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10 DYSE Pspice Digital y Analogico Iniciacion
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7/23/2019 10 DYSE Pspice Digital y Analogico Iniciacion
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Diseo y Simulacin ElectrnicaDiseo y Simulacin Electrnica
1.1. Simulacin digital (Anlisis transitorio)Simulacin digital (Anlisis transitorio)
ocumentos
ocumentos Tipos de seales digitalesTipos de seales digitales
Componentes con conexiones individuales o mediante busComponentes con conexiones individuales o mediante busEjemplo 1, mediante fichero externo (File Stim). 1 bitEjemplo 1, mediante fichero externo (File Stim). 1 bit
D
IC
E
de
D
IC
E
de
, ., .Ejemplo 3, mediante programa PSpice Stimulus Editor (Digstim). 4 bitsEjemplo 3, mediante programa PSpice Stimulus Editor (Digstim). 4 bits
2.2. Simulacin analgicaSimulacin analgicaII
Anlisis ACAnlisis AC Barrido anidadoBarrido anidado Barrido paramtrico 1Barrido paramtrico 1 arr o param trcoarr o param trco Barrido en temperaturaBarrido en temperatura
Anlisis transitorioAnlisis transitorio
3.3. Simulacin hbridaSimulacin hbridaEjemplo con componentes analgicos y digitales simultneamenteEjemplo con componentes analgicos y digitales simultneamente
Departamento de Tecnologa ElectrnicaDepartamento de Tecnologa Electrnica -- I.T.I. Electrnica IndustrialI.T.I. Electrnica Industrial -- 126212003 Diseo y Simulacin Electrnica126212003 Diseo y Simulacin Electrnica
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Tipos de seales digitalesTipos de seales digitales
File Stim (1, 2, 4, 8, 16, 32 bits)File Stim (1, 2, 4, 8, 16, 32 bits)Source.OLB.Source.OLB.
ulacindigital
ulacindigital
(texto ASCII).(texto ASCII).Nombre de la seal (sin espacios).Nombre de la seal (sin espacios).Tanto el nombre de la seal como losTanto el nombre de la seal como los
datos son manuscritos.datos son manuscritos.
PSpice:Sim
PSpice:Sim Stim (1, 4, 8, 16 bits)Stim (1, 4, 8, 16 bits)
Source.OLB.Source.OLB.Se escriben los datos en pantalla.Se escriben los datos en pantalla.El bus se nombra con la estructuraEl bus se nombra con la estructura
clsica nombre[MSB..LSB].clsica nombre[MSB..LSB].
DY
SE
DY
SE
Digstim (1, 2, 4, 8, 16, 32 bits)Digstim (1, 2, 4, 8, 16, 32 bits)SourcSTM.OLB.SourcSTM.OLB.Los datos se fijan en un programaLos datos se fijan en un programa
externo, mediante el uso del ratn.externo, mediante el uso del ratn.
El programa tiene definidos el valor lgico alto y bajo.El programa tiene definidos el valor lgico alto y bajo.No es necesario alimentar los circuitos con fuente alguna.No es necesario alimentar los circuitos con fuente alguna.
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..
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Ejemplo de simulacin digital File StimEjemplo de simulacin digital File Stim
* 7408 Quadr upl e 2* 7408 Quadr upl e 2-- i nput Pos i t i vei nput Posi t i ve-- And Gat esAnd Gat es
* The TTL Dat a Book, Vol 2, 1985, TI* The TTL Dat a Book, Vol 2, 1985, TI* t dn 06/ 23/ 89 Updat e i nter f ace and model names* t dn 06/ 23/ 89 Updat e i nter f ace and model names. subckt 7408 A B Y. subckt 7408 A B Y++ opt i onal : DPWR=$G_DPWR DGND=$G_DGNDopt i onal : DPWR=$G_DPWR DGND=$G_DGND++ par ams: MNTYMXDLY=0 I O_LEVEL=0par ams: MNTYMXDLY=0 I O_LEVEL=0+ U1 and( 2) DPWR DGND+ U1 and( 2) DPWR DGND
ulacindigital
ulacindigital ++ A B YA B Y
++ D_ 08 I O_ STD MNTYMXDLY={MNTYMXDLY}D_08 I O_STD MNTYMXDLY={MNTYMXDLY}+ I O_LEVEL={I O_LEVEL}+ I O_LEVEL={I O_LEVEL}. ends. ends
. model D_08 ugat e (. model D_08 ugat e (+ t pl ht y=17. 5ns t pl hmx=27ns+ t pl ht y=17. 5ns t pl hmx=27ns
PSpice:Sim
PSpice:Sim
y= x=y=
x=++ ))
DY
SE
DY
SE
propagacin de los dispositivospropagacin de los dispositivos
Tiempo (ns) Valor (0,1, Z, X)Tiempo (ns) Valor (0,1, Z, X)
El nombre no debe contener espacios y empezar porEl nombre no debe contener espacios y empezar porun carcter no numrico.un carcter no numrico.
Se dea un es acio entre la seal el resto.Se dea un es acio entre la seal el resto.
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Se comienza con la definicin de los tiempos y losSe comienza con la definicin de los tiempos y los
valores de la seal o bus.valores de la seal o bus.
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Ejemplo de simulacin digital StimEjemplo de simulacin digital Stim
Forma de nombrar el bus segn el fabricanteForma de nombrar el bus segn el fabricante
ulacindigital
ulacindigital {Nombre_bus[MSB:LSB]};{Nombre_bus[MSB:LSB]}; nuevo_nombre_busnuevo_nombre_bus;; RadixRadix
Bus [3..0]Bus [3..0]
Bus [3Bus [3--0]0]
PSpice:Sim
PSpice:Sim
DY
SE
DY
SE
TiempoTiempo (ns)(ns) ValorValor (0,1, Z, X) [4 bits](0,1, Z, X) [4 bits]
R A D I XR A D I X
Hexadecimal (h)Hexadecimal (h)
Octal (o)Octal (o)Binario bBinario b
{Bus[3:0]};pepe;b{Bus[3:0]};pepe;b
Decimal (d)Decimal (d)
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Ejemplo de simulacin digital DigstimEjemplo de simulacin digital Digstim
ulacindigital
ulacindigital
PSpice:Sim
PSpice:Sim
Los datos se almacenan en la plantilla de simulacinLos datos se almacenan en la plantilla de simulacin(El programa lo realiza automticamente)(El programa lo realiza automticamente)
DY
SE
DY
SE
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55Editor de estmulos de PSpiceEditor de estmulos de PSpice
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Ejemplo de simulacin digital Digstim y IIEjemplo de simulacin digital Digstim y II
ulaci
ndigital
ulaci
ndigital
Crea nuevo estmuloCrea nuevo estmulo
Cambia atributos del estmuloCambia atributos del estmulo
Dibuja los cambios de estadoDibuja los cambios de estadoen el estmulo con el ratnen el estmulo con el ratn
PSpice:Sim
PSpice:Sim
DY
SE
DY
SE
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Salida obtenida en el visor de grficasSalida obtenida en el visor de grficas
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Ejemplo de simulacin analgica Barrido ACEjemplo de simulacin analgica Barrido AC
aa
acinanalgic
acinanalgic
PSpice:Simul
PSpice:Simul
(180MHz,(180MHz, --3dB) = Fc3dB) = Fc
DYS
E
DYS
E
+6C =4.019pF
2 RF 2220180= =
Clculo tericoClculo terico
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Ejemplo de simulacin analgica (Barrido anidado)Ejemplo de simulacin analgica (Barrido anidado)
aa
acinanalgic
acinanalgic
PSpice:Simul
PSpice:Simul
DYS
E
DYS
E
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Ejemplo de simulacin analgica Barrido paramtrico 1Ejemplo de simulacin analgica Barrido paramtrico 1
Librera SPECIAL.OLB (Param)Librera SPECIAL.OLB (Param)
aa
acinanalgic
acinanalgic
PSpice:Simul
PSpice:Simul
DYS
E
DYS
E
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Ejemplo de simulacin analgica Barrido paramtrico 1 y IIEjemplo de simulacin analgica Barrido paramtrico 1 y II
aa
acinanalgic
acinanalgic
PSpice:Simul
PSpice:Simul
DYS
E
DYS
E
Cuando se editan las caractersticas del componente PARAM, no aparece el nombre del parmetro a variar.Cuando se editan las caractersticas del componente PARAM, no aparece el nombre del parmetro a variar.Debemos aadir una columna nueva con los datos del mismo y, posteriormente, fijar el valor del parmetro.Debemos aadir una columna nueva con los datos del mismo y, posteriormente, fijar el valor del parmetro.
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Ejemplo de simulacin analgica Barrido paramtrico 2Ejemplo de simulacin analgica Barrido paramtrico 2
Ti os de modelosTi os de modelos
aa
CAPCAPCORECOREDDGASFETGASFETINDIND
acinanalgic
acinanalgic ISWITCHISWITCH
LPNPLPNPNIGBTNIGBTNJ FNJ F
NMOSNMOSNPNNPN
PSpice:Simul
PSpice:Simul
PMOSPMOSPNPPNPRESRES
TRNTRNVSWITCHVSWITCH
DYS
E
DYS
E Cambio del valor de la Beta del transistorCambio del valor de la Beta del transistor
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1111
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Ejemplo de simulacin analgica Barrido en TemperaturaEjemplo de simulacin analgica Barrido en Temperatura
aa
100C 50C 20C100C 50C 20C
acinanalgic
acinanalgic
PSpice:Simul
PSpice:Simul
DYS
E
DYS
E Comportamiento NTC del diodo ante cambios de TemperaturaComportamiento NTC del diodo ante cambios de Temperatura
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Anlisis transitorio (TRAN)Anlisis transitorio (TRAN)
ResistenciaResistencia
aa
para justificarpara justificarel error nudoel error nudoflotante queflotante quese produce alse produce al
utilizarutilizar
acinanalgic
acinanalgic
Trafos.Trafos.
PSpice:Simul
PSpice:Simul
DYS
E
DYS
E
2
pico
1 22
VPL L
VS=
Se fija laSe fija laautoinduccin delautoinduccin delSecundario y seSecundario y se
calcula la delcalcula la del
p co ResistenciaResistenciapara justificar elpara justificar el
aislamientoaislamientogalvnicogalvnico
rmaro.rmaro.(Los valores de(Los valores de
tensin deben sertensin deben ser
de pico no eficaces)de pico no eficaces)
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Anlisis transitorio (TRAN) y IIAnlisis transitorio (TRAN) y II
aa
Tensin en el condensador de filtradoTensin en el condensador de filtrado
aci
nanalgic
aci
nanalgic Tensin en la carga =7.46VTensin en la carga =7.46V
PSpice:Simul
PSpice:Simul
DYS
E
DYS
E
Tensin en el secundario del trafo = 14.142VpTensin en el secundario del trafo = 14.142Vp
Corriente a travs de la cargaCorriente a travs de la carga
Corriente a travs del diodo zenerCorriente a travs del diodo zener
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Ejemplo de simulacin hbrida (A/D)Ejemplo de simulacin hbrida (A/D)
Los ficheros *.stm son de formato antiguo, peroLos ficheros *.stm son de formato antiguo, perose mantienen por compatibilidad.se mantienen por compatibilidad.
UPRESET STIM (1,1)UPRESET STIM (1,1)
laci
nhbrida
laci
nhbrida _ __ _
++PRESETPRESET+IO_STM TIMESTEP =1.000000E+IO_STM TIMESTEP =1.000000E--9 IO_LEVEL=09 IO_LEVEL=0+ 0.000000s 0+ 0.000000s 0+ 230.0000E+ 230.0000E--9s 19s 1
+ 440.0000E+ 440.0000E--9s 09s 0+ 490.0000E+ 490.0000E--9s 19s 1
PSpice:Sim
PSpice:Sim
UCLEAR STIM (1,1)UCLEAR STIM (1,1)+$G_DPWR $G_DGND+$G_DPWR $G_DGND++CLEARCLEAR+IO_STM TIMESTEP =1.000000E+IO_STM TIMESTEP =1.000000E--9 IO_LEVEL=09 IO_LEVEL=0+ 0.000000s 1+ 0.000000s 1
DY
SE
DY
SE
Transistor 2N2222Transistor 2N2222
+ 200.0000E+ 200.0000E--9s 09s 0
+ 400.0000E+ 400.0000E--9s 19s 1
UCLOCK STIM (1,1)UCLOCK STIM (1,1)+$G_DPWR $G_DGND+$G_DPWR $G_DGND++CLOCKCLOCK
_ ._ . -- __+ 0.000000s 0+ 0.000000s 0+LABEL =RELOJ+LABEL =RELOJ+ 700.0000E+ 700.0000E--9s 19s 1+ 750.0000E+ 750.0000E--9s 09s 0
+ 800.0000E+ 800.0000E--9s GOTO RELOJ 12 TIMES9s GOTO RELOJ 12 TIMES
UINPUT_D STIM (1,1)UINPUT_D STIM (1,1)+$G_DPWR $G_DGND+$G_DPWR $G_DGND++INPUT_DINPUT_D+IO_STM TIMESTEP =1.000000E+IO_STM TIMESTEP =1.000000E--9 IO_LEVEL=09 IO_LEVEL=0+ 0.000000s 0+ 0.000000s 0+ 590.0000E+ 590.0000E--9s 19s 1
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1515Transistor BC547ATransistor BC547A
+ 820.0000E+ 820.0000E--9s 09s 0+ 1.530000E+ 1.530000E--6s 16s 1
+ 1.720000E+ 1.720000E--6s 06s 0.END.END
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Ejemplo de simulacin hbrida (A/D) y IIEjemplo de simulacin hbrida (A/D) y II
El transistor 2N2222 posee una velocidad de trabajoEl transistor 2N2222 posee una velocidad de trabajoinferior al BC547. Dependiendo de la anchura de losinferior al BC547. Dependiendo de la anchura de lospulsos aplicados, algunos cambios de estado pasanpulsos aplicados, algunos cambios de estado pasandesapercibidos para el transistor 2N.desapercibidos para el transistor 2N.
lacinhbrida
lacinhbrida
PSpice:Sim
PSpice:Sim
DY
SE
DY
SE
Transistor 2N2222Transistor 2N2222
Transistor BC547ATransistor BC547A
El tiempo de respuesta ante un cambioEl tiempo de respuesta ante un cambio
de valor a ON es mucho ms elevadode valor a ON es mucho ms elevado..
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El paso a ON es mucho ms acusado en el 2N queEl paso a ON es mucho ms acusado en el 2N queen el BC. Sin embargo, el paso a OFF es idnticoen el BC. Sin embargo, el paso a OFF es idntico
en los dos transistores.en los dos transistores.