran 5ms 5ms

.probe

.end

Fi ier de ie ire **** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C

******************************************************************************


( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000 ( 3) 0.0000


NAME CURRENT

Vs 0.000E+00TOTAL POWER DISSIPATION 0.00E+00 WATTS

JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME .38

Unda patrat pozitiv de 1V folosete funcia Pulse, care avnd valori exclusiv pozitive seimpune ca setarea iniial s fie initial_value s fie 0V chiar dac convenional este -1V.

Dac simularea s-a realizat cu succes, se ruleaz Probe pentru afiarea pe grafic a tensiunilorV(1) i V(2).

Pentru calculul constantei de timp a circuitului (De exemplu, considernd durata primului puls(t=0+). , V(2) atinge un vrf de 5V i ulterior o descretere staionar cu aliura 5*exp(-1)).

Pe grafic se poate marca i nscrie coordonatele unor puncte semnificative, apelndCursor>Display din meniul Tools din Probe., urmat de poziionarea cursorului pe grafic iapelarea Label>Mark, din mrniul Tools.

47


48/54


2) Se determin forma undei redresate i forma undei RMS pentru o und triunghiular cu

un vrf de 1V i de frecven 1Hz(perioada period este 1 sec.).

Programare**** CIRCUIT DESCRIPTION

******************************************************************************

Vs 1 0 pulse -1 1 0 .5 .5 1u 1 ;triangular wave

Rout 1 0 1

.tran 5 5 ;transient analysis (t=0 to t=5)

.probe

.end

Fi ier de ie ire **** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C

******************************************************************************

NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE( 1) -1.0000


NAME CURRENT

Vs 1.000E+00


JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME 2.25

Generarea unei unde triunghiulare, cu oscilaii ntre -1V i +1V se realizeaz cu PulseFunction., preciznd init_value=-1V i final_value=+1V, i timpul iniial fr ntrzieredelay=0.

Pe durata jumtii de ciclu unda va crete de la -1V la +1V, iar pe cealalt jumtatede ciclu va scdea de la +1V la -1V. n consecin, att rise_time ct i fall_time sunt

48


49/54


egale cu 0.5 sec. (ideal, limea pulsului unei unde triunghiulare width va fi 0sec, dar

deoarece aceast valoare nu se poate obine fizic vom alege un numr mic 1 usec


50/54


******************************************************************************


( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000


NAME CURRENT

Vs 0.000E+00


**** AC ANALYSIS TEMPERATURE = 27.000 DEG C

******************************************************************************

FREQ IM(R12) II(R12) IR(R12)

5.000E+02 1.344E-03 9.931E-04 9.050E-04

JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME .39

Circuitul implic utilizarea analizei fazoriale., apeln o surs de tensiune AC special, prin:Vname +node -node AC magnitude phase(in degrees!!)

Sursa AC are un vrf al amplitudinii de 1.41V (rms=1V) i o faz de 30

Vs 1 0 ac 1.41 30 Fazorul este tratat ca un semnal 1.41cos(wt +30).

Se include declaraia:.ac lin 1 500 500

pentru ca PSpice s reralizeze o analiz fazorial a circuitului la un semnal de frecven de 500Hz.

Se poate solicita printarea Magnitude, Real Part, sau Imaginary Part al oricrei tensiunesau curent din circuit (n exemplu, amplitudinea curentului fazor prin rezistorul R12, respectiv

IM(R12)), att cu Imaginary Part (II(R12) ct i cu Real Part (IR(R12))).

Exist suficient informaie pentru calculul puterii disipate pe rezistor (1/2|I|2R Watts) i pecondensator(1/2|I|2Zcap Vars).

4) Reprezentarea "Magnitude Vs Frequency" n dB i "Phase Vs Frequency" n grade al[Vout/Vin], obinuit cu frecvena logaritmic de la 1Hz la 100Khz.

Programare

**** CIRCUIT DESCRIPTION******************************************************************************

Vs 1 0 ac 1 0 ;(Vs=1


51/54


52/54


5.012E+04 1.000E+00 1.819E-01

6.310E+04 1.000E+00 1.445E-01

7.943E+04 1.000E+00 1.148E-01

1.000E+05 1.000E+00 9.119E-02

JOB CONCLUDED

TOTAL JOB TIME 2.25

Se utilizeaz pentru analiz o surs AC, iar pentru simplificarea nelegerii se ia amplitudineade vrfVs =1V i faza phase=0 degrees.

.ac sweep_type points start_frequency end_frequency

unde sweep_type este unul dintre {lin, dec, or oct} iarstart_frequencydiferit de 0Hz!

Dac sweep_type este:

- "lin", PSpice va realiza o analiz linear AC ntre frecvena de pornire i cea se sfrit, ntr-un numr specificate de puncte egal distanate ntre start_frequency iend_frequency n care se vor efectua calculele;

- "dec" se va realiza o baleiere logaritmic de la frecvena de pornire la cea de sfrit, dar n

acest caz punctele destinate numrului de calcule vor fi n fiecare decad de frecven dininterval(n exemplu, 40 de calcule n fiecare decad, a patruzecea parte din analizerealizate ntre 1Hz i 10Hz, alte a patruzecea parte n intervalul 10Hz i 100Hz ...a.m.d.);

- "oct" identic ca anterior dar n loc de decade se vor utiliza octave de frecven;

Dup simularea cu succes a circuitului, se ruleaz Probe trasnd db(V(2)/V(1)) pentruobinerea rspunsului n amplitudine a circuitului, iar prin opiunea add_plot din meniul Plot,

un alt grafic trasat, de exemplu p(V(2)/V(1)) de rspund n faz a circuitului).

2) Considerm urmtoarele date obinute experimental, cu circuitul din Fig.1, i dorimcompararea acestora cu cele obinute teoretic:

Frecvena (Hz) (V2/V1) n dB Faza (V2/V1) n grad.

1 -44 89

10 -24.1 85

50 -10.1 70

100 -6.02 60

500 -1.41 20

52


53/54


1,000 -.915 13

10,000 -.44 2

20,000 -.35 1

30,000 -.264 0.5

40,000 -.175 0

50,000 -.175 0

60,000 -.08 0

70,000 0 0

80,000 0 0

100,000 0 0Programare


******************************************************************************

Vs 1 0 ac 1 0 ;(Vs=1


54/54


Ename +node -node FREQ {Control_Voltage} = (frequency, magnitude (in

DB),phase (in (degrees)...)

Unde control_voltage pentru sursa dependent este aceiai cu tensiunea deintrare V(1,0). Datele experimentale se refer la amplitudinea i faza pentru(V2/V1) la 15 frecvene diferite.

Dac simularea circuitului s-a realizat cu succes, se pot compara datele experimentale cucele teoretice utiliznd Probe, trasnd db(V(2)) i db(V(3)). , iar pentru a obine altegrafice prin selectarea add_plot din meniul Plot, de exemplu pentru a trasa p(V(2)) ip(V(3)).

54

Noţiuni introductive in Pspice

Documents

Transcript of Noţiuni introductive in Pspice