Tutorial OrCAD 9-2

M.C. JOSE ANTONIO HOYO MONTAÑOCENIDET, MEXICO

NOTASTUTORIALCADENCE

OrCAD REL. 9.2

DRAFT

Tabla de Contenido

CAPITULO 1.- INTRODUCCION A PSPICE 1

INTRODUCCION GENERAL 1

VERSIONES DE PSPICE 1

PROGRAMAS QUE CONFORMAN AL CADENCE OrCAD REL. 9.2 LITE 2

REQUERIMIENTOS 3

TIPOS DE ARCHIVOS GENERADOS 3

CAPITULO 2.- CAPTURA DE ESQUEMATICOS 5

CONFIGURACION Y USO DE CAPTURE CIS LITE 5

MENU OPTIONS – PREFERENCE 5

OPCION “COLOR/PRINT” 5

OPCION “GRID DISPLAY” 7

OPCION “PAN AND ZOOM” 8

OPCION “SELECT” 9

OPCION “MISCELLANEOUS” 9

OPCION “TEXT EDITOR” 11

MENU OPTIONS – DESIGN TEMPLATE 12

OPCION “FONTS” 12

OPCION “TITTLE BLOCK” 12

OPCION “PAGE SIZE” 12

OPCION “GRID REFERENCE” 14

OPCION “HIERARCHY” 15

OPCION “SDT COMPATIBILITY” 16

DISEÑO DE ESQUEMATICOS “PLANOS” 16

CREAR UN DISEÑO PLANO 18

ETAPA 1: COLOCAR LOS DISPOSITIVOS EN EL AREA DE TRABAJO 19

ETAPA 2: CONECTAR LOS DISPOSITIVOS 23

ETAPA 3: ESPECIFICACION DE PARAMETROS DE LOS DISPOSITIVOS. 24

ETAPA 4: GENERACION DE LISTADO DE RED. 26

CREAR UN DISEÑO “JERARQUICO” 29

ETAPA 1: CREAR BLOQUE JERARQUICO 29

ETAPA 2: CREAR LAS TERMINALES DE CONEXIÓN DEL BLOQUE JERARQUICO 34

ETAPA 3: EDITAR IMPLEMENTACION DEL BLOQUE JERARQUICO 36

ETAPA 4: EDITAR EL RESTO DEL CIRCUITO EQUEMATICO EN EL NIVEL

SUPERIOR DEL BLOQUE JERARQUICO 38

ETAPA 5: CREAR LISTADO DE RED 39

ETAPA 6: CREAR NUEVAS IMPLEMENTACIONES PARA UN BLOQUE JERARQUICO 39

Cadence iOrCAD REL. 9.2 LITE

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CAPITULO 3.- MODELOS, LIBRERIAS Y SIMBOLOS 41

CREAR Y MODIFICAR MODELOS DE PSPICE CON CAPTURE 41

PSPICE MODEL EDITOR 41

GENERACION DE LA CURVA CORRIENTE DIRECTA VS. VOLTAJE DIRECTO 43

GENERACION DE LA CURVA DE CAPACITANCIA DE UNION VS VOLTAJE INVERSO 45

GENERACION DE LA CURVA CORRIENTE INVERSA VS VOLTAJE INVERSO 47

GENERACION DE LA CURVA DE VOLTAJE DE RUPTURA INVERSO 48

GENERACION DE LA CURVA DE CORRIENTE DE RECUPERACION INVERSA 49

MODIFICAR UN MODELO EXISTENTE EN CAPTURE 52

MODELADO DE DISPOSITIVOS 52

EL COMANDO.MODEL 52

MODELADO DE DISPOSITIVOS ACTIVOS 53

PARAMETROS DE MODELADO DE DIODOS 54

PARAMETROS DE MODELADO DE UN TRANSISTOR DE UNION BIPOLAR (BJT) 55

PARAMETROS DE MODELADO DE UN TRANSISTOR DE EFECTO

DE CAMPO (JFET) 55

PARAMETROS DE MODELADO DE UN TRANSISTOR DE EFECTO

DE CAMPO TIPO MOS (MOSFET) 56

PARAMETROS DE MODELADO DE UN TRANSISTOR DE BIPOLAR

DE COMPUERTA AISLADA (IGBT) 57

CAMBIAR LA REFERENCIA DE MODELO. 57

CREAR ARCHIVO DE LIBRERÍA DE MODELOS 57

MODIFICAR LA REFERENCIA DE MODELO 59

CREAR NUEVOS MODELOS USANDO PARTE TIPO “BREAKOUT” 62

CREAR UN MODELO TIPO .SUBCKT A PARTIR DE UN ESQUEMATICO 66

CREACION DE LIBRERIAS DE SIMBOLOS PARA CAPTURE 71

CREAR UNA LIBRERÍA DE SIMBOLOS USANDO PSPICE MODEL EDITOR. 71

CAPITULO 4.- FUENTES DE SEÑAL 84

FUENTES DE SEÑAL ANALOGICA DE VOLTAJE Y CORRIENTE. 84

FUENTES DE CORRIENTE Y VOLTAJE DEPENDIENTES 84

FUENTES CONTROLADAS POR VOLTAJE 84

FUENTES DE GANANCIA FIJA 85

FUENTES DEPENDIENTES DE LA FRECUENCIA 85

FUENTE LAPLACIANA 86

FUENTE TIPO POLINOMIO 86

FUENTE TIPO TABLA 86

FUENTE TIPO VALOR 87

FUENTES CONTROLADAS POR CORRIENTE 87

Cadence iiOrCAD REL. 9.2 LITE

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FUENTES DE GANANCIA FIJA 87

FUENTE TIPO POLINOMIO 88

FUENTES DE VOLTAJE Y CORRIENTE INDEPENDIENTES 88

FUENTE DE CORRIENTE (IAC) O VOLTAJE (VAC) DE CORRIENTE ALTERNA 88

FUENTE DE CORRIENTE (IDC) O VOLTAJE (VDC) DE CORRIENTE ALTERNA 89

FUENTE DE CORRIENTE (IEXP) O VOLTAJE (VEXP) EXPONENCIAL 89

FUENTE DE CORRIENTE (IPULSE) O VOLTAJE (VPULSE) DE PULSOS 90

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL) O VOLTAJE (VPWL) FORMADAS POR

SEGMENTOS LINEALES 91

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL) O VOLTAJE (VPWL) FORMADAS

POR SEGMENTOS LINEALES 92

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_ENH) O VOLTAJE (VPWL_ENH)

FORMADAS POR SEGMENTOS LINEALES EXTENDIDAS 93

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_RE_FOREVER) O VOLTAJE

(VPWL_RE_FOREVER) FORMADAS POR SEGMENTOS

LINEALES, DE REPETICION INFINITA 93

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_RE_FOREVER) O VOLTAJE

(VPWL_RE_FOREVER) FORMADAS POR SEGMENTOS

LINEALES, DE N REPETICIONES 94

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_ENH) O VOLTAJE (VPWL_ENH)

FORMADAS POR SEGMENTOS LINEALES, DEFINIDAS EN ARCHIVO 95

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_F_RE_FOREVER) O VOLTAJE

(VPWL_F_RE_FOREVER) FORMADAS POR SEGMENTOS

LINEALES, DEFINIDAS EN ARCHIVO, DE REPETICION INFINITA 96

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_F_RE_FOREVER) O VOLTAJE

(VPWL_F_RE_FOREVER) FORMADAS POR SEGMENTOS

LINEALES, DE N REPETICIONES 96

FUENTE DE CORRIENTE (ISFFM) O VOLTAJE (VSFFM) MODULADA EN

FRECUENCIA 97

FUENTE DE CORRIENTE (ISIN) O VOLTAJE (VSIN) SINUSOIDAL AMORTIGUADA 98

FUENTE DE CORRIENTE (ISRC) O VOLTAJE (VSRC) 99

FUENTES DE SEÑAL DIGITAL 100

RELOJ DIGITAL 100

ESTIMULO101

ESTIMULO DEFINIDO EN ARCHIVO 101

ESTIMULO DEFINIDO EN ARCHIVO DE ESTIMULO 104

PROGRAMA PSPICE STIMULUS EDITOR 105

GENERACION DE ESTIMULO TIPO SENOIDAL 105

GENERACION DE ESTIMULO TIPO DIGITAL 108

Cadence iiiOrCAD REL. 9.2 LITE

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CAPITULO 5.- TIPOS DE ANÁLISIS DE SIMULACIÓN EN PSPICE AD 111

INTRODUCCION A LOS TIPOS DE ANALISIS EN PSPICE AD 111

VENTANA DE CONFIGURACION DE PSPICE 112

OPCION “GENERAL” 113

OPCION “ANALYSIS” 114

OPCION “INCLUDE FILES” 114

OPCION “LIBRARIES” 116

OPCION “STIMULUS” 117

OPCION “OPTIONS” 118

OPCION “DATA COLLECTION” 121

OPCION “PROBE WINDOW” 121

ANALISIS DE PUNTO DE OPERACIÓN 122

PUNTO DE OPERACIÓN EN CD 123

ANALISIS DE SENSIBILIDAD EN CD 131

FUNCION DE TRANSFERENCIA DE PEQUEÑA SEÑAL EN CD 134

ANALISIS TRANSITORIO 136

ANALISIS DE FOURIER DE FORMAS DE ONDA GENERADAS EN ANALISIS

TRANSITORIO 143

ANALISIS DE FOURIER EN PSPICE AD 143

ANALISIS DE FOURIER EN EL ARCHIVO DE SALIDA DE SIMULACION 146

ANALISIS DE BARRIDO DE CD 148

ANALISIS DE BARRIDO DE CD SIMPLE. 148

ANALISIS DE BARRIDO DE CD ANIDADO. 151

ANALISIS DE BARRIDO DE CA 158

ANALISIS DE RESPUESTA EN FRECUENCIA 159

ANALISIS DE RUIDO 166

ANALISIS PARAMETRICO 169

ANALISIS PARAMETRICO EN EL TIEMPO 169

ANALISIS PARAMETRICO EN CONDICIONES ESTATICAS DE CD 174

ANALISIS PARAMETRICO EN RESPUESTA A LA FRECUENCIA 177

ANALISIS DE MONTE CARLO Y PEOR CASO 182

ANALISIS DE MONTE CARLO 183



ANALISIS DE BARRIDO EN CA 194

PEOR CASO 200




Cadence ivOrCAD REL. 9.2 LITE

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ANALISIS DE BARRIDO DE TEMPERATURA 211




ANALISIS DIGITAL 220

CAPITULO 6.- POSTPROCESAMIENTO DE ANÁLISIS DE SIMULACIÓN EN PSPICE AD 228

PSPICE AD 228

USO DE PSPICE AD 229

MANEJO DE ARCHIVOS E IMPRESIÓN 229

ABRIR ARCHIVO 229

AGREGAR ARCHIVO DE FORMAS DE ONDA 231

CONFIGURACION E IMPRESIÓN DE RESULTADOS GRAFICOS DE SIMULACION 233

CONFIGURACION DE PAGINA 233

CONFIGURACION DE IMPRESORA 236

VISUALIZACION PREVIA DE LA IMPRESION 237

IMRESION DE GRAFICAS 238

MANEJO DE RESULTADOS DE SIMULACION 238

AGREGAR TRAZOS 238

BORRAR TODOS LOS TRAZOS 241

BORRAR UN TRAZO 241

CORTAR UNO O VARIOS TRAZOS 242

COPIAR UNO O VARIOS TRAZOS 242

PEGAR UNO O VARIOS TRAZOS 242

SELECCIONAR TODOS LOS TRAZOS DE UN AREA DE DESPLEGADO ACTIVA 242

DEFINICION DE FUNCIONES MACROS 243

CREACION DE MACROS 243

MODIFICACION DE MACROS 244

SB3 ELIMINACION DE MACROS 245

CARGAR FUNCIONES MACRO DE OTRO ARCHIVO PRB 246

GUARDAR FUNCIONES MACRO EN OTRO ARCHIVO PRB 246

FUNCION DE ACERCAMIENTO 248

CONFIGURACION DE LAS OPCIONES DE DESPLEGADO DE TRAZOS 249

CONFIGURACION DE EJES 249

CONFIGURACION DEL EJE “X” 250

CONFIGURACION DEL EJE “Y” 251

AGREGAR Y ELIMINAR EJE Y 253

AGREGAR AREA DE DESPLEGADO 254

ELIMINAR AREA DE DESPLEGADO 255

Cadence vOrCAD REL. 9.2 LITE

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QUITAR SINCRONIA A AREAS DE DESPLEGADO 255

USO DE ETIQUETAS 256

USO DE CURSOR 258

TRANSFORMADA RAPIDA DE FOURIER 260

ANALISIS DE DESEMPEÑO 262

MODIFICAR LOS COLORES Y TIPOS DE LINEAS DE LOS TRAZOS 264

CONFIGURACION DE PSPICE AD 267

CAPITULO 7.- DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOS UTILIZANDO ORCAD CAPTURE Y ORCADLAYOUT 273

PROCESO DE DISEÑO DE UN CIRCUITO IMPRESO EN OrCAD LAYOUT 273

CREACION DE REDES DE CONEXIONES A PARTIR DE UN DIAGRAMA

ESQUEMATICO DE OrCAD CAPTURE 273

CREACION DE CIRCUITO IMPRESO 276

DISTRIBUCION DE COMPONENTES EN EL CIRCUITO IMPRESO 281

CAMBIOS EN LAS FORMAS DE LAS HUELLAS ASIGNADAS A LOS DISPOSITIVOS 286

GENERACION DE LAS PISTAS DE CONEXION 290

DELIMITADO Y LLANADO DE ESPACIOS EN EL CIRCUITO IMPRESO 300

IMPRESIÓN DE LAS CAPAS DEL CIRCUITO IMPRESO 304

CAPITULO 8.- GENERACION DE REPORTES E INTERFAZ CON APLICACIONES MS OFFICE. 308

INTRODUCCION 308

GENERACION DE REPORTES EN CAPTURE 308

COPIAR DIAGRAMAS Y GRAFICOS HACIA APLICACIONES DE MS OFFICE 312

COPIAR LOS DATOS DE UN TRAZO 315

Anexo A.- Hojas de datos 317

Diodo HFA15TB60 317

Anexo B.- Parámetros de los modelos para PSPICE. 323

DIODO 323

BJT 324

JFET 326

MOSFET 326

PARAMETROS PARA LOS MODELOS DE NIVEL 1, 2 Y 3 328

PARAMETROS PARA EL MODELO DE NIVEL 4 329




IGBT 340

Cadence viOrCAD REL. 9.2 LITE

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Anexo C.- Comandos de descripción de modelos .MODEL y .SUBCKT 342

Sintaxis comando .MODEL 342

Sintaxis comando .SUBCKT 344

Sintaxis comando .DISTRIBUTION 345

Anexo D.- Comandos de descripción de plantilla para símbolos de PSPICE 346

Sintaxis de TEMPLATE 346

Anexo E.- Relación de secuencia de teclas para ejecutar comandos de OrCAD Rel. 9.2 348

CAPTURE 348

PSPICE AD 350

PSPICE MODEL EDITOR 352

PSPICE STIMULUS EDITOR 352

LAYOUT 353

Anexo F.- BIBLIOGRAFIA 358

Cadence viiOrCAD REL. 9.2 LITE

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Tabla de Tablas

Tabla I.- Voltaje y corriente directa del HFA15TB60 44

Tabla II.- Capacitancia de unión del HFA15TB60 45

Tabla III.- Voltaje y corriente inversa del HFA15TB60. 47

Tabla IV.- Parámetros comunes del modelado de diodos. 54

Tabla V.- Parámetros comunes del modelado de BJT. 55

Tabla VI.- Parámetros comunes del modelado de JFET. 56

Tabla VII.- Parámetros comunes del modelado de MOSFET. 57

Tabla VIII Valores permitidos para los números digitales 103

Tabla IX.- Frecuencias de programación de las señales de estímulos para el archivo “ejemplo21”. 225

Tabla X.- Variables disponibles en las secciones “HEADER” y “FOOTER”. 234

Tabla XI.- Funciones y operaciones analógicas. 239

Tabla XII.- Funciones objetivo incluidas en PSPICE AD para el análisis de desempeño. 262

Cadence viiiOrCAD REL. 9.2 LITE

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DRAFT

CAPITULO 1.- INTRODUCCION A PSPICE

INTRODUCCION GENERAL

PSPICE es una variante del programa SPICE2 desarrollado a mediados de los años 70 en la Universidad deCalifornia en Berkeley. SPICE2 y su versión original SPICE fueron desarrollados con fondos públicos en E.U.A., por locual se consideran programas de “dominio público”. Dado que la Universidad de California en Berkeley no ofrece versionescomerciales o servicios de asesoría de SPICE, se desarrollaron versiones comerciales para satisfacer las necesidades de losusuarios industriales.

PSPICE es una versión comercial de SPICE2 desarrollada por MicroSim Corp. en 1985, para ser utilizada enplataformas de PC y equipos basados en sistemas operativos UNIX. En 1997 MicroSim Corp. fue adquirida por OrCADCorp. con lo cual se inicia un cambio en el diseño de su interfaz con el usuario, reemplazando el programa de captura deesquemáticos de MicroSim Corp. (Schematics) por OrCAD CAPTURE, lo cual implicó un cambio en los comandos deoperación del usuario.

En 1999 OrCAD Corp. pasó a formar parte de la división de diseño de circuitos impresos de Cadence Corp., lainterfaz creado por OrCAD para la captura de esquemáticos se mantiene, los mecanismos de simulación se mejoran,teniéndose menos problemas de convergencia y el programa de postprocesamiento PROBE también recibe cambios.PSPICE es el acrónimo de Profesional Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (lo cual se traduce como:programa de simulación profesional con énfasis en circuitos integrados).

PSPICE calcula voltajes y corrientes de los nodos analógicos que conforman el esquemático y determina el estadológico de los nodos digitales. En el caso de esquemáticos con componentes analógicos y digitales determina lasequivalencias de los niveles lógicos a voltajes y/o corrientes analógicas.

PSPICE no hace consideraciones o suposiciones sobre el funcionamiento de un circuito, utiliza las ecuaciones quedefinen el comportamiento de los dispositivos y de los nodos y realiza un análisis matemático.

VERSIONES DE PSPICE

Cadence cuenta en la actualidad con dos versiones de PSPICE: OrCAD Rel. 9.2 LITE y OrCAD Rel. 9.2Professional.

OrCAD Rel. 9.2 LITE es una versión limitada, en la cual se tienen las siguientes restricciones:

1) CAPTURE CIS LITE (programa de captura de esquemáticos) acepta un máximo de 60 elementos, las libreríasde símbolos no pueden tener más de 15 elementos.

2) PSPICE AD LITE (programa de simulación y desplegado de resultados) acepta un máximo de

- 64 Nodos

- 10 Transistores

- 65 Dispositivos digitales

- 10 Líneas de transmisión

- Sólo despliega datos de simulación obtenidos con versiones LITE o de estudiante.

Cadence 1OrCAD REL. 9.2 LITE

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3) PSPICE MODEL EDITOR (programa de edición y creación de librerías de modelos) limitado a diodos.

4) PSPICE STIMULUS EDITOR (programa de edición y creación se señales de estimulo analógicas y digitales)limitado ondas senoidales y relojes digitales.

5) LAYOUT PLUS (programa de diseño de circuitos impresos) está limitado a:

- Una sola librería de “huellas” para resistencias, capacitores, diodos y circuitos integrados.

- 100 conexiones

- 15 componentes

La versión profesional no sufre de ninguna de las limitaciones anteriores. Además, cuenta con opcionesadicionales no disponibles en la versión LITE.

PROGRAMAS QUE CONFORMAN AL CADENCE OrCAD REL. 9.2 LITE

CAPTURE CIS LITE – Editor gráfico de circuitos utilizado para dibujar el diagrama esquemático del circuito aser simulado o implementado en circuito impreso.

LAYOUT PLUS – Editor de circuitos impresos, utiliza archivos de lista de redes generados por CAPUTRE CIS

LITE como entrada.

PSPICE AD LITE – Simulador analógico y digital que incorpora funciones de desplegado y manipulación deformas de onda.

PSPICE MODEL EDITOR – Programa para crear modelos de dispositivos semiconductores basados en curvas yparámetros de hojas de datos.

PSPICE OPTIMIZER – Programa para optimizar el desempeño de circuitos analógicos, limitado en la versiónLITE a 1 objetivo, 1 parámetro y 1 restricción.

PSPICE STIMULUS EDITOR – Herramienta de generación de estímulos analógicos y digitales con formas deonda especiales que serán utilizadas como fuentes de entrada en simulaciones.


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Fig. 1.- Programas de OrCAD REL. 9.2 LITE

REQUERIMIENTOS

La versión LITE requiere de al menos:

- MS WINDOWS 95/98 o NT 4.0 service pack 3,

- Unidad de CD-ROM de 4x,

- Procesador Pentium de 90MHz,

- 32 MB de memoria RAM,

- Espacio de disco duro de:

89 MB para CAPTURE CIS

66 MB para LAYOUT PLUS

46 MB para PSPICE A/D

- Monitor a color tipo VGA de 256 colores y resolución de 800x600

TIPOS DE ARCHIVOS GENERADOS

A continuación se listan algunos de los tipos de archivos generados y utilizados por OrCAD Rel. 9.2 LITE.

.opj – Archivo que se genera en el programa CAPTURE CIS LITE y contiene el listado de los nombres de losarchivos generados con sus herramientas.

.dsn – Archivo que contiene la información del diagrama esquemático.

.cir – Archivo generado por CAPTURE CIS LITE, contiene la información completa del circuito para ser simuladoasí como las instrucciones de análisis.

.net – Archivo generado por CAPTURE CIS LITE, contiene únicamente la información del circuito para sersimulado, este archivo se incluye en el archivo “.cir”.

.als – Archivo generado por CAPTURE CIS LITE, contiene los nombres “alias” de nodos y componentes, se agregaal archivo “.cir”.

.out – Archivo generado por PSPICE AD LITE, contiene información sobre la simulación, mensajes de error,resultados de los análisis de punto de operación, Fourier y función de transferencia.

.sim – Archivo generado por CAPTURE CIS LITE, contiene el perfil de la simulación, i.e., el tipo de análisis y susparámetros de ejecución.

.drc – Archivo generado por CAPTURE CIS LITE, contiene el resultado de revisar el esquemático en busca deerrores de conexión eléctrica.

.xrf – Archivo generado por CAPTURE CIS LITE, contiene información sobre los dispositivos utilizados en elesquemático, tal como, valor, referencia, página en que se utiliza y la librería de donde se obtuvo.


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.bom – Archivo generado por CAPTURE CIS LITE, contiene información sobre el número de dispositivos delmismo valor y sus referencias.

.mrk – Archivo generado por CAPTURE CIS LITE, contiene información acerca de la posición y tipo demarcadores de señal utilizadas en el esquemático. Este archivo es utilizado por PSPICE AD LITE.

.olb – Archivo de librería de símbolos para utilizarse en CAPTURE CIS LITE.

.mnl – Archivo generado por CAPTURE CIS LITE, contiene el listado de red el esquemático, i.e., el listado deconexiones del esquemático para ser utilizado por LAYOUT PLUS.

.dat – Archivo generado por PSPICE AD LITE, contiene el resultado de la simulación en formato binario para serdesplegado en pantalla como gráfico.

.prb – Archivo generado por PSPICE AD LITE, contiene información sobre la configuración de la representacióngráfica de los resultados. Por omisión, guarda sólo la última configuración usada.

.lib – Archivo de librerías de modelos, estos modelos se pueden generar y editar en PSPICE MODEL EDITOR ocon un editor de textos tipo ASCII. Contiene la descripción de dispositivos contenidos en estructuras.MODEL — .END y . SUBCKT — .ENDS

.ind - Archivo índice de librerías de modelos.

.stl – Archivo generado por PSPICE STIMULUS EDITOR, contiene las señales de estimulo a ser utilizadas en lassimulaciones.

.max – Archivo generado por LAYOUT PLUS, contiene la información de conexión de componentes, tipos deencapsulados y “huellas”.

.llb – Archivo de librerías de “huellas” para LAYOUT PLUS.

.tch – Archivo de plantilla para diseño en LAYOUT PLUS, contiene información para diseño en varias capas decircuitos impresos.

.lis – Archivo generado por LAYOUT PLUS al ejecutar la utilería ECO para la asignación de “huellas” a losdispositivos.

.err – Archivo de errores generado por LAYOUT PLUS al ejecutar la utilería ECO.


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DRAFT

CAPITULO 2.- CAPTURA DE ESQUEMATICOS

CONFIGURACION Y USO DE CAPTURE CIS LITE

Antes de empezar a utilizar el programa el programa CAPTURE CIS LITE revisaremos algunas de las opcionesde configuración del programa.

MENU OPTIONS – PREFERENCE

Sí se accesa “OPTIONS – PREFERENCE” se abre una ventana que permite modificar los atributos de los coloresde desplegado, cuadrícula, acercamiento, selección, editor de texto y otros.

OPCION “COLOR/PRINT”

En la ceja “COLOR/PRINT” (ver figura 2) se puede modificar el color de desplegado en pantalla y/o de impresión,de diversos elementos gráficos y de texto utilizados en CAPTURE CIS LITE. A continuación se hace una brevedescripción de estos elementos.

ALIAS – Corresponde a etiquetas asignadas a nodos de conexión.

BACKGROUND – Es el color de fondo del área de trabajo.


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Fig. 2.- Ventana de configuración de preferencias, opción de modificación de colores e impresión.

BOOKMARK – Es una marca que permite tener un acceso rápido a un lugar especifico del diagrama esquemáticoque será utilizado frecuentemente.

BUS – Es un conjunto de líneas de conexión representado como una línea gruesa.

CONNECTION SQUARE – Cuadro de conexión.

DISPLAY PROPERTY – Algunos elementos, como por ejemplo PARAM y K, tienen elementos descriptivosadicionales al nombre y número de parte.

DRC MARKER – Marcador que muestra la localización en el esquemático de los errores encontrados al ejecutaruna revisión de las reglas de diseño (Design Rule Check en inglés).

GRAPHICS – Color de los siguientes elementos gráficos: línea, rectángulo, elipse, arco y polilínea.

GRID – Color de los puntos o líneas de cuadrícula.

HIERARCHICAL BLOCK – Bloque jerárquico que permite utilizar diagramas contenidos en páginas diferentesdel diseño como un subcircuito.

HIERARCHICAL BLOCK NAME – Nombre del bloque jerárquico.

HIERARCHICAL PIN – Terminal del bloque jerárquico.

HIERARCHICAL PORT – Color del puerto de conexión jerárquico.

HIERARCHICAL PORT TEXT – Texto del puerto de conexión jerárquico.

JUNCTION – Unión de dos o más líneas, componentes o buses.

NO CONNECT – Algunos dispositivos requieren que se especifique si no tienen conexión eléctrica, esto esimportante para la ejecución del DRC y del programa LAYOUT.

OFF-PAGE CONNECTOR – Conecta páginas de un mismo diseño.

OFF-PAGE CONNECTOR TEXT – Nombre del conector entre páginas.

PART BODY – Líneas que forman el símbolo de un dispositivo.

PART BODY RECTANGLE – Rectángulo que forma parte del cuerpo de algunos dispositivos.

PART REFERENCE – Referencia del dispositivo, i.e., R1, R2, L5, ...

PART VALUE – Nombre o valor del dispositivo.

PIN – Terminal del dispositivo.

PIN NAME – Nombre de la terminal del dispositivo.

PIN NUMBER – Número de la terminal del dispositivo.

POWER – Conector de alimentación.


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POWER TEXT – Nombre del conector de alimentación.

SELECTION – Objeto seleccionado con el apuntador.

TEXT – Texto agregado al esquemático.

TITLE BLOCK – Bloque que incluye información sobre el esquemático, tal como: nombre del circuito, fecha deelaboración, nombre del diseñador, etc.

TITLE BLOCK TEXT – Texto del bloque de titulo.

WIRE – Cable de conexión.

Una vez realizados cambios a estos atributos de color, se puede regresar a la configuración original pulsando elbotón “USE DEFAULT” que aparece en la parte inferior izquierda de la ventana.

OPCION “GRID DISPLAY”

En la ceja “GRID DISPLAY”, figura 3, se pueden modificar los siguientes atributos de la cuadrícula:

SCHEMATIC PAGE GRID (Cuadrícula de la página de esquemático)

VISIBLE – Al seleccionar la opción “DISPLAYED” se habilita la visualización de la cuadrícula.


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Fig. 3.- Ventana de configuración de preferencias, opción de configuración de cuadrícula.

GRID STYLE - Selecciona el tipo de cuadrícula a desplegar en el área de trabajo, esta puede serde puntos (DOTS) o de líneas (LINES).

POINTER SNAT TO GRID – Hace que el apuntador siempre se mueva de un punto de lacuadrícula a otro, no permitiéndose quedar en puntos intermedios.

PART AND SIMBOL GRID (Cuadrícula del editor de partes y símbolos)

VISIBLE – Al seleccionar la opción “DISPLAYED” se habilita la visualización de la cuadrícula.

GRID STYLE - Selecciona el tipo de cuadrícula a desplegar en el área de trabajo, esta puede serde puntos (DOTS) o de líneas (LINES).

POINTER SNAT TO GRID – Hace que el apuntador siempre se mueva de un punto de lacuadrícula a otro, no permitiéndose quedar en puntos intermedios.

OPCION “PAN AND ZOOM”

En esta opción se pueden ajustar los factores de acercamiento (ZOOM) y desplazamiento (PAN), se tienen factoresindependientes para el editor de esquemáticos y para el de partes y símbolos.

ZOOM FACTOR (Factor de acercamiento) – Representa la cantidad por la cual se multiplica o divide la escala deacercamiento.

AUTO SCROLL PERCENT (Porcentaje de corrimiento automático) – Representa que tanto se recorre la partedel esquemático cuando el apuntador (llevando consigo un elemento del esquemático) llega al borde delárea editor.


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Fig. 4.- Ventana de configuración de preferencias, opción de corrimiento y acercamiento.

OPCION “SELECT”

Esta opción permite tanto al editor de esquemáticos como al de partes y símbolos las siguientes acciones:

AREA SELECT (Selección por área) – Especifica si los objetos se seleccionan cuando el área de selección losintersecta o si solo se seleccionan al estar totalmente contenidos en el área de selección.

MAXIMUN NUMBER OF OBJECTS TO DISPLAY AT HIGH RESOLUTION WHILE DRAGGING(Número máximo de objetos desplegados en alta resolución mientras se arrastran) – Define el númeromáximo de objetos que serán visibles al realizar una operación de arrastrar y dejar. Si el número deobjetos arrastrados es mayor a este límite, solo se verá un rectángulo en lugar de los objetosseleccionados.

OPCION “MISCELLANEOUS”

En esta opción se especifican características de llenado de formas geométricas tanto para el editor de esquemáticos,el de partes y símbolos, de texto, para la bitácora de la sesión, comunicación entre programas de OrCAD y otras opcionesvarias.

FILL STYLE (Estilo de llenado) – Define el patrón de llenado de rectángulos, elipses y polígonos.

LINE STYLE AND WIDTH – (Estilo y ancho de líneas) – Define tanto el tipo como el ancho de las líneas,polilíneas, rectángulos, elipses y arcos.

COLOR – Define el color de las líneas, rectángulos y elipses.


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Fig. 5.- Ventana de configuración de preferencias, opción de seleccionar.

SESSION LOG (Bitácora de sesión) – Define el tamaño y tipo de letra de la bitácora de la sesión.

TEXT RENDERING (Representación de texto).

RENDER TRUE TYPE FONT WITH STROKES (Representar tipos de letra TRUE TYPE congolpes) – Especifica que el texto aparecerá como una serie de líneas, conectadas paraasemejar a los números o letras TRUE TYPE que representan.

FILL TEXT (Llenado de texto) – Especifica que las líneas de texto serán llenadas.

AUTO RECOVERY (Recuperación automática).

ENABLE AUTORECOVERY (Habilita recuperación automática) – Habilita o inhabilita larecuperación automática.

UPDATE EVERY “N” MINUTES (Actualiza cada “N” minutos) – Define el intervalo enminutos que CAPURE espera para actualizar archivos temporales con información deldiseño.

INTERTOOL COMMUNICATION (Comunicación entre herramientas).

ENABLE INTERTOOL COMMUNICATION (Habilita comunicación entre herramientas) –Habilita la comunicación con otros programas de OrCAD, tales como SIMULATE oLAYOUT.


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Fig. 6.- Ventana de configuración de preferencias, opción de misceláneos.

OPCION “TEXT EDITOR”

Con esta opción se puede modificar la configuración de texto del esquemático y de sintaxis de comandos VHDL

utilizados para la definición de arreglos lógicos programables (PLDs, FPGAs, etc.).

SYNTAX HIGHLIGHTING (Resaltado de sintaxis) – Permite cambiar el color asignado a los comandos deVHDL, comentarios y cadenas de caracteres.

CURRENT FONT SETTING (Configuración de tipo de letra actual) – Permite seleccionar el tipo de letra,tamaño, estilo y color del texto utilizado por CAPTURE.

SHOW LINE NUMBERS (Mostrar número de líneas) – Permite numerar las líneas de texto de los archivos dereporte generados por CAPTURE.

TAB STTING “N” SPACES (Configuración del tabulador en “N” espacios) – Define la distancia entretabuladores en número de caracteres.

HIGHLIGHT KEYWORDS, COMMENTS AND QUOTED STRING (Resalta comandos, comentarios ycadenas de caracteres) – Habilita o inhabilita el resaltado de comandos, comentarios y cadenas decaracteres en secuencias VHDL.

RESET (Restaurar) – Restablece opciones originales.


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Fig. 7.- Ventana de configuración de preferencias, opción de editor de textos.

MENU OPTIONS – DESIGN TEMPLATE

Sí se accesa “OPTIONS – DESIGN TEMPLATE” se abre una ventana que permite modificar la plantilla de diseñoque define los proyectos de CAPTURE.

OPCION “FONTS”

En esta opción, ver figura 8, se puede modificar el tipo de letra y sus atributos de los siguientes elementos: alias,marcadores de libro, texto de borde, bloques jerárquicos, nombre de redes, conectores fuera de página, referencias y valoresde parte, nombre y número de terminales, puertos, texto de alimentaciones, propiedades, textos y texto del bloque de titulo.

OPCION “TITTLE BLOCK”

En esta opción es posible teclear el titulo, nombre y dirección de la organización, número de documento, revisión,código CAGE (siglas de: Commercial And Goverment Entity, utilizado por los proveedores del gobierno de EUA). Esposible también, tener diferentes tipos de bloques de titulo en librerías y ser accesados en esta opción (ver figura 9).

OPCION “PAGE SIZE”

En esta opción es posible seleccionar el tamaño de las áreas de trabajo. La opción en pulgadas (INCHES) permiteutilizar áreas de trabajo equivalentes a los tamaños de papel tipo americano (carta, oficio, etc.). La opción en milímetros(MILLIMETERS) permite utilizar áreas de trabajo equivalentes a los tamaños de papel tipo europeo (A4, A3, etc.). (Verfigura 10 a y b).


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Fig. 8.- Ventana de configuración de plantilla de diseño, opción de tipo de letras.


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Fig. 9.- Ventana de configuración de plantilla de diseño, opción de bloque de titulo.

Fig. 10a.- Ventana de configuración de plantilla de diseño, opción de tamaño de hoja en pulgadas.

OPCION “GRID REFERENCE”

Esta opción permite fijar los parámetros de la cuadrícula de referencia.

COUNT (Cuenta) – Define el número de divisiones de las cuadrículas de referencia.

ALPHABETIC AND NUMERIC (Alfabético y numérico) – Define si las cuadrículas de referencia son de tiponumérico o alfabético.

ASCENDING AND DESCENDING (Ascendente y descendente) – Define si la asignación de la cuadrícula dereferencia se hace de manera ascendente o descendente.

WIDTH (Ancho) – Espacio tomado en la parte superior del editor de esquemáticos.

BORDER VISIBLE (Borde visible) – Habilita o inhabilita la impresión y/o desplegado del borde delesquemático.

GRID REFERENCE VISIBLE (Cuadrícula de referencia visible) - Habilita o inhabilita la impresión y/odesplegado de la cuadrícula de referencia.

TITLE BLOCK VISIBLE (Bloque de titulo visible) - Habilita o inhabilita la impresión y/o desplegado delbloque de titulo.

ANSI GRID REFERENCE (Cuadrícula de referencia tipo ANSI) – Define si el esquemático utiliza cuadrícula dereferencia tipo ANSI estándar.


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Fig. 10b.- Ventana de configuración de plantilla de diseño, opción de tamaño de hoja en milímetros.

OPCION “HIERARCHY”

En esta opción se especifica el uso de partes y bloques jerárquicos “primitivos” y “no-primitivos”.


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Fig. 11.- Ventana de configuración de plantilla de diseño, opción de cuadrícula de referencia.

Fig. 12.- Ventana de configuración de plantilla de diseño, opción de jerarquía.

OPCION “SDT COMPATIBILITY”

Esta opción permite guardar diseño en formato SDT (utilizado por versiones anteriores de OrCAD).

DISEÑO DE ESQUEMATICOS “PLANOS”

Para crear un nuevo proyecto de simulación en PSPICE, se selecciona “FILE – NEW – PROJECT”, con lo cualaparecerá la siguiente ventana mostrada en la figura 14.

En esta ventana se define el nombre del nuevo proyecto, así como su tipo y localización.

ANALOG OR MIXED A/D (Analógico o Mezcla A/D) – Configura el esquemático para su uso en simulación, alpulsar el botón de “OK” aparece la ventana de “CREATE PSPICE PROJECT”, ver figura 15, permitiendola creación de un proyecto en blanco o basado en un diseño existente.

PC BOARD WIZARD (Mago de Tablero de Circuitos Impresos) – Si el proyecto se enfoca al diseño de un tablerode circuito impreso, PCB WIZARD ayudará a configurar las librerías del proyecto.

PROGRAMMABLE LOGIC WIZARD (Mago de lógica programable) - Si el proyecto se enfoca al diseño dedispositivos tipo CPLD o FPGA, PL WIZARD ayudará a configurar las librerías del fabricante que seseleccione para el diseño.

SCHEMATIC – Configura el esquemático de manera que no sea especifico para tablero de circuito impreso,CPLDs o FPGAs.


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Fig. 13.- Ventana de configuración de plantilla de diseño, opción de compatibilidad con SDT.

Al seleccionar ANALOG OR MIXED A/D como tipo de esquemático y una vez dado el nombre del proyectoaparece la ventana “CREATE PSPICE PROJECT”, tal como se muestra en la figura 15.

En esta ventana aparecen dos opciones:

CREATE BASED UPON AN EXISTING PROJECT (Crear basado en un proyecto existente) – Esta opciónutiliza un proyecto existente (.OPJ) como punto inicial del proyecto de simulación.

CREATE A BLANK PROJECT (Crear un proyecto en blanco) – Con esta opción se crea un nuevo proyectocapaz de ser simulado en PSPICE.


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Fig. 14.- Ventana de creación de un nuevo proyecto de simulación.

Fig. 15.- Ventana de creación de proyectos tipo PSPICE.

CREAR UN DISEÑO PLANO

Para ejemplificar el proceso de creación y edición de un diseño plano se utilizará un circuito rectificadormonofásico.

Usando el comando “FILE – NEW – PROJECT” crearemos el proyecto “ejemplo01” de tipo “ANALOG OR

MIXED A/D” en el directorio “C:\Pspice\Curso”.

A continuación seleccionaremos “CREATE A BLANK PROJECT” en la ventana “CREATE PSPICE PROJECT”,con lo que aparecerá la siguiente ventana:

Para completar la captura del circuito esquemático es necesario completar cuatro etapas:

1) Encontrar los dispositivos requeridos (resistencias, diodos, etc.) en las librerías de partes, y colocarlos en el áreade trabajo.

2) Usar el comando “WIRE” del menú “PLACE” o pulsar “W” para conectar los dispositivos entre sí.

3) Especificar los parámetros necesarios en los dispositivos, como son valor de resistencia, amplitud de la fuente dealimentación, etc.

4)Generación de listado de red.

Es recomendable guardar el avance de su diseño varias veces a lo largo de la edición del esquemático, para estoutilice el comando “SAVE” del menú “FILE”, o “CTRL S”, o el botón de “SAVE DOCUMENT”.


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Fig. 16 Ventana de edición de esquemático.

ETAPA 1: COLOCAR LOS DISPOSITIVOS EN EL AREA DE TRABAJO

Para buscar dispositivos en las librerías de símbolos se utiliza el comando “PART” del menú “PLACE” o se pulsa“P” para abrir la ventana “PLACE PART”.

En esta ventana se tienen las siguientes opciones:

PART (Parte) – Permite introducir el nombre del dispositivo de manera total o parcial para hacer una búsqueda enlas librerías instaladas.

PART LIST (Lista de partes) – En el recuadro aparece el listado de dispositivos disponibles en la(s) librería(s)seleccionada(s).

LIBRARIES (Librerías) – Listado de librerías disponibles en el diseño.

GRAPHIC (Gráficos) – Selecciona entre vista normal y convertida. Algunos dispositivos tienen una vistaconvertida que puede usarse para cosas como un equivalente de DeMorgan.

PACKING (Encapsulado)

PARTS PER PKG (Partes por encapsulado) – Despliega el número de partes por encapsulado.

PART (Parte) – Selecciona la parte del encapsulado a ser colocada en el esquemático.

TYPE (Tipo) – Un encapsulado puede ser homogéneo o heterogéneo.


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Fig. 17.- Ventana de búsqueda y selección de partes.

Para nuestro ejemplo utilizaremos el diodo D1N4002 que se encuentra en la librería EVAL, para esto teclearemosD1 en el campo “PART”, de manera que en el campo “PART LIST” aparecerá resaltado D1N4002/EVAL, tal como semuestra en la figura 18, y pulsamos el botón de “OK”.

Esta acción ocasionará que el símbolo del D1N4002 aparezca en el área de trabajo unida a la flecha del apuntador.Es necesario ahora girar el símbolo para orientar su cátodo hacia arriba y colocarlo en el área de trabajo.

Dado que en muchas ocasiones, los símbolos de los dispositivos no aparecen en la orientación que se requiereCAPTURE cuenta con dos comandos para cambiar su orientación dentro del menú “EDIT”: “MIRROR” y “ROTATE”.

El comando “MIRROR” permite cambiar el símbolo en dirección del eje X o del eje Y o de ambos de manera que elsímbolo cambiado parece una imagen de espejo del original.

El comando “ROTATE” o “CTRL R” permite girar el símbolo 90° en sentido contrario a las manecillas del reloj.


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Fig. 18.- Selección del diodo D1N4002

Fig. 19.- Menú “EDIT”, comandos “MIRROR” y “ROTATE”.

Usando “CTRL R” orientamos al diodo con el cátodo hacia arriba, para dejar el símbolo en el área de trabajopresionamos el botón izquierdo del mouse, apareciendo una copia del símbolo unida al apuntador. Continúe esteprocedimiento hasta colocar los cuatro diodos en el área de trabajo.

Para dejar de colocar este símbolo en el área de trabajo pulse el botón derecho del mouse o la tecla “Escape”.

Agregamos inductores (L/ANALOG) a la entrada y salida del rectificador, un capacitor (C/ANALOG), unaresistencia (R/ANALOG) y una fuente de voltaje senoidal (VSIN/SOURCE), tal como se muestra en la figura 21.

Para agregar la librería “SOURCE” a la lista de librerías disponibles, se pulsa el botón “ADD LIBRARY” (de laventana “PLACE PART”), con lo cual aparece la ventana “BROWSE FILE” mostrando las librerías disponibles en la carpeta“Pspice”, se selecciona con el apuntador la librería “source” y se pulsa el botón “ABRIR” o el de “OPEN” (Ver figura 22).

Para la simulación es importante tener un nodo de referencia o de “tierra”. Este nodo se obtiene del menú“PLACE” con el comando “GROUND” o con “G” y seleccionando el símbolo “0/SOURCE” (Ver figura 23).

Coloque el símbolo de tierra en la parte inferior de la fuente de voltaje senoidal de la misma manera que lo hizo conlos otros dispositivos.


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Fig. 20.- Diodos del puente rectificador colocados en el área de trabajo.


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Fig. 21.- Diagrama del rectificador con todos los dispositivos en el área de trabajo.

Fig. 22.- Ventana de selección de nuevas librerías de símbolos.

ETAPA 2: CONECTAR LOS DISPOSITIVOS

Una vez que todos los componentes están colocados en el área de trabajo, es necesario hacer conexiones.Utilizando “W”, o seleccionando del menú “PLACE” el comando “WIRE”, selecciona la herramienta de alambradocambiando el cursor de forma a una “+”.


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Fig. 23.- Símbolo de tierra para simulación.

Fig. 24.- Circuito totalmente alambrado.

Para trazar una conexión se coloca el cursor en una de las terminales a unir y se pulsa el botón izquierdo del mouse,con esto se iniciará el trazo de la conexión, para terminar la conexión posicione el cursor en la terminal a conectar y pulsenuevamente el botón izquierdo del mouse.

Continúe hasta que todas las terminales del circuito estén conectadas, tal como se muestra en la figura 24.

Cuando las líneas de conexión terminan en otra línea de conexión, en la unión aparece un punto, este punto esllamado unión (“junction” en inglés) y genera un nodo en el circuito.

Para borrar dispositivos o conexiones, cuando el apuntador tiene forma de flecha, pulse el botón izquierdo delmouse, el elemento seleccionado cambiará de color, después pulse la tecla “Suprimir” o “Del” o utilice el menú “EDIT” conel comando “DELETE”.

ETAPA 3: ESPECIFICACION DE PARAMETROS DE LOS DISPOSITIVOS.

Algunos dispositivos, como las fuentes de voltaje y corriente, tienen varios parámetros que deben fijarse antes deque el circuito pueda simularse. Otros, como las resistencias e inductores, requieren que sus valores sean diferentes a losmostrados por omisión.

Para nuestro ejemplo los valores de los dispositivos usados para simular el circuito son:

L1 de 1mH

L2 de 1mH

R1 de 20 �

C1 de 1000 � f

VSIN de 50 Vp, 60 Hz

En CAPTURE se tienen dos formas de cambiar estos parámetros:

1.- Seleccionando el dispositivo cuyos parámetros se quiere seleccionar se utiliza el comando “PROPERTIES” delmenú “EDIT”, o se pulsa “CTRL E”, o se pulsa dos veces el cursor sobre el dispositivo.

Al hacer esto por ejemplo, con el capacitor C1 se abre la ventana mostrada en la figura 25.

De entre este grupo de propiedades buscamos la llamada “VALUE”, posicionando el apuntador en el recuadrodonde aparece “1n” y pulsando el botón izquierdo del mouse se tiene acceso a modificar el valor delcapacitor.

Una vez hecha la modificación, pulsar el botón de cierre de ventana mostrado en la figura 25c.

2.- La segunda forma es más sencilla y directa, pulse dos veces el botón izquierdo del mouse sobre el valor decapacitancia de 1nF para abrir la ventana “DISPLAY PROPERTIES”(Ver figura 26). Ahora simplementecambie el valor original de 1nF por el valor deseado de 1000 uF y presione el botón de “OK”.

Continúe con cualquiera de estos procedimientos y cambie los valores de inductancias y de resistencia del circuito.

Para la fuente de voltaje senoidal ser requiere modificar tres parámetros:

VOFF – Nivel de corrimiento (“offset” en inglés) del voltaje senoidal, fíjelo en cero.

VAMPL – Amplitud del voltaje senoidal, fíjelo en 50 para este ejemplo.


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Fig. 25.- Ventana de edición de propiedades y parámetros.

Fig. 26.- Ventana de edición de propiedad de desplegado.

FREQ – Frecuencia del voltaje senoidal en Hertz, fíjelo en 60 para este ejemplo.

Existen otros cinco parámetros de la fuente de voltaje senoidal que son accesibles usando el comando “CTRL E”:

DC – Valor requerido para análisis de CD.

AC – Valor requerido para análisis de CA.

TD – Tiempo de retardo antes de que la fuente se torne activa.

DF – Factor de amortiguamiento de la fuente de voltaje.

PHASE – Angulo de fase del voltaje senoidal.

ETAPA 4: GENERACION DE LISTADO DE RED.

Para crear el listado de red de los circuitos creados en CAPTURE desde la ventana del esquemático se utiliza elcomando “CREATE NETLIST” del menú “PSPICE”.

En caso de tener errores de conexión estos

El listado de red puede verse utilizando el comando “VIEW NETLIST” del menú “PSPICE”. La figura 28 muestrael listado de red de nuestro ejemplo.


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Fig. 27.- Circuito rectificador de onda completa terminado.

El proceso de creación de red realiza también una revisión de las conexiones del circuito (DRC siglas en inglés de“Design Rule Check”) en base a una matriz de errores (ERC siglas en inglés de “Error Rule Check”) y en caso de existirerrores despliega una ventana de aviso (figura 30) y marca en el esquemático su ubicación. Tomemos por ejemplo el circuitode la figura 29.


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Fig. 28.- Listado de red para el circuito rectificador de onda completa.

Fig. 29.- Circuito con una terminal sin conectar.

Si a este circuito se le ejecuta el comando “CREATE NETLIST” aparecerá el siguiente mensaje:

El listado de errores aparece en la ventana de la bitácora de sesión, la cual se accesa por medio del menú“WINDOW” en la opción “1 SESSION LOG”. Para nuestro ejemplo, la bitácora dirá que se tiene una terminal no conectada oflotante.

Regresando al esquemático utilizando “WINDOW – 3/- (SCHEMATIC:PAGE1)” se verá un “O” marcando elpunto de error. Si se pulsa dos veces el botón izquierdo del mouse con el apuntador sobre el marcador de error aparecerá ladescripción del error.


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Fig. 30.- Mensaje de error al crear listado de red.

Fig. 31.- Bitácora de sesión con el mensaje de error generado al crear el listado de red del circuito de ejemplo.

Fig. 32.- Marcador de error.

Es decir que no es necesario revisar la bitácora de sesión para obtener una descripción de los errores de conexiónexistentes en el esquemático.

CREAR UN DISEÑO “JERARQUICO”

Para ejemplificar el proceso de creación y edición de un diseño jerárquico, utilizaremos de nueva cuenta un circuitorectificador de onda completa.

Crearemos un proyecto en blanco llamado “ejemplo02” de la misma forma que se hizo para el diseño plano. Paracompletar la captura del diseño jerárquico es necesario completar las siguientes etapas:

1)Crear un bloque jerárquico en el área de trabajo principal.

2)Crear las terminales de conexión del bloque jerárquico.

3)Editar la vista del bloque jerárquico.

4)Editar el resto del esquemático en el nivel superior.

5)Crear el listado de red.

De manera opcional se puede:

6) Generar vistas adicionales del bloque jerárquico.

ETAPA 1: CREAR BLOQUE JERARQUICO

Para crear un bloque jerárquico se utiliza el comando “HIERARCHICAL BLOCK” del menú “PLACE” o el botónde “PLACE HIERARCHICAL BLOCK” disponible en una de las barras laterales del área de trabajo (Ver figura 34).

Al activar el comando aparece la ventana mostrada en la figura 35.

La ventana presenta las siguientes opciones:

REFERENCE – Especifica el nombre del bloque jerárquico.

PRIMITIVE – Parte o bloque jerárquico sin jerarquías menores

DEFAULT – Indica que el bloque jerárquico utiliza los valores por omisión de CAPTURE.

YES – Indica que el bloque jerárquico es de tipo “PRIMITIVE”.

NO – Indica que el bloque jerárquico es de tipo “NON PRIMITIVE”.


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Fig. 33.- Descripción del error de conexión.


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Fig. 34.- Menú y botón de creación de bloques jerárquicos.

Fig. 35.- Ventana de configuración de bloques jerárquicos.

IMPLEMENTATION

IMPLEMENTATION TYPE

SCHEMATIC VIEW – Indica que la implementación del bloque jerárquico seencuentra en una carpeta de esquemáticos.

VHDL – Indica que la implementación del bloque jerárquico es una entidad tipoVHDL.

EDIF - Indica que la implementación del bloque jerárquico es un listado de red de tipoEDIF.

PROJECT - Indica que la implementación del bloque jerárquico está en un proyecto delógica programable de CAPTURE.

PSPICE MODEL - Indica que la implementación del bloque jerárquico es un archivoque contiene un modelo de PSPICE.

PSPICE STIMULUS - Indica que la implementación del bloque jerárquico es unarchivo de estimulo de PSPICE:

IMPLEMENTATION NAME – Especifica el nombre del esquemático, entrada VHDL, listadode red o proyecto del bloque jerárquico.

PATH AND FILENAME – Especifica el camino de búsqueda donde se encuentra el archivo deimplementación del bloque jerárquico.

USER PROPETIES – Despliega la ventana de propiedades del usuario y permite modificar las propiedades dedesplegado de parámetros del bloque jerárquico.


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Fig. 36.- Ventana de edición de propiedades.

Las propiedades disponibles del bloque jerárquico son:

IMPLEMENTATION PATH

IMPLEMENTATION TYPE

IMPLEMENTATION

REFERENCE

Se pude modificar tanto la propiedad como sus características de desplegado en pantalla.

Para nuestro ejemplo:

1.- Escribir “rect01” en el campo “REFERENCE”.

2.- Seleccionar “SCHEMATIC VIEW” en el campo “IMPLEMENTATION TYPE”.

3.- Escribir “rect_a” en el campo “IMPLEMENTATION NAME”.

4.- Pulsar el botón “USER PROPERTIES”.

5.- Seleccionar “IMPLEMENTATION”.

6.- Pulsar el botón “DISPLAY”.

7.- Seleccionar “NAME AND VALUE”


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Fig. 37.- Ventana de creación de bloques jerárquicos.

8.- Pulsar el botón “OK”.



Al cerrar las ventanas aparece en el área de trabajo el apuntador con la forma de “+”, presionando el botónizquierdo del mouse formamos un cuadro como el mostrado en la figura 39.


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Fig. 38.- Selección de parámetros a desplegar en pantalla.

Fig. 39.- Cuadro del bloque jerárquico.

ETAPA 2: CREAR LAS TERMINALES DE CONEXIÓN DEL BLOQUE JERARQUICO

Para poder utilizar el bloque jerárquico como un dispositivo en el esquemático es necesario dotarlo con terminalesde conexión.

Para crear las terminales del bloque jerárquico se selecciona el bloque, se utiliza el comando “HIERARCHICAL

PIN” del menú “PLACE” o el botón de “PLACE HIERARCHICAL PIN” disponible en el área de trabajo.

Al activar el comando aparece la ventana mostrada en la figura 41.

La ventana presenta las siguientes opciones:

NAME – Especifica el nombre de la terminal.

TYPE – Selecciona el tipo de terminal de entre una lista de opciones.


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Fig. 40.- Creación de terminales de bloque jerárquico.

Fig. 41.- Ventana de configuración de las terminales del bloque jerárquico.

3 STATE – Terminal de tercer estado. Por ejemplo, el 74LS373 tiene terminales de tercerestado.

BIDIRECTIONAL – Una terminal bidireccional puede ser tanto una entrada como una salida.Por ejemplo, la terminal 2 del 74LS245 es de tipo bidireccional.

INPUT – Es una terminal donde se aplica una señal. Por ejemplo, las terminales 1 y 2 del74LS00.

OPEN COLLECTOR – Una compuerta con salida de colector abierto no incluye la resistenciade colector a Vcc. Se usa esta salida para implementar conexiones “O alambradas”entre los colectores de varias compuertas y utilizar una única resistencia de colector.

OPEN EMITER – Una compuerta con salida de emisor abierto no incluye la resistencia deemisor a tierra. La lógica ECL utiliza este tipo de salida.

OUTPUT – Terminal por la cual la parte aplica una señal. Por ejemplo, la terminal 3 del74LS00.

PASSIVE – Una terminal pasiva está conectada generalmente a un dispositivo pasivo. Undispositivo pasivo no tiene fuente de energía.

POWER – Una terminal de alimentación está conectada o a una fuente de voltaje o a tierra.

WIDTH – Especifica si la terminal se conecta a una alambre de conexión o a un bus de conexiones.

Para nuestro ejemplo utilizaremos los siguientes nombres de terminales:


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Fig. 42.- Bloque jerárquico con sus terminales de conexión.

IN+, IN-, OUT+, OUT-, con terminales de tipo pasivo, para facilitar el proceso, presione la tecla “ESCAPE”después de crear cada una de las terminales y vuelva a pulsar el botón “PLACE HIERARCHICAL PIN”. Esto permitecambiar el nombre para las nuevas terminales.

ETAPA 3: EDITAR IMPLEMENTACION DEL BLOQUE JERARQUICO

Para entrar a editar la implementación del bloque jerárquico:

1.- Se selecciona el bloque,

2.- Después se ejecuta el comando “DESCEND HIERARCHY” del menú “VIEW”, o se pulsa “SHIFT D”, o seselecciona “DESCEND HIERARCHY” del menú que aparece al presionar el botón derecho del mouse.

La primera vez que se edita la implementación del bloque jerárquico aparece la siguiente ventana:

Esta opción es para dar nombre a la hoja esquemática donde se guardará el circuito que compone al bloquejerárquico. Después de asignar un nuevo nombre, o de aceptar el que aparece por omisión, pulse el botón “OK”, al hacer estoaparecerá una nueva área de trabajo de esquemático con los símbolos de los puertos de conexión que estarán enlazados conlas terminales de conexión que se definieron para el bloque jerárquico.


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Fig. 43.- Comando para descender en el orden jerárquico del bloque.

Fig. 44.- Ventana de creación de página esquemática para la implementación del bloque jerárquico.

3.- Procederemos a colocar los diodos D1N4002 y realizar las conexiones para obtener el circuito mostrado en lafigura 46, de acuerdo al procedimiento mostrado en la etapa 2 de creación de diseños planos.


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Fig. 45.- Area de trabajo del esquemático de implementación del bloque jerárquico.

Fig. 46.- Implementación del bloque jerárquico con todas sus conexiones.

4.- Para regresar al nivel superior del bloque jerárquico se utiliza el comando “ASCEND HIERARCHY” del menú“VIEW”, o se pulsa “SHIFT A”, o se selecciona “ASCEND HIERARCHY” del menú que aparece alpresionar el botón derecho del mouse.

ETAPA 4: EDITAR EL RESTO DEL CIRCUITO EQUEMATICO EN EL NIVEL SUPERIORDEL BLOQUE JERARQUICO

Conecte el circuito de la figura 48 utilizando los pasos descritos en las etapas 1, 2, y 3 usados para la creación dediseños planos, y guarde el esquemático usando “CTRL S”.


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Fig. 47.- Comando para ascender en el orden jerárquico del bloque.

Fig. 48.- Circuito esquemático del nivel superior del bloque jerárquico completo.

ETAPA 5: CREAR LISTADO DE RED

Esta etapa es idéntica a la etapa 4 del diseño plano, la figura 49 muestra el listado de red del diseño jerárquico del“ejemplo02”.

Como se mencionó anteriormente, una sexta etapa es necesaria cuando se quieren varias implementaciones para unmismo bloque jerárquico. A continuación se describe el procedimiento para crear nuevas implementaciones y crear listadosde red con las diferentes implementaciones de un bloque jerárquico.

ETAPA 6: CREAR NUEVAS IMPLEMENTACIONES PARA UN BLOQUE JERARQUICO

Para crear una nueva implementación para un bloque jerárquico se siguen los siguientes pasos:

1.- Se cambia el nombre asignado a la propiedad “IMPLEMENTATION” del bloque jerárquico. Para hacer esto,con el apuntador posicionado sobre “IMPLEMENTATION = rect_a” pulsamos dos veces el botónizquierdo del mouse. Con esto se abre la ventana “DISPLAY PROPERTIES” y podemos modificar elcampo “VALUE” que define el nombre de la implementación. Para nuestro ejemplo, teclee “ABM” enlugar de “rect_a” en el campo “VALUE” y después pulse el botón “OK”.

2.- Se repiten los pasos 1 y 2 de la etapa 3.


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Fig. 49.- Listado de red del circuito incluyendo el bloque jerárquico.

Fig. 50.- Ventana de edición de atributos de desplegado.

3.- Procedemos a colocar la fuente de voltaje controlada por voltaje “EVALUE/ABM”, tal como se muestra en lafigura 51.

Para obtener entre las terminales OUT+ y OUT- el equivalente de un rectificador de onda completa, se debecambiar el atributo “V(%IN+,%IN-)” por “abs(V(%IN+,%IN-))”

Para realizar este cambio con el apuntador posicionado sobre el atributo “V(%IN+,%IN-)” pulsamos dos veces elbotón izquierdo del mouse, para tener acceso al campo “VALUE” de la ventana “DISPLAY

PROPERTIES” y poder realizar el cambio. La función “abs()” realiza la función matemática valorabsoluto.

4.- Repetimos el paso 4 de la etapa 3.

5.- Repetimos la etapa 5. La figura 52 muestra el listado de red del circuito rectificador con la implementación“ABM” del bloque jerárquico.


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Fig. 51.- Implementación del bloque jerárquico con elementos ABM.

Fig. 52.- Listado de red del circuito rectificador con la implementación “ABM” del bloque jerárquico.

DRAFT

CAPITULO 3.- MODELOS, LIBRERIAS Y SIMBOLOS

CREAR Y MODIFICAR MODELOS DE PSPICE CON CAPTURE

Existen cuatro formas para crear nuevos modelos para simulación en “PSPICE”:

1) Usando el programa PSPICE MODEL EDITOR (limitado a diodos en la versión LITE),

2) Modificando un modelo existente y dándole un nuevo nombre, y

3) En base a una parte tipo “BREAKOUT” y creando un nuevo modelo.

4) En base a diagramas esquemáticos convertidos a definiciones .SUBCKT

PSPICE MODEL EDITOR

El programa PSPICE MODEL EDITOR permite hacer la extracción de parámetros para modelos de PSPICE enbase a curvas características obtenidas de las hojas de datos del dispositivo a modelar. La versión incluida en OrCAD Rel.9.2 LITE solo permite obtener el modelo de diodos.

Para crear un nuevo modelo de diodo se siguen los siguientes pasos:

1) Utilizar el comando “NEW” del menú “FILE”, o “CTRL N”, o el botón de “CREATE NEW LIBRARY” quese encuentra en la barra de herramientas.

2) Utilizar el comando “NEW” del menú “MODEL”, o el botón de “NEW MODEL” que se encuentra en la barrade herramientas.


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Fig. 53.- Comando de creación de nuevas librerías.

Fig. 54.- Comando de creación de un nuevo modelo de diodo.

Con lo cual aparecerá una ventana que nos permite nombrar el modelo a desarrollar, para ejemplificar elprocedimiento, escribiremos “HFA15TB60” en el campo “MODEL” y presionaremos el botón “OK”.

La pantalla que aparece a continuación tiene tres secciones:

1) AREA DE LISTADO DE MODELOS.- En esta área aparece el nombre de todos los modelos contenidos en lalibrería de modelos utilizada por PSPICE MODEL EDITOR.

2) AREA DE ENTRADA DE PARAMETROS DEL DISPOSITIVO.- Esta es el área de trabajo principal,donde en base de valores obtenidos de las hojas de datos se generan las curvas de:

a) Corriente directa contra Voltaje directo,

b) Capacitancia de unión contra Voltaje inverso,

c) Corriente de fuga inversa contra Voltaje inverso,

d) Voltaje de ruptura inverso contra Corriente de ruptura inversa, y

e) Curva de recuperación inversa de corriente.

3) AREA DE PARAMETROS DEL MODELO PSPICE.- En esta área se muestra el valor de los parámetros delmodelo PSPICE obtenidos a partir de las curvas generadas en el área de entrada de parámetros deldispositivo.

Para generar las curvas del “HFA15TB60” utilizaremos las hojas de datos proporcionadas por el fabricanteINTERNATIONAL RECTIFIER. Las hojas de datos completas se encuentran en el anexo A.


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Fig. 55.- Ventana para nombrar el nuevo modelo a desarrollar.

GENERACION DE LA CURVA CORRIENTE DIRECTA VS. VOLTAJE DIRECTO

Para generar esta curva, utilizaremos la curva de la figura 1 de las hojas de datos del HFA15TB60 (mostrada en lafigura 57). De esta figura se obtienen los siguientes pares de datos mostrados en la tabla I.


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Fig. 56.- Areas del PSPICE MODEL EDITOR.

Fig. 57.- Curva Ifwd Vs Vfwd del HFA15TB60.

Aunque los datos están referidos a una temperatura diferente de la utilizada como referencia por PSPICEMODEL EDITOR, dado que la diferencia es de solo 2 °C, se considerará como despreciable.

Los datos de la tabla I, se introducen en los campos disponibles en el área de entrada de parámetros y se ejecuta elcomando “EXTRACT PARAMETERS” del menú “TOOLS”.

La figura 58 nos muestra que la curva generada por el programa se ajusta a los datos de la tabla.


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Vfwd Ifwd

1.13 1

1.34 3

1.60 10

1.80 18

2.00 29

2.20 40

2.40 53

Tabla I.- Voltaje y corriente directa del HFA15TB60

Fig. 58.- Curva corriente directa vs. voltaje directo.

En la ventana de parámetros del modelo PSPICE se nota un cambio en los valores del modelo.

Para cambiar los valores de los ejes X y Y, se utiliza el comando “AXIS SETTINGS” del menú “PLOT”.

GENERACION DE LA CURVA DE CAPACITANCIA DE UNION VS VOLTAJEINVERSO

Esta curva se genera utilizando la curva de la figura 3 de las hojas de datos del dispositivo (ver figura 60). Los datosobtenidos se muestran en la tabla II.


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Fig.- 59.- Ventana de parámetros del modelo PSPICE.

Fig. 60.- Curva Cj Vs Vrev del HFA15TB60

Vrev Cj

50 43pf

100 33pf

600 18pf

Tabla II.- Capacitancia de unión del HFA15TB60

Los datos de la tabla II se introducen en los campos disponibles y ejecutamos el comando “EXTRACTPARAMETERS” del menú “TOOLS”.

La figura 61 muestra la curva generada con los datos de la tabla II. A la gráfica original se le cambiaron los valoresde los ejes X y Y para semejarlas a las de la figura 60.

La figura 62 muestra los parámetros del modelo de PSPICE después de extraer los parámetros de la curva Cj vs.Vrev.


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Fig. 61.- Curva Cj Vs Vrev obtenida.

Fig. 62.- Parámetros del modelo de PSPICE.

GENERACION DE LA CURVA CORRIENTE INVERSA VS VOLTAJE INVERSO

Esta curva se genera con los datos obtenidos de la curva de la figura 2 de la hoja de datos (ver figura 63). Los datosobtenidos se muestran en la tabla III.

Los datos de la tabla III se introducen en los campos disponibles y ejecutamos el comando “EXTRACTPARAMETERS” del menú “TOOLS”.

La figura 64 muestra la curva generada en base a estos datos. De nueva cuenta, los limites de los ejes X y Y semodifican para semejarse a los de la figura 63.

La figura 64 muestra los parámetros del modelo de PSPICE después de extraer los parámetros de la curva Irev vs.Vrev.


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Fig. 63.- Curva Irev Vs Vrev del HFA15TB60.

Vrev Irev

100 0.1u

200 0.19u

300 0.2u

400 0.3u

500 0.4u

600 0.8u

Tabla III.- Voltaje y corriente inversa del HFA15TB60.

GENERACION DE LA CURVA DE VOLTAJE DE RUPTURA INVERSO

Solo es valida esta curva cuando se está modelando diodos zener o avalancha. Los valores de Vz, Iz y Zzcorresponden al voltaje, corriente e impedancia en el punto de ruptura.


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Fig. 64.- Curva Irev Vs Vrev obtenida.

Fig. 66.- Curva de voltaje de ruptura.

GENERACION DE LA CURVA DE CORRIENTE DE RECUPERACION INVERSA

De la sección “DYNAMIC RECOVERY CHARACTERISTICS” de las hojas de datos, obtenemos el valor detrr de 19 ns, para Ifwd e Irev utilizaremos el valor de IRRM1 de 4 A, supondremos Rl = VR/IRRM1 = 200V/4A = 50 � .

Con estos datos se obtiene la curva de la figura 68. La figura 69 muestra los parámetros del modelo PSPICE.


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Fig. 67.- Sección “DYNAMIC RECOVERY CHARACTERISTICS” de las hojas de datos del HFA15TB60.

Fig. 68.- Curva de corriente recuperación inversa.

Para ver el modelo de PSPICE generado con las curvas, ejecutamos el comando “MODEL TEXT” del menú“VIEW”.

La figura 70 muestra el listado completo del modelo, las primeras tres secciones muestran los parámetrosutilizados por PSPICE MODEL EDITOR para genera el modelo, el modelo en sí se encuentra en la última sección dellistado.


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Fig. 69.- Parámetros del modelo PSPICE.

*BeginSpec*IF: (1.1300,1) (1.3400,3) (1.6000,10) (1.8000,18) (2,29) (2.2000,40) (2.4000,53)*JC: (50,43.000E-12) (100,33.000E-12) (600,18.000E-12)*RL: (0,15.000E-9) (100,100.00E-9) (200,190.00E-9) (300,200.00E-9) (400,300.00E-9) (500,400.00E-9)(600,800.00E-9)*RB: Vz=0 Iz=0 Zz=0*RR: Trr=19.000E-9 Ifwd=4 Irev=4 Rl=50*EndSpec

*BeginTrace*IF: 1,0,1,2.4000,1,3,0,0,-1 (27)*JC: 0,1,50,600,1,3,0,0,-1 (27) *RL: 0,0,0,600,1,3,0,0,-1 (27)*RB: 0,1,100.00E-6,1,1,3,0,0,-1 (27)*RR: 0,0,-5.0000E-9,70.000E-9,1,3,0,0,-1 (27)*EndTrace

*BeginParam*IS=25.873E-6 (10.000E-21,.1,0)*N=3.0126 (.2,5,0)*RS=12.443E-3 (1.0000E-6,100,0)*IKF=21.516E-3 (0,1.0000E3,0)*XTI=3 (-100,100,0)*EG=1.1100 (.1,5.5100,0)

Fig. 70.- Listado del modelo de PSPICE.

Para guardar nuestro modelo ejecutamos el comando “SAVE” del menú “FILE”, y escribimos “ejemplo03” en elcampo “NAME”.


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*CJO=239.37E-12 (10.000E-21,1.0000E-3,0)*M=.35452 (.1,10,0)*VJ=.3905 (.3905,10,0)*FC=.5 (1.0000E-3,10,0)*ISR=10.010E-21 (10.000E-21,.1,0)*NR=4.9950 (.5,5,0)*BV=100 (.1,1.0000E6,0)*IBV=100.00E-6 (1.0000E-9,10,0)*TT=27.411E-9 (100.00E-18,1.0000E-3,0)*EndParam

*DEVICE=HFA15TB60,D* HFA15TB60 D model* created using Model Editor release 9.2 on 09/10/01 at 20:17* The Model Editor is a PSpice product..MODEL HFA15TB60 D+ IS=25.873E-6+ N=3.0126+ RS=12.443E-3+ IKF=21.516E-3+ CJO=239.37E-12+ M=.35452+ VJ=.3905+ ISR=10.010E-21+ NR=4.9950+ BV=100+ IBV=100.00E-6+ TT=27.411E-9

Fig. 70.- Continuación del listado del modelo de PSPICE.

Fig. 71.- Ventana para guardar el modelo desarrollado.

Para agregar nuevos modelos a librerías ya existentes se sigue el siguiente procedimiento:

1) Ejecutar el comando “OPEN” del menú “FILE”, o presionar “CTRL O”, o el botón “OPEN LIBRARY”.

2) Repetir los pasos b y c descritos anteriormente.

MODIFICAR UN MODELO EXISTENTE EN CAPTURE

MODELADO DE DISPOSITIVOS

Los modelos de los dispositivos son la forma que tiene PSPICE de recabar características de operación de uncircuito o de un dispositivo. Los elementos activos, tales como diodos y transistores, hacen necesario el recabar variosparámetros que describan su comportamiento, y también el referirse a esos parámetros por un nombre corto. Acontinuación veremos como modificar los parámetros de diodos, transistores bipolares, transistores de efecto de campo, ytransistores bipolares de compuerta aislada.

EL COMANDO.MODEL

El comando .MODEL fija un cierto número de parámetros de referencia para los dispositivos en PSPICE. Notodos los dispositivos necesitan un modelo; por ejemplo, las resistencias que no son referidas a un modelo, se supone tienenun valor de resistencia constante para todas las simulaciones. Cada dispositivo que se referencia a un modelo debe tener esemodelo definido, lo cual significa que necesita un comando .MODEL que complete la descripción de como opera eldispositivo. La sintaxis para este corriendo es:

.MODEL nombre [AKO: modelo de referencia] tipo ([nombre del parámetro = valor [tolerancia]... ] )

El “nombre” es una etiqueta de identificación o “nombre del dispositivo” con el cual quiere referirse al dispositivo.Por lo general es el número de parte del fabricante, como por ejemplo “MJE3055" para un transistor, o un nombredescriptivo, como ”FILM" para una resistencia de película de metal. Puede usar cualquier nombre que cumpla lasconvenciones para nombres del simulador; los nombres deben empezar con una letra del alfabeto, y continuar con caracteresalfabéticos o numéricos, o “ - ” y “$”. Por ejemplo, el transistor “2N3904" generalmente es modificado a ”Q2N3904" paracumplir con las convenciones para nombres.

AKO (siglas en inglés de: A Kind Of, una clase de) seguido del nombre de un modelo de referencia, nos indica losque los parámetros usados en el modelo serán iguales a los del modelo de referencia,

El “tipo” es una descripción del tipo de dispositivo, el cual puede ser uno de los siguientes dispositivos lineales:

CAP capacitor.

IND inductor.

RES resistor.

o uno de los siguientes dispositivos semiconductores:

D diodo

NPN transistor bipolar NPN

PNP transistor bipolar PNP


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NJF FET de unión canal N

PJF FET de unión canal P

NMOS MOSFET canal N

PMOS MOSFET canal P

entre otros dispositivos disponibles.

Cualquiera de los parámetros permitidos del modelo del dispositivo se definen entonces. Si no incluye algúnparámetro con su valor, se usará un valor por omisión (default) en su lugar. Generalmente estos valores por omisión se fijana un valor conveniente que produce una operación típica, o son fijados para que no afecten la operación del dispositivo (loque significa que puede ignorarlos si no son de interés). En algunos tipos de análisis como Monte Carlo y Peor Caso esnecesario definir valores de desviación, tolerancia y distribución, estos valores deben fijarse inmediatamente después delparámetro que afectan. Ahora veamos que podemos hacer con estos parámetros.

MODELADO DE DISPOSITIVOS ACTIVOS

El diodo semiconductor generalmente es el primer dispositivo activo que se estudia; su capacidad para cambiar suresistencia y conmutar, dependiendo de la dirección de la corriente, es la base para los cursos básicos de electrónica. Estoscursos, que incluyen física de semiconductores, usaran el desarrollo de la ecuación de Shockley que define la corriente en launión NP, la cual es

Corriente de unión I esat

Vunión

kTq� � �

��

�1

Son conjuntos de ecuaciones, como la ecuación de Schockley, las que definen la operación de dispositivos activosen PSPICE.

Los parámetros que están disponibles a través del comando .MODEL son los que aparecen en las ecuaciones deldispositivo. Por ejemplo, para la ecuación Schockley, el parámetro IS (para Isat) puede especificarse en el modelo deldiodo. Por supuesto, k y q son constantes físicas, y T es la temperatura especificada para la simulación. De esta manera elusuario controla la operación del dispositivo sin escribir nuevas ecuaciones para cada dispositivo. Para PSPICE no essuficiente considerar, digamos, la ganancia de corriente en sentido directo para un transistor bipolar como una característicaaislada del dispositivo. Todas las características de operación deben combinarse en un modelo unificado, puesto quePSPICE no es capaz, de saber cuando descartar efectos, que para las condiciones del circuito son despreciables (esto, porsupuesto, es una practica común en ingeniería). Todas las características que afectan los cálculos de conductancia,transconductancia, corriente, etc., deben estar presentes cada vez que se evalúa el dispositivo. Esto significa que laoperación del dispositivo, la cual generalmente dividimos en regiones de operación, tales como “saturación” y “corte”, seconvierten en un conjunto continuo de formulas. Es difícil desarrollar modelos de dispositivos que se comporten de estamanera.

El beneficio, para el usuario de PSPICE, es que todas las características del dispositivo pueden incluirse en lasimulación. Por supuesto, puede elegir ignorar algunas características. Comúnmente encuentra un circuito que no se simulade la manera esperada debido a algunas características del dispositivo que ignoro durante el diseño. Este es el propósito dePSPICE: verificar la operación de un circuito. Por esto se quiere que los modelos sean suficientemente completos no solopara simular sus circuitos cuando se comportan de la manera esperada, sino también para mostrarle cuando no lo hacen. Asípues, los modelos son importantes.

Hay solo un modelo, en PSPICE, para cada tipo de dispositivo. Este modelo es el conjunto de ecuaciones nolineales que describen corrientes, conductancias y capacitancias. Los nuevos usuarios de PSPICE frecuentemente, se


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preguntan si, para análisis de pequeña señal, el simulador usa un modelo “� híbrido” para el transistor bipolar. Sí lo hace,pero está incluido en las ecuaciones no lineales, las cuales se usan para llegar al punto de operación de un circuito y despuéslos valores de conductancia, transconductancia, y capacitancia se guardan para usarse en la sección de análisis de pequeñaseñal del simulador. Piense que PSPICE calcula el modelo “� híbrido” para cada transistor del circuito. Pero piense que latopología interna del transistor es la misma para un análisis de pequeña señal que para uno transitorio. Para análisisposteriores, los valores de pequeña señal se calculan y usan.

PARAMETROS DE MODELADO DE DIODOS

El modelo del diodo en PSPICE, como se menciona anteriormente, contiene una fuente de corriente no lineal quesigue la ecuación de Schockley:

Corriente IS eV j

N Vt� � ��

� 1

onde

Vj es el voltaje en la unión

Vt es el voltaje térmico ( = k T / q)

Estos valores, con los parámetros de modelo IS y N, se usan para modelar los efectos de corriente y voltaje en launión semiconductora. Esto no incluye la operación no lineal de los diodos reales. Por ejemplo, a bajas corrientes (menosde 1 nA), otros procesos del semiconductor que aumentan el flujo de corrientes se hacen apreciables. Como algo práctico,estas corrientes pequeñas son ignoradas por PSPICE.

Los efectos de las corrientes altas son modelados incluyendo una resistencia en serie que intenta combinar el efectode la resistencia del material y la inyección de alto nivel. En corrientes altas, la corriente observada del diodo deja de seguirla ecuación de Schockley y se aproxima a la siguiente ecuación

I IS edirecta

V

N V

j

t� � � �2

De nuevo, por razones practicas PSPICE no incluye esta forma modificada. En vez de eso, PSPICE solo usa elparámetro de resistencia en serie, RS, para tener un modelado limitado de este efecto. Para incluir el efecto de la inyecciónde alto nivel, PSPICE utiliza el parámetro IK. En la tabla IV se muestran algunos de los parámetros más usados en ladefinición de modelos de diodos. El listado completo de los parámetros disponibles para definir el modelo de un diodo seencuentran en el anexo B.


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PARAMETRO DESCRIPCION UNIDADESVALOR POR

OMISION

IS Corriente de saturación Amperios 1e-15

N Coeficiente de Emisión 1

BV Voltaje de ruptura inverso Voltios infinito

RS Resistencia parásita del diodo

Tabla IV.- Parámetros comunes del modelado de diodos.

PARAMETROS DE MODELADO DE UN TRANSISTOR DE UNION BIPOLAR (BJT)

El modelo del transistor bipolar, o BJT, en el PSPICE es una versión ampliada del modelo de Gummel-Poon.Esto significa que es un conjunto superior del antiguo modelo de Ebers-Moll, junto con uno más básico, el cual esusualmente el primero que encuentra un estudiante de electrónica. Se tiene acceso todos los niveles del modelo por la formaen que los parámetros de Gummel-Poon están fijados. Asociado a este modelo de CD están todas las capacitancias de unión,las cuales, con algo de cuidado, dan una buena simulación de pequeña señal y de transitorios hasta niveles de frecuenciasmicroondas.

Ambos modelos de Ebers-Moll y Gummel-Poon son simétricos, con operaciones directas e inversas (tal como untransistor bipolar “real”). Por tanto, hay parámetros directos e inversos que son explícitamente etiquetados como tales; sinembargo, hay algunos parámetros asociados a las uniones base-emisor y base-colector que son parámetros directos einversos (respectivamente). Esto significa que de los cuarenta y tantos parámetros del modelo bipolar, la mayoría de ellosson duplicados especificando la operación inversa, o características base-colector en vez de base-emisor. En la tabla V semuestran algunos de los parámetros más usados en la definición de modelos de BJT. El listado completo de los parámetrosdisponibles para definir el modelo de un BJT se encuentran en el anexo B.

PARAMETROS DE MODELADO DE UN TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO (JFET)

El JFET es el más sencillo de los transistores. En este dispositivo, el aumento de la región de deplexión por lapolarización de la unión de compuerta “reduce” el canal, aumentando su resistencia a drenar corriente. Se conoce como undispositivo de “ley cuadrática” porque la expresión que relaciona a la corriente de dren (Drain) con el voltaje de compuertaa fuente (Gate - Source) es:

� I V Vdren GS umbral� � ��2

Aunque actualmente casi universalmente se usa una aproximación de la función de transferencia dada por elanálisis exacto de la carga del canal. Otra forma de llegar a la misma ley cuadrática es haciendo la aproximación de que lacapacitancia de la unión de compuerta es una función lineal del voltaje de unión de compuerta (el cual describe como semodula la región de compuerta). Igual que como ocurre con el diodo, la capacitancia de polarización inversa no es una


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OMISION

BF Beta máxima ideal directa 100

BR Beta máxima ideal inversa 1

RE Resistencia ohmica de emisor Ohms 0

RC Resistencia ohmica de colector Ohms 0

RB Resistencia (máxima) de base sin polarización Ohms 0

VAF Voltaje Early directo Voltios infinito

Tabla V.- Parámetros comunes del modelado de BJT.

función lineal, pero puede aproximarse así para polarizaciones mucho mayores a la barrera de potencial (� ) de la unión. Elerror asociado con el uso de la ley cuadrática es algo pequeño (cuando se compara al análisis exacto así como a dispositivosreales). El resultado de la ley cuadrática se aplica solo cuando VDS es mayor que VGS - Vumbral (donde Vumbral esequivalente al voltaje de “agotamiento” del JFET, y es fijado por el parámetro VTO), cuando el canal del FET es saturado.Cuando VDS está por debajo del Vumbral, la expresión que relaciona la corriente de dren con el voltaje de la unión decompuerta es

� � I V V V Vdren GS umbral DS DS� � � � � �� 2 2

la cual describe una curva parabólica invertida pasando por el origen y la cual, en su valor pico (cuando VDS está en elumbral), intersecta la formula de la ley cuadrática. Esta región parabólica de operación se llama región “lineal”; paravoltajes de dren pequeños, la expansión de la ecuación anterior es dominada por el termino lineal.

� I V V Vdren GS umbral DS� � � � �� 2

Finalmente, Idren es cero cuando VGS es menor que Vumbral. En la tabla VI se muestran algunos de losparámetros más usados en la definición de modelos de JFET. El listado completo de los parámetros disponibles para definirel modelo de un JFET se encuentran en el anexo B.

PARAMETROS DE MODELADO DE UN TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO TIPO MOS(MOSFET)

El MOSFET siendo una variante del JFET se rige básicamente por las mismas ecuaciones, sin embargo, por susdiferencias de construcción en PSPICE se utilizan seis modelos diferentes, estos modelos difieren en la formulación de lacaracterística I-V. El parámetro “LEVEL” selecciona cual de los modelos se utilizará para la simulación. A continuación selistan los tipos de modelos disponibles, para mayor información sobre los modelos puede revisar las referencias mostradas[1], [2], [3], [7], [8] y [10] que aparecen en la página 174 del Manual de Referencia de PSPICE.

LEVEL= 1, Modelo Shichman-Hodges,

LEVEL= 2, Modelo analítico, basado en la geometría del MOSFET,

LEVEL=3, Modelo de canal corto, semi-empírico,

LEVEL=4, Modelo BSIM,

LEVEL=5, Modelo EKV versión 2.6,

LEVEL=6, Modelo BSIM3 versión 2.0,

LEVEL=7, Modelo BSIM3 versión 3.1


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OMISION

VTO Voltaje de umbral Voltios 0

BETA Coeficiente de transconductancia Amp/Volt2 1e-4

LAMBDA Modulación de longitud del canal Voltios-1 0

Tabla VI.- Parámetros comunes del modelado de JFET.

En la tabla VII se muestran algunos de los parámetros más usados en la definición de modelos de JFET. El listadocompleto de los parámetros disponibles para definir el modelo de un JFET se encuentran en el anexo B.

PARAMETROS DE MODELADO DE UN TRANSISTOR DE BIPOLAR DE COMPUERTA AISLADA(IGBT)

El IGBT es un dispositivo “híbrido”, que presenta características de control semejantes a las de un FET, esto es, escontrolado por voltaje, presenta una capacitancia de entrada y una alta impedancia entre sus terminales de compuerta yemisor. Entre sus terminales de potencia, colector y emisor, presenta características propias de un BJT, esto es, una caída devoltaje en terminales independiente de la magnitud de la corriente que circula a través de ellas. Estas características lo hacenatractivo en aplicaciones de inversores y control de motores eléctricos. PSPICE utiliza un modelo matemático deldispositivo y no un modelo en base a subcircuitos que lo hace mas estable. El listado completo de los parámetros disponiblespara definir el modelo de un IGBT se encuentran en el anexo B.

CAMBIAR LA REFERENCIA DE MODELO.

En algunas ocasiones se requiere utilizar dispositivos no disponibles en las librerías instaladas en CAPTURE, y setienen disponibles librerías o archivos de modelos proporcionados por fabricantes de semiconductores. A continuación sedescribirá el procedimiento para crear y utilizar librerías de modelos.

CREAR ARCHIVO DE LIBRERÍA DE MODELOS

Las librerías de modelos, son archivos ASCII en los cuales se encuentran comando .MODEL que describen lascaracterísticas de los dispositivos. A continuación se muestra el contenido de una librería llamada “curso.lib”. Teclee estearchivo utilizando el programa “NOTEPAD” o “Bloc de Notas” y guárdelo en la carpeta “PSPICE” contenida en“C:\Archivos de programa\OrcadLite\Capture\Library” asegurándose de hacerlo usando la extensión “.lib”.


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OMISION

VTO Voltaje de umbral Voltios 0

KP Coeficiente de transconductancia A/V2 2.0e-5

L Longitud del canal Metros 100e-6

W Ancho del canal Metros 100e-6


Tabla VII.- Parámetros comunes del modelado de MOSFET.

Para tener disponible esta librería en CAPTURE es necesario crear primero un perfil de simulación utilizando elcomando “NEW SIMULATION PROFILE” del menú “PSPICE”, o con el botón “NEW SIMULATION PROFILE”que se encuentra en la barra de herramientas.

Aparece la ventana “NEW SIMULATION” en la cual se da nombre al nuevo perfil de simulación, para esteejercicio escribiremos “uno” en el campo “NAME” y presionaremos el botón “OK”.


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.model D1N4004 D(Is=0.1p Rs=4 CJO=2p Tt=3n Bv=400 Ibv=0.1p)

.model MUR860 D(Is=853.7f Rs=41.35m Ikf=21.56m N=1 Xti=3 Eg=1.11 Cjo=367p+ M=.4068 Vj=.75 Fc=.5 Isr=217.5n Nr=2 Tt=123.3n)* Motorola pid=MUR850 case=TO220AC* 88-09-22 rmn*

.model IRF840 NMOS(Level=3 Gamma=0 Delta=0 Eta=0 Theta=0 Kappa=0.2 Vmax=0 Xj=0+ Tox=100n Uo=600 Phi=.6 Rs=6.382m Kp=20.85u W=.68 L=2u Vto=3.879+ Rd=.6703 Rds=2.222MEG Cbd=1.415n Pb=.8 Mj=.5 Fc=.5 Cgso=1.625n+ Cgdo=133.4p Rg=.6038 Is=56.03p N=1 Tt=710n)* Int’l Rectifier pid=IRFC440 case=TO220

88-08-25 bam creation

Fig. 72.- Listado del archivo “curso.lib”

Fig. 73.- Crear perfil de simulación.

Fig. 74.- Ventana de asignación de nombre para el perfil de simulación.

Seleccionamos la ceja “LIBRARIES” de la ventana “SIMULATION SETTINGS”, y llenamos el campo“FILENAME” utilizando la opción “BROWSE” con la secuencia de carpetas para llegar a donde tenemos guardado elarchivo “curso.lib” (ver figura 75),

Antes de presionar el botón “ACEPTAR” hay que decidir si la librería se agregará de manera global (ADD ASGLOBAL), esto es, estará disponible para todos los diseños que se creen en adelante, o si se agregará de manera local (ADDTO DESIGN), esto es, solo estará disponible para este diseño en particular. Para nuestro ejemplo utilizaremos la opción“ADD TO DESIGN”.

MODIFICAR LA REFERENCIA DE MODELO

A continuación seleccionamos los dispositivos “D1N4002/EVAL” e “IRF150/EVAL” y los colocamos en el áreade trabajo tal como se muestra en la figura 76.

Para cambiar el modelo utilizado por el símbolo del diodo “D1N4002/EVAL”:

1) Pulsaremos dos veces el botón izquierdo del mouse cuando el apuntador esté sobre él, para abrir la ventana deedición de propiedades, tal como se muestra en la figura 77.

2) El campo “IMPLEMENTATION” contiene el nombre del modelo de PSPICE asociado al símbolo de lalibrería gráfica. Posicionando el apuntador en este campo y presionando el botón izquierdo del mousetenemos acceso a modificar su contenido, para nuestro ejemplo escribimos “D1N4004”.


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Fig. 75.- Ventana de configuración del perfil de simulación, opción librerías.


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Fig. 76.- Dispositivos para cambiar su referencia de modelo.

Fig. 77.- Propiedades del símbolo “D1N4002/EVAL”.

3) El campo “VALUE” no es usado por PSPICE para la simulación, sin embargo, normalmente contiene elnombre del modelo utilizado y su valor es desplegado en el área de esquemático. Para nuestro ejemplo,escribiremos “D1N4004” en este campo, una vez realizados estos cambios, presionamos “CTRL F4” yregresamos a la pantalla de esquemáticos. Los cambios efectuados se visualizan en la figura 78.

4) Para comprobar que el símbolo de D1 está asociado al modelo D1N4004 de nuestra librería “curso.lib”,seleccionamos el dispositivo, y ejecutamos el comando “PSPICE MODEL” del menú “EDIT”, oseleccionamos “EDIT PSPICE MODEL” en la ventana que aparece al presionar el botón derecho delmouse. El programa PSPICE MODEL EDITOR se ejecuta y aparece la siguiente ventana:


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Fig. 78.- Diodo con cambio de referencia de modelo PSPICE.

Fig. 79.- Programa PSPICE MODEL EDITOR desplegando el modelo D1N4004.

Al diodo D2 y al MOSFET IRF150, les cambiaremos sus referencias de modelo por el de MUR860 e IRF840respectivamente, repitiendo los pasos 1 a 3 descritos anteriormente.

Algunas ocasiones solo es necesario cambiar alguno de los parámetros del modelo, para hacer esto utilizamos elpaso 4 descrito anteriormente, PSPICE MODEL EDITOR nos permite modificar los parámetros del modelo y guardar loscambios en la misma librería o en una diferente.

CREAR NUEVOS MODELOS USANDO PARTE TIPO “BREAKOUT”

Al esquemático utilizado en la sección anterior le agregaremos los siguientes dispositivos:“QbreakN/BREAKOUT” y “DbreakZ/BREAKOUT”, tal como se muestra en la figura 80.

Empezaremos con el diodo Zener,

1) Seleccionamos con el cursor el dispositivo “Dbreak”, ejecutamos el comando “PSPICE MODEL” del menú“EDIT” con lo que aparecerá la siguiente ventana del programa PSPICE MODEL EDITOR.


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Fig. 80.- Esquemáticos con dispositivos tipo BREAKOUT agregados.

Fig. 81.- Ventana de edición del modelo de “DbreakZ”

La ventana de PSPICE MODEL EDITOR permite editar el texto del modelo. En la figura 81 se tienen resaltadastres partes de la ventana. La primera que encierra el texto EJEMPLO04 muestra el nombre de la libreríaque se creará al utilizar el comando “SAVE” del menú “FILE”. Esta es una librería que se crea para elproyecto actual. Dado que el proyecto en que estamos trabajando se llama “ejemplo04.opj” el archivo delibrería se llamará “ejemplo04.lib”.

2) Modifiquemos el modelo de PSPICE para tener un diodo Zener con un voltaje de ruptura de 3.1v. Llamemos alnuevo modelo DZ31V. El parámetro que controla el voltaje de ruptura se llama BV. Los cambios semuestran en la figura 82.

La única modificación al modelo de DbreakZ que se realizó fue el introducir el parámetro BV, los demásparámetros del modelo se dejaron intactos. Hay que notar que el nombre del nuevo modelo que editamosno aparece en el recuadro de listado de modelos.

3) Para actualizar esta lista, es necesario ejecutar el comando “SAVE” del menú “FILE”.

4) Para regresar al editor de esquemáticos, utilizamos el comando “EXIT” del menú “FILE”. Note que el nombredel dispositivo D3 cambió de “Dbreak” a “DZ31V”, con lo que ahora D3 utilizará el modelo queacabamos de definir.


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Fig. 82.- Modificación del modelo del diodo Zener.

Fig. 83.- Lista de modelos actualizada de la librería “ejemplo04.lib”

Ahora, supongamos que necesitamos que el transistor Q1 tenga un valor de HFE de 40, para crear el nuevomodelo repetimos el paso 1 definido para el diodo Zener.

Note que en la ventana de listado de modelos aparecen dos modelos, “Qbreak” y “DZ31V”. En esta ventana selistan todos los modelos contenidos en la librería que se está editando. El modelo con el que estamos trabajando es“QbreakN”, este modelo utiliza los valores por omisión asignados a un transistor bipolar tipo NPN dado que el comando.MODEL no contiene parámetros. Para el paso 2 utilizaremos el “QHFE40” para nombrar nuestro modelo, para especificarel valor de HFE, PSPICE utiliza el parámetro BF, así que agregaremos el parámetro BF=40 a la descripción del modelo.


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Fig. 84.- Esquemático con el cambio de modelo de PSPICE para D3.

Fig. 85.- Listado de modelos disponibles en la librería “ejemplo04.lib”

para actualizar el archivo de librería “ejemplo04.lib” repetimos 3 y 4 descritos para el diodo Zener.

Utilizando el programa “Bloc de Notas” o “NOTEPAD” se puede ver el archivo completo con los modelosgenerados.


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Fig. 86.- Modificación del modelo del transistor NPN.

Fig. 87.- Esquemático con el cambio de modelo de PSPICE para Q1.

* PSpice Model Editor - Version 9.2

*$ .model QHFE40 NPN BF=40

*$ .model DZ31V D Is=1e-14 Cjo=.1pF Rs=.1 BV=3.1

*$Fig. 88.- Listado del archivo de modelos “ejemplo04.lib”

CREAR UN MODELO TIPO .SUBCKT A PARTIR DE UN ESQUEMATICO

En algunas ocasiones necesita un dispositivo que tenga características de funcionamiento especiales, y estascaracterísticas de funcionamiento pueden representarse por medio de un circuito. Si este dispositivo será utilizado en variosproyectos, el tenerlo disponible en una librería sería conveniente.

En los archivos de librerías se tienen dos formas de definir dispositivos: usando el comando .MODEL o elcomando .SUBCKT.

El comando .SUBCKT permite definir el comportamiento de un dispositivo o sistema, por ejemplo un transistortipo Darlington o un motor de CD, en función de circuitos formados por diversos tipos de elementos, por ejemplo fuentescontroladas, bloques de funciones de Laplace, etc.

El procedimiento para convertir un diagrama esquemático en un archivo “.lib” que contiene una estructura.SUBCKT es el siguiente:

1) Crear el diagrama esquemático deseado.

2) Colocar Puertos jerárquicos en los puntos que se desea sean las terminales de subcircuito.

3) Guardar el esquemático y cerrar la ventana para ir al Administrador de Proyecto.

4) Ejecutar el comando “CREATE NETLIST” del menú “TOOLS”

5) Seleccionar la ceja “PSPICE”

6) Seleccionar “CREATE SUBCIRCUIT FORMAT NETLIST” en “OPTIONS”

7) Asignar el nombre del archivo que contendrá el listado de red del subcircuito en el campo “NETLIST FILE”

8) Ver el archivo generado.

Para ejemplificar este procedimiento, se generará un subcircuito que realice las funciones de obtener la señal deerror existente entre una señal de salida y otra de referencia, y al error resultante lo pase por un compensador PID.

1) Para esto crearemos un proyecto en blanco llamado “PID” tal como el mostrado en la figura 89.

Al colocar la parte “PARAM” en el esquemático, no aparecen los campos de Kp, Ki, Kd y N. Paragenerar estos campos y desplegarlos en el esquemático, es necesario editar las propiedades de “PARAM”, parahacer esto la seleccionamos y ejecutamos el comando “PROPERTIES” del menú “EDIT”, o seleccionamos“EDIT PROPERITES” de la ventana que aparece al presionar el botón derecho del mouse, o presionamos elbotón izquierdo del mouse. Para crear los campos Kp, Ki, Kd y N presionamos el botón “NEW COLUMN..”que está en la parte superior izquierda del campo de edición (ver figura 90).

En la ventana “ADD NEW COLUMN”, figura 91, se tiene disponible el campo “NAME”, en estecampo se escribe el nombre de la nueva propiedad que se quiere crear. Al escribir en este campo, se activa elcampo “VALUE”, en este campo se escribe el valor que tendrá la propiedad que se agregará. Si se van a crearvarias propiedades, después de escribir en el campo “VALUE” se presiona el botón “APPLY”, esto permitelimpiar los campos “NAME” y “VALUE” para las nuevas propiedades, si ya se terminó de agregar propiedades,después de escribir en el campo “VALUE” se presiona el botón “OK”.


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Fig. 89.- Diagrama esquemático de un controlador PID con funciones ABM.

Fig. 90.- Ventana de edición de propiedades para la parte PARAM.

Fig. 91.- Ventana para agregar nuevas propiedades.

Para nuestro ejemplo el proceso es el siguiente:

a) Presionar el botón “NEW COLUMN..”,

b) Escribir “Kp” en el campo “NAME”,

c) Escribir “3” en el campo “VALUE”,

d) Presionar el botón “APPLY”,

e) Escribir “Ki” en el campo “NAME”,

f) Escribir “14” en el campo “VALUE”,

g) Presionar el botón “APPLY”,

h) Escribir “Kd” en el campo “NAME”,

i) Escribir “40m” en el campo “VALUE”,

g) Presionar el botón “APPLY”,

k) Escribir “N” en el campo “NAME”,

l) Escribir “10” en el campo “VALUE”,

m) Presionar el botón “OK”

Al cerrarse la ventana aparecen las nuevas propiedades, tal como se muestra en la parte derecha de la figura 92.

Para poder visualizar y modificar estas propiedades desde el esquemático seleccionamos las columnascon el botón izquierdo del mouse y presionamos el botón de “DISPLAY..”, en la ventana de “DISPLAYPROPERTIES” seleccionamos la opción “NAME AND VALUE” y presionamos “OK” y después “CTLFF4” para regresar al esquemático.

2) Agregaremos puertos jerárquicos de tipo “PORTNO-R” en los puntos mostrados y los nombraremos Out+,Out-, Ref+, Ref- y PIDout.

3) Ejecutamos el comando “CTRL S” y seleccionamos “2 PID” del menú “WINDOW”. Con esto, se tiene accesoal área de administración de proyectos, ver figura 93.

4) Seleccionamos el archivo “PID.dsn” y ejecutamos el comando “CREATE NETLIST” del menú “TOOLS”(ver figura 94).


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Fig. 92.- Ventana de edición de propiedades con las nuevas propiedades.

5) Seleccionar la ceja “PSPICE”

6) Seleccionar “CREATE SUBCIRCUIT FORMAT NETLIST” en “OPTIONS”

7) Asignar el nombre de “PID.LIB” al archivo que contendrá el listado de red del subcircuito en el campo“NETLIST FILE”


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Fig. 93.- Area de administración de proyectos.

Fig. 94.- Ventana de creación de listado de red.

8) Para ver el contenido del archivo, seleccionamos el archivo PID.LIB, utilizamos la opción “EDIT” de laventana que aparece al presionar el botón derecho del mouse, o pulsando dos veces el botón izquierdo delmouse. La figura 97 muestra el contenido del archivo generado. Hay que resaltar que la parte “INTEG”es implementada también como un subcircuito que es referenciado por nuestro modelo.


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Fig. 95.- Ventana con la configuración para generar un listado de red tipo .SUBCKT

Fig. 96.- Area de administración de proyectos mostrando el archivo de listado de red generado.

CREACION DE LIBRERIAS DE SIMBOLOS PARA CAPTURE

En algunas ocasiones se cuenta con modelos de PSPICE para los cuales no se tiene librería de símbolos y se quiereasociar un archivo tipo “.olb” (librería de símbolos) con uno tipo “.lib” (librería de modelos). A continuación se mostrará unmétodo para realizar esta acción.

CREAR UNA LIBRERÍA DE SIMBOLOS USANDO PSPICE MODEL EDITOR.

Para generar una librería de símbolos usando PSPICE MODEL EDITOR utilizaremos el siguiente archivo demodelos de PSPICE:


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Fig. 97.- Listado del subcircuito.

*$.model IRFP460 NMOS(Level=3 Gamma=0 Delta=0 Eta=0 Theta=0 Kappa=0.2 Vmax=0 Xj=0+ Tox=100n Uo=600 Phi=.6 Rs=2.041m Kp=20.65u W=1.9 L=2u Vto=3.248+ Rd=.2303 Rds=2.222MEG Cbd=5.156n Pb=.8 Mj=.5 Fc=.5 Cgso=1.947n+ Cgdo=135.8p Rg=1.556 Is=96.3p N=1 Tt=670n)* Int’l Rectifier pid=IRFC460 case=TO3P* 88-08-26 bam creation*$

Fig. 98.- Listado del archivo “Potencia.lib”


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*——————————————————————————————————————-* connections: non-inverting input* | inverting input* | | positive power supply* | | | negative power supply* | | | | output* | | | | |.subckt TL082 1 2 3 4 5*c1 11 12 2.412E-12c2 6 7 18.00E-12css 10 99 5.400E-12dc 5 53 dyde 54 5 dydlp 90 91 dxdln 92 90 dxdp 4 3 dxegnd 99 0 poly(2),(3,0),(4,0) 0 .5 .5fb 7 99 poly(5) vb vc ve vlp vln 0 3.467E6 -1E3 1E3 3E6 -3E6ga 6 0 11 12 339.3E-6gcm 0 6 10 99 17.01E-9iss 10 4 dc 234.0E-6hlim 90 0 vlim 1Kj1 11 2 10 jxj2 12 1 10 jxr2 6 9 100.0E3rd1 3 11 2.947E3rd2 3 12 2.947E3ro1 8 5 50ro2 7 99 170rp 3 4 20.00E3rss 10 99 854.7E3vb 9 0 dc 0vc 3 53 dc 1.500ve 54 4 dc 1.500vlim 7 8 dc 0vlp 91 0 dc 50vln 0 92 dc 50

.model dx D(Is=800.0E-18 Rs=1)

.model dy D(Is=800.00E-18 Rs=1m Cjo=10p)

.model jx NJF(Is=2.500E-12 Beta=984.2E-6 Vto=-1)

.ends*$

Fig. 98.- Continuación del listado del archivo “Potencia.lib”

El archivo contiene modelos de un MOSFET, un OPAMP, y de un controlador PID analógico. El subcircuito PIDes una modificación del subcircuito obtenido con el ejemplo “PID”, la sintaxis del comando .SUBCKT se encuentra en elanexo C.

Genere el archivo “Potencia.lib” utilizando el programa “Bloc de notas” o “NOTEPAD”, y guárdelo en eldirectorio “C:\.....\OrcadLite\Capture\Library\PSpice”.

En el programa PSPICE MODEL EDITOR seleccione la opción “CREATE CAPTURE PARTS” del menú“FILE”, ver figura 99.

La ventana que aparece, ver figura 100, permite definir la ubicación del archivo “.lib”, en el campo “ENTERINPUT MODEL LIBRARY”, del cual quiere generarse un archivo de símbolos. El campo “ENTER OUTPUT PARTLIBRARY” genera de manera automática la ruta de ubicación y el nombre del archivo “.olb”, aunque es posible cambiar laubicación y nombre de la librería.

Seleccione para el campo “ENTER INPUT MODEL LIBRARY” la librería “Potencia.lib” y presione “OK”, encaso de no tener errores en las definiciones de los modelos aparecerá la ventana de mensajes mostrada en la figura 101.


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*——————————————————————————————————————-* connexiones: salida positiva* | salida negativa* | | referencia positiva* | | | referencia negativa* | | | | salida PID limitada (0 a 10v)* | | | | |.*——————————————————————————————————————-.SUBCKT PID O+ O- R+ R- PIDout PARAMS:Kp=3 Kd=40m N=10 Ki=14E_SUM1 PI 0 VALUE {V(I)+V(P)}E_SUM2 PID 0 VALUE {V(PI)+V(D)}E_LIMIT1 PIDOUT 0 VALUE {LIMIT(V(PID),0,10)}E_E2 O+ O- VALUE { abs(V(OUT, 0)) }E_DIFF1 ERROR 0 VALUE {V(REF,OUT)}E_GAIN1 P 0 VALUE {{Kp} * V(ERROR)}X_INTEG1 ERROR I SCHEMATIC1_INTEG1E_E1 R+ R- VALUE { abs(V(REF, 0)) }E_LAPLACE1 D 0 LAPLACE {V(ERROR)} {({N})/(s+{kd/N})}.ENDS

.subckt SCHEMATIC1_INTEG1 in outG_INTEG1 0 $$U_INTEG1 VALUE {V(in)}C_INTEG1 $$U_INTEG1 0 {1/{Ki}}R_INTEG1 $$U_INTEG1 0 1GE_INTEG1 out 0 VALUE {V($$U_INTEG1)}.IC V($$U_INTEG1) = 0v.ends SCHEMATIC1_INTEG1*——————————————————————————————————————*$

Fig. 98.- Continuación del listado del archivo “Potencia.lib”


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Fig. 99.- Comando de creación de símbolos para el programa CAPTURE.

Fig. 100.- Ventana de creación de librerías de símbolos.

Fig. 101.- Ventana de mensajes del proceso de creación de librerías de símbolos.

Presione el botón “OK” y cierre PSPICE MODEL EDITOR.

En CAPTURE, ejecute “FILE – OPEN – LIBRARY”, ver figura 102, seleccione la librería “Potencia.olb”.

La figura 103, muestra el contenido de la librería de símbolos “Potencia.olb”, podemos observar que se generaroncuatro símbolos en lugar de los tres que podríamos estar esperando, esto se debe a que PSPICE MODEL EDITOR noreconoce al subcircuito SCHEMATIC1_INTEG1 como parte del subcircuito PID sino como un modelo independiente.Para simplificar nuestra librería de símbolos borramos el símbolo “SCHEMATCI1_INTEG1”.

Para ver si se generaron bien los símbolos para los modelos, seleccionamos el nombre del símbolo, despuésseleccionamos la opción “EDIT PART” que aparece al presionar el botón derecho del mouse.


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Fig. 102.- (a) Comando para abrir librerías de símbolos, (b) Ventana de selección de archivo.

Fig. 103.- Area de administración de proyectos.

El símbolo generado para el IRFP460 es el correcto y no hay nada que modificarle, en cambio tanto el símbologenerado para el PID y el TL082 aparecen como un bloque de 9 y 5 terminales respectivamente, los cuales requierenmodificarse.

Empezaremos modificando el símbolo del TL082. CAPTURE ya tiene definidos símbolos para amplificadoresoperacionales, sin embargo, PSPICE MODEL EDITOR no es capaz de asignar este símbolo a los subcircuitos que defineneste dispositivo. De manera que tendremos que hacer la asignación manualmente.


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Fig. 104.- Menú de para editar el símbolo de una librería.

Fig. 105.- Símbolos generados para los dispositivos IRFP460, PID y TL082.

Para cambiar el símbolo seguiremos el siguiente procedimiento:

a) Abrir la librería de símbolos “EVAL.OLB” que se encuentra en “C:\.....\OrcadLite\Capture\Library\PSpice”,utilizando el comando “FILE – OPEN – LIBRARY”.

b) Seleccionar el dispositivo LM324, un amplificador operacional de cinco terminales, y después seleccionar laopción “EDIT PART” que aparece al presionar el botón derecho del mouse. Ignorar el mensaje quedespliega CAPTURE.

c) Utilizar el comando “EDIT – SELECT ALL” para seleccionar todos los elementos que definen al símbolo.


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Fig. 106.- Comando de apertura de librerías.

Fig. 107.- Mensaje de error, generado por el número de dispositivos contenidos en la librería “EVAL.OLB”.

Fig. 108.- Todos los elementos del símbolo LM324 seleccionados.

d) Utilizar el comando “EDIT – COPY” o presionar “CTRL C” para copiar los elementos que definen al símboloLM324.

e) Utilizar el comando “FILE – CLOSE” para cerrar la ventana de edición del símbolo.

f) Utilizar el comando “FILE – CLOSE PROJECT” para cerrar la librería “EVAL.OLB”.

g) En la ventana de edición del símbolo TL082, utilizamos el comando “EDIT – PASTE” o presionamos “CTRLV”, con esto aparecerá un mensaje preguntando si queremos sobreimponer los elementos del símbolo.Seleccionamos “SI”.

h) Para completar el cambio generado en el paso anterior, es necesario modificar algunas propiedades del símboloutilizando el comando “OPTIONS – PART PROPERTIES”. Las propiedades que deben modificarseson: “IMPLEMENTATION” y “VALUE”. Estas propiedades tienen asignado el valor “LM324”,debemos substituirlo por “TL082”.


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Fig. 109.- Mensaje de advertencia generado.

Fig. 110.- Símbolo del TL082 modificado.

i) Utilizar el comando “CTRL S” y cerrar la ventana de edición del TL082

Para modificar el símbolo del PID, dado que CAPTURE no tiene definidos símbolos para esta función, tendremosque hacer la asignación manualmente.

Para cambiar el símbolo seguiremos el siguiente procedimiento:

a) Eliminamos las terminales 5, 6, 7 y 8.

b) Reacomodamos las terminales 2, 3 y 4.


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Fig. 111.- Ventana de edición de propiedades del símbolo.

Fig. 112.- Símbolo modificado.

c) Aunque no es indispensable, introduciremos en el cuerpo del símbolo, elementos gráficos que permitiránvisualizar mejor la función del dispositivo. Para no quedar confinados a colocar los elementos gráficossobre la cuadrícula de trabajo, utilizaremos el comando “OPTIONS – PREFERENCES” para abrir laventana de preferencias, seleccionamos la ceja de “GRID DISPLAY” y modificamos la opción“POINTER SNAP TO GRID”, tal como se muestra en la figura 114. Esto hará que podamos colocar loselementos gráficos y de texto en cualquier parte del símbolo.


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Fig. 113.- Terminales del símbolo PID modificadas.

Fig. 114.- Ventana de configuración de preferencias para edición de esquemáticos y símbolos.

La figura 115 muestra el símbolo del PID modificado, se utilizaron los elementos gráficos “IEEESYMBOL – SIGMA”, “ELIPSE”, “RECTANGLE” y “TEXT” que se encuentran en el menú “PLACE”. Paramodificar el tipo de llenado de los elementos “ELIPSE” y “RECTANGLE” debe seleccionarse el elemento yutilizar el comando “EDIT – PROPERTIES” o pulsar “CTRL E” para cambiar el campo “FILL STYLE” a“NONE”.

Para poder utilizar el símbolo PID de manera adecuada en simulaciones, es necesario agregarle algunaspropiedades y modificar otras. Las propiedades que es necesario agregar son las constantes que definen elcomportamiento del controlador PID, esto es, Kp, Ki, Kd y N, además de esto es necesario modificar lapropiedad de plantilla (TEMPLATE) que controla la relación entre las propiedades del símbolo y el modelo dePSPICE.

Para hacer estos cambios, ejecutamos el comando “PART PROPERTIES” del menú “OPTIONS”, laventana que se abre, ver figura 116, da acceso para crear o modificar parámetros.


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Fig. 115.- Símbolo de PID terminado.

Fig. 116.- Ventana de edición de propiedades del símbolo.

Para agregar las propiedades correspondientes a los parámetros Kp, Ki, Kd y N del PID presionamos elbotón “NEW”, esto abre la ventana de nuevas propiedades, donde podemos definir el nombre y el valor poromisión de la nueva propiedad, para nuestro ejemplo utilizaremos Kp = 3, Ki = 14, Kd = 40m, y N = 10. Lafigura 118 muestra las nuevas propiedades creadas.

Además, es necesario modificar el contenido del campo “PSPICE TEMPLATE”, de manera que sea posible en elesquemático modificar los valores de las propiedades que hemos definido y sean transferidos sus valores al modeloPSPICE al momento de la simulación. El contenido original del campo “PSPICE TEMPLATE” es:

X^@REFDES %O+ %O- %R+ %R- %PIDOUT %PARAMS:KP=3 %KD=40M %N=10 %KI=14 @MODEL

Este campo debe modificarse de la siguiente manera:

X^@REFDES %O+ %O- %R+ %R- %PIDOUT @MODEL PARAMS: Kp=@Kp Ki=@Ki Kd=@Kd N=@N

El formato del campo TEMPLATE y su sintaxis se encuentan en el anexo D.

Antes de guardar el símbolo del PID, regresaremos la opción “POINTER SNAP TO GRID” a su valororiginal.

d) Utilizar el comando “CTRL S” y cerrar la ventana de edición del PID.

Ya teniendo todos los símbolos de la librería modificados guardamos los cambios efectuados con“CTRL S” y cerramos el proyecto.


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Fig. 117.- Ventana de definición de nuevos propiedades.

Fig. 118.- Ventana de edición de propiedades del símbolo PID con las nuevas propiedades agregadas.


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Fig. 119.- Símbolos modificados para los dispositivos IRFP460, PID y TL082

DRAFT

CAPITULO 4.- FUENTES DE SEÑAL

Para las simulaciones de PSPICE se requieren fuentes de señal, ya sea de tipo analógico o de tipo digital. En estecapítulo se describirán sus características.

FUENTES DE SEÑAL ANALOGICA DE VOLTAJE Y CORRIENTE.

Las fuentes de señal analógica disponibles para simulación en PSPICE se pueden dividir en:

a) Fuentes dependientes o controladas por señales de voltaje o corriente, y

b) Fuentes independientes.

FUENTES DE CORRIENTE Y VOLTAJE DEPENDIENTES

En PSPICE se tienen disponibles cuatro tipos de fuentes de corriente o voltaje dependientes:

a) Fuente de voltaje controlada por voltaje (E),

b) Fuente de corriente controlada por voltaje (G),

c) Fuente de voltaje controlada por corriente (H), y

d) Fuente de corriente controlada por corriente (F)

Dadas las similitudes en las opciones disponibles en estas fuentes a continuación se agruparan en función de laseñal de salida.

FUENTES CONTROLADAS POR VOLTAJE

PSPICE cuenta con ocho tipos de fuentes de corriente (G) y voltaje (E) controladas por voltaje, las cuales semuestran en la figura 120.


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Fig. 120.- Símbolos de las fuentes de corriente y voltaje controladas por voltaje.

FUENTES DE GANANCIA FIJA

Las fuentes tipo E y G, utilizan una ganancia “GAIN” para definir la relación entre el voltaje de control y la señalde salida, por omisión el valor de esta ganancia es 1, para modificar su valor es necesario seleccionar la fuente y presionar“CTRL E” para editar sus propiedades y modificar el campo “GAIN”.

FUENTES DEPENDIENTES DE LA FRECUENCIA

Las fuentes tipo EFREQ y GFREQ, permiten definir el comportamiento de la señal de salida en función de unatabla de datos de magnitud y fase dependientes de la frecuencia de la señal de entrada. Para modificar la tabla de valores, lasunidades de la magnitud y fase, es necesario seleccionar la fuente y presionar “CTRL E” para editar sus propiedades ymodificar los campos requeridos.

El campo “DELAY” permite definir un retardo al inicio de las fases definidas en la tabla de datos definida en elcampo “TABLE”.

El campo “MAGUNITS” permite definir el tipo de unidad de las magnitudes utilizadas en la tabla de datos, parainterpretar la magnitud de los datos en decibeles se fija el campo en “DB” (valor por omisión), para interpretar la magnitudde los datos “crudamente” se fija el campo en “MAG”.

El campo “PHASEUNITS” permite definir el tipo de unidad de las fases utilizadas en la tabla de datos, parainterpretar la fase de los datos en grados se fija el campo en “DEG” (valor por omisión), para interpretar la fase de los datosen radianes se fija el campo en “RAD”.


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Fig. 121.- Propiedades de la fuente E.

Fig. 122.- Propiedades de la fuente EFREQ.

El campo “TABLE” permite definir el comportamiento de la fuente por medio de tercias de datos en este formato(frecuencia, magnitud, fase), las unidades de magnitud y fase son definidas en los campos “MAGUNITS” y“PHASEUNITS”.

FUENTE LAPLACIANA

Las fuentes tipo ELAPLACE y GLAPLACE, permiten definir el comportamiento de la señal de salida en funciónde una transformación en el plano “S” de la señal de entrada. Para modificar la ecuación de la transformación, es necesarioseleccionar la fuente y presionar “CTRL E” para editar sus propiedades y modificar los campos requeridos.

El campo “XFORM” permite definir la ecuación de transformación del voltaje de control. Esta ecuación puededefinirse como un cociente de polinomios de “S”.

FUENTE TIPO POLINOMIO

Las fuentes tipo EPOLY y GPOLY, permiten definir el comportamiento de la señal de salida en función de unaecuación polinomial de la señal de entrada. Para modificar el grado de ecuación, es necesario seleccionar la fuente ypresionar “CTRL E” para editar sus propiedades y modificar los campos requeridos.

El campo “COEF” define el grado de la ecuación que modifica al voltaje de control, es posible definir los pares depuntos que definen el polinomio. El número de pares de puntos utilizados debe ser igual a COEF + 1.

FUENTE TIPO TABLA

Las fuentes tipo ETABLE y GTABLE, permiten definir el comportamiento de la señal de salida en función de unatabla de pares de puntos. Para modificar el grado de ecuación, es necesario seleccionar la fuente y presionar “CTRL E” paraeditar sus propiedades y modificar los campos requeridos.


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Fig. 123.- Propiedades de la fuente ELAPLACE.

Fig. 124.- Propiedades de la fuente EPOLY.

Fig. 125.- Propiedades de la fuente ETABLE

El campo “TABLE” define los pares de datos que definen el comportamiento de la señal de salida. Los puntos en latabla son unidos por líneas rectas.

FUENTE TIPO VALOR

Las fuentes tipo EVALUE y GVALUE, permiten definir el comportamiento de la señal de salida en función deuna expresión matemática. Para modificar el grado de ecuación, es necesario seleccionar la fuente y presionar “CTRL E”para editar sus propiedades y modificar los campos requeridos.

El campo “EXPR” define la ecuación de la función de la señal de salida con respecto al voltaje de entrada.

FUENTES CONTROLADAS POR CORRIENTE

PSPICE cuenta con dos tipos de fuentes de corriente (F) y voltaje (H) controladas por voltaje, las cuales semuestran en la figura 127.

FUENTES DE GANANCIA FIJA

Las fuentes tipo F y H, utilizan una ganancia “GAIN” para definir la relación entre el voltaje de control y la señalde salida, por omisión el valor de esta ganancia es 1, para modificar su valor es necesario seleccionar la fuente y presionar“CTRL E” para editar sus propiedades y modificar el campo “GAIN”.


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Fig. 126.- Propiedades de la fuente EVALUE.

Fig. 127.- Símbolos de las fuentes de corriente y voltaje controladas por corriente.

Fig. 128.- Propiedades de la fuente F.

FUENTE TIPO POLINOMIO

Las fuentes tipo FPOLY y HPOLY, permiten definir el comportamiento de la señal de salida en función de unaecuación polinomial de la señal de entrada. Para modificar el grado de ecuación, es necesario seleccionar la fuente ypresionar “CTRL E” para editar sus propiedades y modificar los campos requeridos.

El campo “COEF” define el grado de la ecuación que modifica al voltaje de control, es posible definir los pares depuntos que definen el polinomio. El número de pares de puntos utilizados debe ser igual a COEF + 1.

FUENTES DE VOLTAJE Y CORRIENTE INDEPENDIENTES

En PSPICE se tienen disponibles ocho tipos de fuentes de corriente o voltaje independientes:

a) De corriente alterna,

b) De corriente directa,

c) Exponencial,

d) De pulsos,

e) Definida por segmentos lineales,

f) Moduladas en frecuencia,

g) Senoidal, y

h) Tipo fuente.

FUENTE DE CORRIENTE (IAC) O VOLTAJE (VAC) DE CORRIENTE ALTERNA

Este tipo de fuentes se utiliza cuando el análisis de simulación a realizar solo es de tipo barrido de corriente alterna,existen dos parámetros que pueden modificarse: “ACMAG” y “ACPHASE”. El campo “ACMAG” representa la magnitudde la señal, el campo “ACPHASE” representa el defasamiento en grados. Para modificar estos campos, es necesarioseleccionar la fuente y presionar “CTRL E” para editar los campos requeridos.


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Fig. 129.- Propiedades de la fuente FPOLY.

Fig. 130.- Símbolo de VAC y ventana de propiedades.

FUENTE DE CORRIENTE (IDC) O VOLTAJE (VDC) DE CORRIENTE ALTERNA

Este tipo de fuentes se utiliza cuando el análisis de simulación a realizar es de tipo barrido de corriente directa otransitorio, existe un parámetro que puede modificarse: “DC”. El campo “DC” representa la magnitud de la señal decorriente directa. Para modificar este campo, es necesario seleccionar la fuente y presionar “CTRL E” para editar los camporequerido.

FUENTE DE CORRIENTE (IEXP) O VOLTAJE (VEXP) EXPONENCIAL

Las señales exponenciales tienen la forma:

donde

V1 (I1) es el voltaje (corriente) inicial,

V2 (I2) es el voltaje (corriente) de pico,

TD1 es el retraso del tiempo de subida,

TC1 es la constante de tiempo de subida,

TD2 es retraso del tiempo de bajada,

TC2 es la constante de tiempo de bajada.


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Fig. 131.- Símbolo de VDC y ventana de propiedades.

TC1

TC2

TD1TD2

Tiempo

Señ

al

V1(I1)

V2(I2)

Fig. 132. Forma de onda exponencial.

La fuente EXP hace que la salida sea V1 (I1) por los primeros TD1 segundos. Después, la señal crece de V1 (I1)hacia V2 (I2) exponencialmente, con una constante de tiempo de TC1. El crecimiento dura TD2 -TD1 segundos. Entonces,la señal decrece de V2 (I2) nuevamente hacia V1 (I1) con una constante de tiempo de TC2.

Para modificar estos parámetros solo es necesario seleccionar cada uno de ellos y seleccionar el comando “EDITPROPERTIES” del menú “EDIT”.

FUENTE DE CORRIENTE (IPULSE) O VOLTAJE (VPULSE) DE PULSOS

La fuente PULSE genera un tren de pulsos de la forma:

donde

V1 (I1) es el voltaje (corriente) inicial,

V2 (I2) es el voltaje (corriente) de pico,

TD es el retraso de tiempo inicial,

TR es el tiempo de subida,

TF es el tiempo de bajada del pulso,

PW es el ancho del pulso,

PER es el periodo de la señal periódica.


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Fig. 133.- Símbolo de VEXP y ventana de propiedades.

Tiempo

Señ

al

V1(I1)

V2(I2)

TR PW TFPERIODTD

Fig. 134.- Forma de onda de pulso.

La fuente PULSE hace que la señal inicie en V1 (I1) y permanezca ahí por TD segundos. Después, la señal pasalinealmente de V1 (I1) a V2 (I2) durante los siguientes TR segundos. De ahí, la señal permanece en V2 (I2) durante PWsegundos. Entonces, la señal pasa linealmente de V2 (I2) a V1 (I1) durante los siguientes TF segundos, la señal permaneceen V1 (I1) durante PER - TR - PW - TF segundos, y después se repite el cielo (excepto por el retraso inicial, TD).

Para modificar estos parámetros solo es necesario seleccionar cada uno de ellos y seleccionar el comando “EDITPROPERTIES” del menú “EDIT”.

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL) O VOLTAJE (VPWL) FORMADAS POR SEGMENTOSLINEALES

La fuente PWL es apropiada cuando la fuente que puede ser gráficada como una serie de líneas rectas conectadasentre sí. Su forma es

Donde Vn (ó In) representa un vértice de la secuencia de segmentos de línea recta, y los valores de tiempo (Tn)deben estar en una secuencia estrictamente ascendente.

PSPICE maneja siete variantes de este tipo de fuente, las cuales pueden clasificarse en dos grupos: puntosdefinidos en propiedades, y puntos definidos en archivo externo.


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Fig. 135.- Símbolo de VPULSE e IPULSE.

Tiempo

Señ

al

T1, V1(T1, I1)

T2, V2(T2, I2)

T3, V3(T3, I3)

T3, V3(T3, I3)

T4, V4(T4, I4)

Tn-1, Vn-1(Tn-1, In-1)

Tn, Vn(Tn, In)

Fig. 136. Forma de onda de una función PWL.

En el primer grupo tenemos:

a) IPWL y VPWL,

b) IPWL_ENH y VPWL_ENH,

c) IPWL_RE_FOREVER y VPWL_RE_FOREVER

d) IPWL_RE_N_TIMES y VPWL_RE_N_TIMES

En el segundo grupo tenemos:

a) IPWL_FILE y VPWL_FILE

b) IPWL_F_RE_FOREVER y VPWL_F_RE_FOREVER

c) IPWL_F_RE_N_TIMES y VPWL_F_RE_N_TIMES

En circuitos eléctricos prácticos, las transiciones no ocurren precisamente en un tiempo cero, y tampoco lo permitePSPICE. En la fuente PWL (y en las otras fuentes), debe permitirse un cierto tiempo finito para que suba o baje de un valora otro. Esta “corrupción” del pulso ideal se requiere para la simulación de PSPICE y no causa ningún problema si el tiempode transición es muy pequeño comparado con la constante de tiempo más pequeña del circuito. El hecho de que tenga queestimar la “constante de tiempo más pequeña” para usar la fuente PWL muestra una vez mas que PSPICE no lo releva de laresponsabilidad de entender el circuito.

Puede estar tentado a usar tiempos de transición ridículamente cortos, digamos 10-50 segundos. Sin embargo, entremas cortas haga esas transiciones abruptas, PSPICE tardará mas tiempo en calcular los resaltados.

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL) O VOLTAJE (VPWL) FORMADAS POR SEGMENTOS LINEALES

Las fuentes IPWL y VPWL se definen en base a un máximo de ocho parejas (tiempo, valor_amplitud) tal como semuestra en la figura 137. Para modificar estos valores es necesario seleccionar la fuente y ejecutar el comando “EDITPROPERTIES” del menú “EDIT”.

La forma de onda generada por esta fuente solo se produce una vez, al desplegarse el último punto (tiempon,valorn) la señal de salida permanece en ese valor.


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Fig. 137.- Símbolo de IPWM y VPWL y ventana de propiedades de VPWL.

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_ENH) O VOLTAJE (VPWL_ENH) FORMADAS POR SEGMENTOSLINEALES EXTENDIDAS

Las fuentes IPWL_ENH y VPWL_ENH no tienen el límite de ocho parejas (tiempo, valor_amplitud) de lasfuentes IPWL y VPWL, para este tipo de fuentes se permite definir hasta tres grupos de “n” parejas (tiempo,valor_amplitud). Los campos definidos para esto son: “FIRST_NPAIRS”, “SECOND_NPAIRS” y “THIRD_NPAIRS”.Existen otros dos parámetros: “TSF” (siglas en inglés de Time Scale Factor, factor de escala de tiempo) y “VSF” (siglas eninglés de Value Scale Factor, factor de escala de valores), y definen la escala de transformación para las parejas (tiempo,valor_amplitud) que construyen la forma de onda. Para modificar estos valores es necesario seleccionar la fuente y ejecutarel comando “EDIT PROPERTIES” del menú “EDIT”.


FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_RE_FOREVER) O VOLTAJE (VPWL_RE_FOREVER) FORMADASPOR SEGMENTOS LINEALES, DE REPETICION INFINITA

Las fuentes IPWL_RE_FOREVER y VPWL_RE_FOREVER, al igual que las fuentes IPWL_ENH yVPWL_ENH, no tienen el límite de ocho parejas (tiempo, valor_amplitud) de las fuentes IPWL y VPWL, para este tipo defuentes se permite definir hasta tres grupos de “n” parejas (tiempo, valor_amplitud). Los campos definidos para esto son:“FIRST_NPAIRS”, “SECOND_NPAIRS” y “THIRD_NPAIRS”. Existen otros dos parámetros: “TSF” (siglas en inglésde Time Scale Factor, factor de escala de tiempo) y “VSF” (siglas en inglés de Value Scale Factor, factor de escala devalores), y definen la escala de transformación para las parejas (tiempo, valor_amplitud) que construyen la forma de onda.Para modificar estos valores es necesario seleccionar la fuente y ejecutar el comando “EDIT PROPERTIES” del menú“EDIT”.

La forma de onda generada por esta fuente se produce una y otra vez, empezando cada nuevo ciclo al finalizar elanterior, por esta razón, es necesario que la primera y última pareja (tiempo, valor_amplitud) tengan el mismo valorespecificado para “valor_amplitud”.


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Fig. 138.- Símbolo de VPWL_ENH y ventana de propiedades.

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_RE_FOREVER) O VOLTAJE (VPWL_RE_FOREVER) FORMADASPOR SEGMENTOS LINEALES, DE N REPETICIONES

Las fuentes IPWL_RE_N_TIMES y VPWL_RE_N_TIMES, al igual que las fuentes IPWL_ENH yVPWL_ENH, no tienen el límite de ocho parejas (tiempo, valor_amplitud) de las fuentes IPWL y VPWL, para este tipo defuentes se permite definir hasta tres grupos de “n” parejas (tiempo, valor_amplitud). Los campos definidos para esto son:“FIRST_NPAIRS”, “SECOND_NPAIRS” y “THIRD_NPAIRS”. Existen otros tres parámetros: “TSF” (siglas en inglés


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Fig. 139.- Símbolo de VPWL_RE_FOREVER y ventana de propiedades.

Fig. 140.- Símbolo de VPWL_RE_N_TIMES y ventana de propiedades.

de Time Scale Factor, factor de escala de tiempo), “VSF” (siglas en inglés de Value Scale Factor, factor de escala devalores) y “REPEAT VALUE”, los dos primeros definen la escala de transformación para las parejas (tiempo,valor_amplitud) que construyen la forma de onda, el tercero define el número de veces que se reproducirá la forma de onda.Para modificar estos valores es necesario seleccionar la fuente y ejecutar el comando “EDIT PROPERTIES” del menú“EDIT”.

La forma de onda generada por esta fuente se produce “n” veces, donde “n” es el valor del campo “REPEATVALUE”, empezando cada nuevo ciclo al finalizar el anterior, por esta razón, es necesario que la primera y última pareja(tiempo, valor_amplitud) tengan el mismo valor especificado para “valor_amplitud”. Al finalizar la última forma de onda ydesplegarse el último punto (tiempon, valorn) la señal de salida permanece en ese valor.

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_ENH) O VOLTAJE (VPWL_ENH) FORMADAS POR SEGMENTOSLINEALES, DEFINIDAS EN ARCHIVO

Las fuentes IPWL_FILE y VPWL_FILE no tienen el límite de ocho parejas (tiempo, valor_amplitud) de lasfuentes IPWL y VPWL, para este tipo de fuentes se permite definir “n” parejas (tiempo, valor_amplitud) en un archivoexterno de tipo ASCII, las parejas deben expresarse de la forma (t1, v1) (t2, v2) ..... Existen tres parámetros que requierendefinirse: “TSF” (siglas en inglés de Time Scale Factor, factor de escala de tiempo), “VSF” (siglas en inglés de Value ScaleFactor, factor de escala de valores) y “FILE”, los primeros dos definen la escala de transformación para las parejas (tiempo,valor_amplitud) que construyen la forma de onda, y el tercero define el nombre y la ubicación del archivo donde seencuentran definidas las parejas (tiempo, valor_amplitud). Para modificar estos valores es necesario seleccionar la fuente yejecutar el comando “EDIT PROPERTIES” del menú “EDIT”.



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Fig. 141.- Símbolo de VPWL_FILE y ventana de propiedades.

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_F_RE_FOREVER) O VOLTAJE (VPWL_F_RE_FOREVER)FORMADAS POR SEGMENTOS LINEALES, DEFINIDAS EN ARCHIVO, DE REPETICION INFINITA

Las fuentes IPWL_F_RE_FOREVER y VPWL_F_RE_FOREVER no tienen el límite de ocho parejas (tiempo,valor_amplitud) de las fuentes IPWL y VPWL, para este tipo de fuentes se permite definir “n” parejas (tiempo,valor_amplitud) en un archivo externo de tipo ASCII, las parejas deben expresarse de la forma (t1, v1) (t2, v2) ..... Existentres parámetros que requieren definirse: “TSF” (siglas en inglés de Time Scale Factor, factor de escala de tiempo), “VSF”(siglas en inglés de Value Scale Factor, factor de escala de valores) y “FILE”, los primeros dos definen la escala detransformación para las parejas (tiempo, valor_amplitud) que construyen la forma de onda, y el tercero define el nombre y laubicación del archivo donde se encuentran definidas las parejas (tiempo, valor_amplitud). Para modificar estos valores esnecesario seleccionar la fuente y ejecutar el comando “EDIT PROPERTIES” del menú “EDIT”.

La forma de onda generada por esta fuente se produce una y otra vez, empezando cada nuevo ciclo al finalizar elanterior, por esta razón, es necesario que la primera y última pareja (tiempo, valor_amplitud) tengan el mismo valorespecificado para “valor_amplitud”.

FUENTE DE CORRIENTE (IPWL_F_RE_FOREVER) O VOLTAJE (VPWL_F_RE_FOREVER)FORMADAS POR SEGMENTOS LINEALES, DE N REPETICIONES

Las fuentes IPWL_RE_N_TIMES y VPWL_RE_N_TIMES no tienen el límite de ocho parejas (tiempo,valor_amplitud) de las fuentes IPWL y VPWL, para este tipo de fuentes se permite definir “n” parejas (tiempo,valor_amplitud) en un archivo externo de tipo ASCII, las parejas deben expresarse de la forma (t1, v1) (t2, v2) ..... Existencuatro parámetros que requieren definirse: “TSF” (siglas en inglés de Time Scale Factor, factor de escala de tiempo),“VSF” (siglas en inglés de Value Scale Factor, factor de escala de valores), “REPEAT VALUE” y “FILE”, los primerosdos definen la escala de transformación para las parejas (tiempo, valor_amplitud) que construyen la forma de onda, eltercero el número de veces que se generará la señal, y el último define el nombre y la ubicación del archivo donde seencuentran definidas las parejas (tiempo, valor_amplitud). Para modificar estos valores es necesario seleccionar la fuente yejecutar el comando “EDIT PROPERTIES” del menú “EDIT”.


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Fig. 142.- Símbolo de VPWL_F_RE_FOREVER y ventana de propiedades.

La forma de onda generada por esta fuente se produce “n” veces, donde “n” es el valor del campo “REPEATVALUE”, empezando cada nuevo ciclo al finalizar el anterior, por esta razón, es necesario que la primera y última pareja(tiempo, valor_amplitud) tengan el mismo valor especificado para “valor_amplitud”. Al finalizar la última forma de onda ydesplegarse el último punto (tiempon, valorn) la señal de salida permanece en ese valor.

FUENTE DE CORRIENTE (ISFFM) O VOLTAJE (VSFFM) MODULADA EN FRECUENCIA

La fuente SFFM genera una señal de la forma:


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Fig. 143.- Símbolo de VPWL_RE_N_TIMES y ventana de propiedades.

TIEMPO0

FC1

FM1

VOFF(IOFF)

VAMPL(IAMPL)

Fig. 144. Forma de onda señal SFFM.

donde

VOFF (IOFF) es el nivel de desplazamiento en CD de la señal alterna

VAMPL (IAMPL) es el valor pico de la señal alterna,

FC es la frecuencia de la señal portadora,

MOD es el índice de modulación y

FM es la frecuencia de la señal a modular.

La fuente SFFM (siglas en inglés de Single Frequency FM, frecuencia modulada en frecuencia única) hace que elvoltaje cumpla la formula:

� �� VOFF VAMPL Sen FC tiempo MOD Sen FS tiempo� � � � � � � � � �2 2� �

FUENTE DE CORRIENTE (ISIN) O VOLTAJE (VSIN) SINUSOIDAL AMORTIGUADA

La fuente SIN es apropiada cuando la fuente es sinusoidal. Su forma es

donde:

VOFF (IOFF) es el nivel de desplazamiento de la señal,

VAMPL (IAMPL) es el valor de la amplitud de la señal,

FREQ es el valor de la frecuencia de la señal,


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Fig. 145.- Símbolos de ISFFM y VSFFM.

0TIEMPO

TD

VOFF(IOFF)

DF VAMPL(IAMPL)

FREQ1

Fig. 146. Forma de onda senoidal con amortiguamiento.

TD es el valor del tiempo de retraso de la señal,

DF es el factor de amortiguamiento de la señal,

PHASE es el valor del desfasamiento de la señal.

DC valor de la fuente para análisis de barrido de CD y

AC valor de la fuente para análisis de barrido de CA.

La fuente SIN hace que la señal empiece en VOFF + VAMPL*Sen(PHASE*� /180) y permanezca en ese valor porTD segundos. Entonces, el voltaje se convierte en una onda senoidal exponencialmente amortiguada descrita por la formula

� �� VOFF VAMPL Sen FREQ tiempo TD PAHSE etiempo� � � � � � � � �2 360� � �� TD DF

Nota: La forma de onda SIN solo es para análisis transitorio. No tiene efecto durante análisis de pequeña señal (ACSweep).

FUENTE DE CORRIENTE (ISRC) O VOLTAJE (VSRC)

Este tipo de fuentes se utiliza en análisis de simulación tanto del tipo barrido de corriente directa, del tipo de barridode corriente alterna o del tipo transitorio. Esta fuente tiene tres parámetros que pueden modificarse: “DC”, “AC” y“TRAN”. El campo “DC” representa la magnitud de la señal para análisis de barrido de corriente directa. El campo “AC”representa la magnitud de la señal para análisis de barrido de corriente alterna. El campo “TRAN” representa la magnitud dela señal para análisis transitorio. Para modificar estos campos, es necesario seleccionar la fuente y presionar “CTRL E” paraeditar los campo requerido, o seleccionar el parámetro y presionar “CTRL E” para editar su valor.


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Fig. 147.- Símbolo de VSIN e ISIN y ventana de propiedades.

FUENTES DE SEÑAL DIGITAL

En simulaciones digitales, muchas veces se requiere conocer el funcionamiento de un circuito o sistema digitalante una señal que cambia en el tiempo, ya sea de manera regular o aleatoria. Para poder generar este tipo de señales sepueden utilizar dos tipos de fuentes:

a) Reloj digital, y

b) Fuente de estímulos.

RELOJ DIGITAL

La fuente “DIGCLOK” – reloj digital, se encuentra en la librería “SOURCE” -, proporciona una señal cuadrada,esta señal está definida por su tiempo en estado alto (ONTIME), su tiempo en estado bajo (OFFTIME), el retardo en elinicio del ciclo inicial (DELAY) y su valor inicial (STARTVAL). El periodo de la señal es igual a la suma de “ONTIME” y“OFFTIME”. Existe otro parámetro que define hacia que estado será la transición cuando la señal está en estado bajo(OPPVAL), por lo general este campo se fija en 1. Para modificar estos campos, es necesario seleccionar la fuente y


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Fig. 148.- Símbolo de VSRC e ISRC y ventana de propiedades.

Fig. 149.- Símbolo de DIGCLOCK y ventana de propiedades.

presionar “CTRL E” para editar los campo requerido, o seleccionar el parámetro y presionar “CTRL E” para editar suvalor.

ESTIMULO

La fuente “STIMn” – estimulo de “n” bits – donde “n” puede ser 1, 4, 8 o 16 -, se encuentra en la librería“SOURCE” -, proporciona pulsos de “n” bits cuya duración está definida en los campos “COMMANDm” – donde “m”varia de 1 a 16 – con el siguiente formato (tiempo, número_binario), el campo “FORMAT” permite definir la base con laque se describe el número binario, se utiliza 1 para definir los números en base binaria, para base hexadecimal se utiliza 4, elcampo “WIDTH” define el número de bits utilizados. El campo “TIMESTEP” define la duración en segundos del ciclo dereloj. Para modificar estos campos, es necesario seleccionar la fuente y presionar “CTRL E” para editar los camporequerido.

Cuando el número de señales digitales de salida es mayor de 1, la terminal de salida es de tipo “BUS” por lo tanto laconexión al circuito será utilizando líneas tipo BUS, para conectar líneas individuales del BUS a otros dispositivos seutilizan partes llamadas “BUS ENTRY” que se encuentran disponibles en el menú “PARTS”.

ESTIMULO DEFINIDO EN ARCHIVO

La fuente “FILESTIMn” – estimulo de “n” bits – donde “n” puede ser 1, 2, 4, 8, 16 o 32 -, se encuentra en lalibrería “SOURCE” -, proporciona pulsos de “n” bits cuya duración está definida en un archivo externo. La fuente definesus parámetros con dos campos: “FILENAME” y “SIGNAME”. “FILENAME” define el nombre del archivo quecontiene la definición de las transiciones de las señales binarias. El archivo puede contener la definición de varias señalesbinarias, por eso el campo “SIGNAME” contiene el nombre de la señal a utilizar que se encuentra definida en el archivo.Para modificar estos campos, es necesario seleccionar la fuente y presionar “CTRL E” para editar los campo requerido, oseleccionar el parámetro y presionar “CTRL E” para editar su valor.



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Fig. 150.- Símbolo de STIMn y ventana de propiedades de STIM1.

El archivo de definición de las señales digitales es el siguiente:

* ENCABEZADO, contiene el nombre de las señales

nombre1, nombre2 ....

* Inicio de la definición de transiciones. (NOTE QUE EXISTE UNA LINEA EN BLANCO)

tiempo valor digital

Por ejemplo:

Clock, reset, in1, in2 ; nombres de cuatro señales

0 0000 ; valores en base binaria

10ns 1100

20ns 0101

30ns 1110

40ns 0111

El encabezado tiene el siguiente formato:

[TIMESCALE=valor]

nombre1 ... nombren

OCT(nombre(bit3) ... nombre(bit lsb))...

HEX(nombre(bit4) ... nombre(bit lsb))..


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Fig. 151.- Símbolo de FILESTIMn y ventana de propiedades de FILESTIM4.

Por ejemplo:

Clock Reset In1 In2

HEX(Addr7 Addr6 Addr5 Addr4) HEX(Addr3 Addr2 Addr1 Addr0)

ReadWrite

0 0000 00 0; se pueden usar espacios para agrupar valores

10n 1100 4e 0

20n 0101 4e 1

30n 1110 4e 1

40n 0111 ff 0

Otro ejemplo:

TIMESCALE=10ns; debe aparecer en una línea individual

Clock Reset In1 In2

HEX(Addr7 Addr6 Addr5 Addr4) HEX(Addr3 Addr2 Addr1 Addr0)

ReadWrite

0 0000 00 0; se pueden usar espacios para agrupar valores

1 110R 4e 0; ver la tabla 1 para el significado de R

2 0101 4e 1

+ 3 1111 4e 1; la transición ocurre a los 50ns

7 011F c3 0; la transición ocurre a los 70ns

11X0 c3 1

TIMESCALE define la duración entre los pulsos digitales en segundos.


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binario octal hexadecimal

Nivel lógico/numérico 0,1 0,7 0-f

Desconocido X X X

Alta impedancia Z Z Z

Subida R R

Bajada F F

TABLA VIII Valores permitidos para los números digitales

ESTIMULO DEFINIDO EN ARCHIVO DE ESTIMULO

La fuente “DIGSTIMn” – estimulo de “n” bits – donde “n” puede ser 1, 2, 4, 8, 16 o 32 -, se encuentra en la librería“SOURCSTM” -, proporciona pulsos de “n” bits cuya duración está definida en un archivo externo generado por PSPICESTIMULUS EDITOR. La fuente requiere de la definición del parámetro “IMPLEMENTATION”, que contiene elnombre de la señal a utilizar que se encuentra definida en el archivo. Para modificar este campo, es necesario seleccionar lafuente y presionar “CTRL E” para editar los campo requerido, o seleccionar el parámetro y presionar “CTRL E” paraeditar su valor.


El archivo de estímulos debe incluirse dentro del perfil de simulación en la ceja “STIMULUS”, tal como semuestra en la figura 153.


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Fig. 152.- Símbolo de DIGSTIMn y ventana de propiedades de DIGSTIM2.

Fig. 153.- Ventana de inclusión de archivo de estímulos.

PROGRAMA PSPICE STIMULUS EDITOR

El programa PSPICE STIMULUS EDITOR está limitado en la versión LITE de OrCAD rel. 9.2 a generararchivos de estímulos con señales senoidales y de reloj digital.

Para generar un nuevo archivo de estímulos se siguen los siguientes pasos:

1) Ejecutar el comando “NEW” del menú “FILE”.

2) Ejecutar el comando “NEW” del menú “STIMULUS” o presionar “ALT N”.

3) Dar nombre a la nueva señal de estímulo.

4) Seleccionar el tipo de estímulo (señal senoidal o de reloj digital),

5) Repetir los pasos 2 a 4 hasta terminar de definir las señales de estímulo necesarias.

6) Guardar el archivo de estímulos ejecutando el comando “SAVE” del menú “FILE” opresionar “SHIFT F12”.

Los archivos generados en PSPICE STIMULUS EDITOR son utilizados por PSPICE A/D LITE a través de lossiguientes dispositivos:

a) VSTIM, de la librería “SOURCSTM”, para utilizar como voltajes las señales senoidales generadas.

b) ISTIM, de la librería “SOURCSTM”, para utilizar como corrientes las señales senoidales generadas.

c) DIGSTIMn, de la librería “SOURCSTM”, para utilizar las señales digitales generadas.

GENERACION DE ESTIMULO TIPO SENOIDAL

Para ejemplificar el uso de PSPICE STIMULUS EDITOR como generador de señales de estímulo senoidalcrearemos un archivo que contenga dos señales senoidales defasadas 90 grados. Seguiremos los pasos arriba definidos.

1) Ejecutamos el comando “NEW” del menú “FILE”.


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Fig. 154.- Programa PSPICE STIMULUS EDITOR.

2) Presionamos “ALT N”, y aparece la siguiente ventana

3) Escribimos “Va” en el campo “NAME”

4) Como ya se encuentra seleccionada la opción “SIN” presionamos el botón de “OK”. Con estoaparece la ventana de definición de parámetros de la señal senoidal.

Los parámetros que aparecen en la ventana son los mismos que se definieron para las fuentes de corriente y voltajesenoidal anteriormente. Para nuestro ejemplo utilizaremos:

“Offset value” 0

“Amplitude” 180

“Frequency (Hz)” 60

“Time delay (sec)” 0

“Damping factor (1/sec)” 0

“Phase angle (degrees)” 0


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Fig. 155.- Ventana de creación de nuevas señales de estímulo.

Fig.- 156.- Ventana de definición de parámetros de la señal senoidal Va.

y presionamos “OK”

5) Presionamos “ALT N” para generar la otra señal senoidal requerida para nuestro ejemplo.Escribimos “Vb” en el campo “NAME” y presionamos “OK”.

Para nuestro ejemplo utilizaremos:

“Offset value” 0

“Amplitude” 180

“Frequency (Hz)” 60

“Time delay (sec)” 0

“Damping factor (1/sec)” 0

“Phase angle (degrees)” 90


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Fig. 157.- Forma de onda generada.

Fig.- 158.- Formas de onda generadas.

6) Guardamos el archivo de estímulos presionando “SHIFT F12”, y nombramos “senoidal” anuestro archivo.

GENERACION DE ESTIMULO TIPO DIGITAL

Para ejemplificar el uso de PSPICE STIMULUS EDITOR como generador de señales de estímulo digitales,crearemos un archivo que contenga cuatro señales digitales para simular la salida de un contador de 4 bits. Seguiremos lospasos arriba definidos.

1) Ejecutamos el comando “NEW” del menú “FILE”.

2) Presionamos “ALT N”

3) Escribimos “A1” en el campo “NAME”

4) Seleccionamos la opción “CLOCK” y presionamos “OK”. Con esto aparece la ventana dedefinición de parámetros del reloj digital.

Los parámetros del reloj digital pueden definirse en términos de su frecuencia y ciclo de trabajo, o en términos desu período y tiempo en estado alto, para nuestro ejemplo dejaremos seleccionado “Frequency and duty cycle” – esto es, enfunción de la frecuencia y ciclo de trabajo -.

Para nuestro ejemplo utilizaremos:

“Frequency (Hz)” 10k

“Duty cycle (%)” 0.5

“Initial value” 0

“Time delay (secs)” 0

Presionamos “OK”


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Fig.- 159.- Ventana de definición de parámetros de la señal de reloj A1.

5) Presionamos “ALT N” para generar la segunda señal digital de nuestro ejemplo. Escribimos“A2” en el campo “NAME”, seleccionamos la opción “CLOCK” y presionamos“OK”.

Para A2 utilizaremos:

“Frequency (Hz)” 5k





Presionamos “ALT N” para generar la tercer señal digital de nuestro ejemplo. Escribimos “A3”en el campo “NAME”, seleccionamos la opción “CLOCK” y presionamos “OK”.


“Frequency (Hz)” 2.5k





Presionamos “ALT N” para generar la cuarta señal digital de nuestro ejemplo. Escribimos “A4”en el campo “NAME”, seleccionamos la opción “CLOCK” y presionamos “OK”.



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Fig. 160.- Forma de onda generada.

“Frequency (Hz)” 1.25k





6) Guardamos el archivo de estímulos presionando “SHIFT F12” y nombrando “cont4” anuestro archivo.


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Fig. 161.- Formas de onda generadas.

DRAFT

Capitulo 5.- Tipos de análisis de simulación en PSPICE AD

INTRODUCCION A LOS TIPOS DE ANALISIS EN PSPICE AD

PSPICE AD permite realizar once tipos de simulaciones diferentes, lo cual ofrece un amplio rango de informaciónsobre los circuitos analizados. La figura 162 muestra en forma de árbol los análisis que puede realizar PSPICE AD.

A continuación se describen brevemente cada uno de estos análisis.

1.- PUNTO DE OPERACIÓN (EN CD).- Realiza un análisis de nodos para encontrar los voltajes de polarización ode punto de operación de un circuito, ya sea dispositivos pasivos o activos.

2.- SENSIBILIDAD.- Calcula la sensibilidad de un nodo de voltaje a variaciones de parámetros de ciertosdispositivos.

3.- FUNCION DE TRANSFERENCIA.- Calcula la función de transferencia de pequeña señal de un circuito, elcircuito se linealiza alrededor del punto de operación.

4.- RESPUESTA EN FRECUENCIA.- Realiza un análisis de respuesta en frecuencia del circuito.

5.- ANALISIS DE RUIDO.- Realiza un análisis de la respuesta del circuito a frecuencias especificas de ruido en losdispositivos.


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Tipos deanálisis enPSPICE AD

PUNTO DE OPERACIONPUNTO DE OPERACION EN CDSENSIBILIDADFUNCION DE TRANSFERENCIA

BARRIDO DE ACRESPUESTA EN FRECUENCIAANALISIS DE RUIDO

BARRIDO DE CDBARRIDO DE CD SIMPLEBARRIDO DE CD ANIDADO

TRANSITORIOTIEMPOFOURIER

MONTE CARLO

EN CAEN CDTRANSITORIO

PEOR CASOEN CAEN CDTRANSITORIO

PARAMETRICO

EN CAEN CDTRANSITORIO

TEMPERATURA

PUNTO DE OPERACION EN CDEN CDEN CATRANSITORIO

Fig. 162.- Tipos de análisis en PSPICE AD.

6.- BARRIDO EN CD.- Realiza un análisis de la respuesta del circuito ante variaciones de una fuente, parámetroglobal o parámetro de modelo dentro de un rango especificado. Es posible realizar análisis anidando otroparámetro de barrido.

7.- TRANSITORIO EN TIEMPO.- Realiza un análisis de la respuesta en el tiempo del circuito, desde un valor detiempo igual a cero hasta un tiempo máximo especificado.

8.- TRANSITORIO EN FRECUENCIA (FOURIER).- Realiza un análisis utilizando la FFT de un voltaje ocorriente del circuito para encontrar su espectro de frecuencias.

9.- MONTE CARLO.- Realiza el cálculo de la respuesta del circuito ante cambios de los valores de ciertosparámetros de los dispositivos. Estos cambios se realizan de manera aleatoria dentro de un rango de toleranciadefinido.

10.- PEOR CASO.- Este análisis encuentra la pero salida probable de un circuito dada la varianza de susparámetros.

11.- PARAMETRICO.- Realiza varias iteraciones de un análisis estándar definido mientras se varía un parámetrodel circuito o de un dispositivo.

12.- TEMPERATURA.- Realiza un análisis estándar a temperaturas diferentes de la de base (27°C).

VENTANA DE CONFIGURACION DE PSPICE

Para utilizar estos análisis anteriormente descritos es necesario configurar sus parámetros y opciones particulares,además las opciones generales.

Para configurar los análisis es necesario accesar al perfil de simulación, este perfil está disponible a través de lasopciones “NEW SIMULATION PROFILE” y “EDIT SIMULATION PROFILE” del menú “PSPICE” (ver figura163), del programa CAPTURE.

La opción “NEW SIMULATION PROFILE” permite crear un nuevo perfil de simulación, al seleccionar estaopción aparece la ventana de la figura 164.

El campo “NAME” nos permite dar un nombre al perfil de simulación, esto es útil, dado que es posible tener variosperfiles de simulación para un mismo proyecto. El campo “INHERIT FROM” nos permite copiar como si fuera unaplantilla los parámetros desde otro perfil de simulación.

Al presionar el botón “CREATE” aparece la ventana de configuración mostrada en la figura 165.


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Fig. 163.- Opciones del menú “PSPICE”.

La ventana cuenta con varias cejas, a continuación se describirá el uso de cada una de ellas.

OPCION “GENERAL”

La ceja “GENERAL”, figura 166, permite especificar cuales son los archivo de entrada y salida del proyecto,guardar una descripción del perfil de simulación y crear nuevos perfiles.

El campo “PROFILE NAME” muestra el nombre del perfil activo, al modificar este campo se puede crear unnuevo perfil o simplemente cambiar el perfil usado.


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Fig. 164.- Ventana de creación de perfil de simulación.

Fig. 165.- Ventana de configuración del perfil de simulación.

El campo “INPUT SETTINGS” contiene los nombre de los archivos de proyecto (.OPJ), de diseño (.DSN) y deesquemático.

El campo “OUTPUT SETTINGS” contiene el nombre del archivo de salida tipo ASCII (.OUT) y del archivo desalida binario (.DAT).

El campo “NOTES” permite tener una descripción del diseño o del perfil de simulación.

OPCION “ANALYSIS”

La ceja “ANALYSIS”, ver figura 165, permite especificar el tipo de análisis a realizar y sus opciones básicas yavanzadas.

El campo “ANALYSIS TYPES” contiene una lista de los tipos de análisis de simulación disponibles en PSPICEAD, en las siguientes secciones se verá como asignar las opciones de cada uno de los tipos de simulación.

El campo “OPTIONS” permite seleccionar opciones avanzadas del tipo de simulación utilizado.

OPCION “INCLUDE FILES”

La ceja “INCLUDE FILES”, figura 167, permite agregar archivos que contienen comandos de PSPICE AD.Estos archivos son leídos por PSPICE AD antes de procesar el listado de red o el perfil de simulación.


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Fig. 166.- Ventana de configuración de perfil de simulación, opción “GENERAL”.

El campo “FILENAME” permite definir el nombre y ruta de acceso para el archivo a incluir, puede llenarse estecampo utilizando el botón “BROWSE”, el botón de “BROWSE” permite buscar la ruta de acceso y el archivo.

El campo “INCLUDE FILES” contiene el listado de los archivos incluidos en el proyecto.

Además de estos campos, se cuenta con seis botones de control: “ADD AS GLOBAL”, “ADD TO DESIGN”,“EDIT”, “REMOVE”, “MOVE UP” y “MOVE DOWN”.

El botón “ADD AS GLOBAL” permite que el archivo se agregue y quede disponible para todos los proyectos.

El botón “ADD TO DESIGN” permite que el archivo se agregue y quede disponible para el proyecto en uso.

El botón “EDIT” abre el archivo seleccionado para ser editado.

El botón “REMOVE” – marcado con una X – quita el archivo de la lista de archivos incluidos, pero no lo borra dela computadora.

El botón “MOVE UP” – marcado con una flecha hacia arriba – permite mover el archivo seleccionado un espaciohacia arriba en la lista de archivos.

El botón “MOVE DOWN” – marcado con una flecha hacia abajo – permite mover el archivo seleccionado unespacio hacia abajo en la lista de archivos.


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Fig. 167.- Ventana de configuración de perfil de simulación, opción “INCLUDE FILES”.

OPCION “LIBRARIES”

La ceja “LIBRARIES”, figura 168, permite agregar archivos que contienen definiciones de modelos o desubcircuitos.

El campo “FILENAME” permite definir el nombre y ruta de acceso para el archivo a incluir, puede llenarse estecampo utilizando el botón “BROWSE”, el botón de “BROWSE” permite buscar la ruta de acceso y el archivo.

El campo “LIBRARY FILES” contiene el listado de los archivos de librería incluidos en el proyecto.

El campo “LIBRARY PATH” permite definir la ruta de acceso para el archivo de librería a incluir, puede llenarseeste campo utilizando el botón “BROWSE”, el botón de “BROWSE” permite buscar la ruta de acceso y el archivo.







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Fig. 168.- Ventana de configuración de perfil de simulación, opción “LIBRARIES”.



OPCION “STIMULUS”

La ceja “STIMULUS”, figura 169, permite agregar archivos de señales de estimulo en formato ASCII, tantogenerados por PSPICE STIMULUS EDITOR, como generados en “BLOC DE NOTAS” o “NOTEPAD”.

El campo “FILENAME” permite definir el nombre y ruta de acceso para el archivo de estimulo a incluir, puedellenarse este campo utilizando el botón “BROWSE”, el botón de “BROWSE” permite buscar la ruta de acceso y el archivo.

El campo “STIMULUS FILES” contiene el listado de los archivos de estimulo incluidos en el proyecto.






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Fig. 169.- Ventana de configuración de perfil de simulación, opción “STIMULUS”.




OPCION “OPTIONS”

La ceja “OPTIONS”, figura 170, permite afinar el mecanismo utilizado por PSPICE para realizar los cálculos delas simulaciones, así como también definir que información se guardará en el archivo de salida de texto (.OUT)

El campo “CATEGORIES” presenta tres opciones: “ANALOG SIMULATION”, “GATE-LEVELSIMULATION” y “OUTPUT FILE”.

Al seleccionar “ANALOG SIMULATION”, es cual se selecciona por omisión, se puede afinar la precisión de lasimulación analógica, fijar limites de iteración, temperatura de operación y definir ciertos parámetros de MOSFETs. Loscampos listados en la parte derecha de la ventana corresponden a los nombres de las opciones utilizadas en el comando.OPTIONS de PSPICE, una descripción completa del comando .OPTIONS se encuentra en el anexo G. El botón“MOSFET OPTIONS” permite modificar los valores de área de dren, área de fuente, longitud y ancho que se utiliza poromisión en los modelos de MOSFET. El botón de “ADVANCED OPTIONS” permite modificar el límite de iteracionespara análisis transitorio, y la magnitud relativa y absoluta de la matriz pivote.


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Fig. 170.- Ventana de configuración de perfil de simulación, opción “OPTIONS”.

Al seleccionar “GATE-LEVEL SIMULATION”, figura 172, se fijan tiempos de propagación, niveles de interfazanalógica digital, características de salida de las compuertas y limites de mensajes de error. Los campos listados en la partederecha de la ventana permiten fijar el tipo de tiempo de propagación utilizado para la simulación digital, y el estado inicialde Flip-flops e interfaces analógica digital. El botón “ADVANCED OPTIONS” permite fijar los valores de las resistenciasde salida de las compuertas digitales, los valores de los tiempos de retardo y límite de mensajes de error.


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Fig. 171.- Ventana de configuración de las opciones “MOSFET OPTIONS” y “ADVANCED OPTIONS” para

“ANALOG SIMULATION”.

Fig. 172.- Ventana de configuración de perfil de simulación, opción “GATE-LEVEL SIMUALTION” para “OPTIONS”.

Al seleccionar “OUTPUT FILE”, se fija el tipo de información que PSPICE guarda en el archivo de salida desimulación.


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Fig. 173.- Ventana de configuración de la opción “ADVANCED OPTIONS” para “GATE-LEVEL SIMULATION”.

Fig. 174.- Ventana de configuración de perfil de simulación, opción “OUTPUT FILE” para “OPTIONS”.

OPCION “DATA COLLECTION”

La ceja “DATA COLLECTION”, figura 175, permite restringir el número de datos guardados en el archivo desalida binario.

Estas restricciones se pueden aplicar a voltajes, corrientes, potencias, señales digitales y de ruido. Las opcionesdisponibles para los campos VOLTAGES, CURRENTS, POWER, DIGITAL y NOISE son

ALL – Guarda los datos generados en todos los nodos y dispositivos del circuito.

ALL BUT INTERNAL SUBCIRCUITS – Guarda los datos generados en todos los nodos y dispositivos delcircuito, con excepción de los circuitos internos de los diseños jerárquicos.

AT MARKERS ONLY – Solo se guarda información de los nodos y dispositivos donde se encuentren marcadores.

NONE – No se guarda ningún dato.

También es posible guardar el archivo de datos en formato CSDF – siglas en inglés de COMMONSIMULATION DATA FORMAT, formato de datos de simulación común- (.CSD).

OPCION “PROBE WINDOW”

La ceja “PROBE WINDOW”, figura 176, permite definir la forma en que PSPICE AD desplegará los datosgenerados en la simulación fijada en un perfil de simulación.


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Fig. 175.- Ventana de configuración de perfil de simulación, opción “DATA COLLECTION”.

Al seleccionar “DISPLAY PROBE WINDOW WHEN PROFILE IS OPENED” se despliega la ventana dePSPICE AD que fue utilizada la última ves que el perfil fue abierto.

Al seleccionar “DISPLAY PROBE WINDOW” se define el momento en el cual se desplegará el resultado de lasimulación, se cuenta con dos opciones:

1.- DURING SIMULATION.- Los resultados de la simulación se desplegarán al irse generando en la simulación.

2.- AFTER SIMULATION IS FINISHED.- Los resultados de la simulación se desplegarán al terminarse lasimulación.

La opción “SHOW” permite definir que información se desplegará, se cuenta con tres alternativas:

1.- ALL MARKERS ON OPEN SCHEMATIC.- Despliega la información generada de todos los puntos delcircuito en los cuales se colocaron marcadores.

2.- LAST PLOT.- Despliega las formas de onda que se desplegaron en la sesión anterior.

3.- NOTHING.- No despliega ninguna forma de onda.

ANALISIS DE PUNTO DE OPERACIÓN

La opción “BIAS POINT” de simulación, nos permite realizar análisis estáticos en CD. Estos análisis permitenencontrar las condiciones de operación estáticas de un circuito, la sensibilidad de uno o varios voltajes del circuito con


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Fig. 176.- Ventana de configuración de perfil de simulación, opción “PROBE WINDOW”.

respecto a resistencias y fuentes ó la ganancia en pequeña señal del circuito. A continuación se ejemplificará el uso de estastres opciones de análisis.

PUNTO DE OPERACIÓN EN CD

El análisis de punto de operación (BIAS POINT) nos proporciona información sobre los voltajes, corrientes ypotencias en un circuito en condiciones estáticas de operación en CD. Este tipo de análisis se utiliza en circuitos contransistores, circuitos resistivos, etc. Los capacitores e inductancias se suponen en circuito abierto y corto circuito,respectivamente, para este análisis. Las fuentes utilizadas para este tipo de análisis deben fijar el valor del campo “DC” enalgún valor.

Los resultados de este análisis se podrán desplegar en la pantalla del esquemático en CAPTURE. Para ejemplificareste análisis utilizaremos el circuito mostrado en la figura 177, al cual llamaremos “ejemplo05”.

Una vez creado el circuito, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATIONPROFILE” del menú “PSPICE”, ver figura 178, y seleccionamos “BIAS POINT” en el campo “ANALYSIS TYPE” dela ventana de edición de perfil y presionamos el botón “ACEPTAR”, ver figura 179.


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Fig. 177.- Circuito integrador no inversor utilizando un amplificador operacional.

Fig. 178.- Ventana de asignación de nombre para nuevo perfil.

Para ejecutar el análisis seleccionado se utiliza el comando “RUN” del menú “PSPICE”, o se presiona la tecla deF11, esto activa el programa PSPICE AD, en PSPICE AD se realizará la simulación pero no desplegará ningún resultado,como se mencionó anteriormente los resultados de este tipo de simulación se visualizarán en CAPTURE.

Para visualizar los resultados de la simulación en CAPTURE es necesario la opción “ENABLE” del comando“BIAS POINT” del menú “PSPICE”.


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Fig. 179.- Ventana de configuración de tipo de análisis.

Fig. 180.- Programa PSPICE AD ejecutado.

El comando “BIAS POINT” cuenta con siete opciones adicionales a “ENABLE”, las cuales se explican acontinuación:

1.- ENABLE BIAS CURRENT DISPLAY.- Permite visualizar los valores de las corrientes que circulan a travésde los componentes del circuito.

2.- TOGGLE SELECTED BIAS CURRENT.- Permite visualizar u ocultar la corriente que entra a una terminalde un dispositivo en particular.

3.- ENABLE BIAS VOLTAGE DISPLAY.- Permite visualizar los valores de los voltajes que existen en losnodos del circuito.

4.- TOGGLE SELECTED BIAS VOLTAGE.- Permite visualizar u ocultar el voltaje que existe en un nodo delcircuito en particular.

5.- ENABLE BIAS POWER DISPLAY.- Permite visualizar los valores de las potencias que se disipan en loscomponentes del circuito.

6.- TOGGLE SELECTED BIAS POWER.- Permite visualizar u ocultar la potencia que se disipan en undispositivo en particular.

7.- PREFERENCE.- Permite modificar el número de dígitos utilizados para desplegar el valor de voltaje,corriente y potencia obtenidos en el análisis. Además de poder modificar los atributos de texto de estosvalores.


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Fig. 181.- Habilitación de la opción de desplegado de los datos de punto de operación.

Fig. 182.- Ventana de configuración de preferencias.

Una vez ejecutada la simulación, primero visualizaremos los valores de voltaje en los nodos del circuito, para esto,seleccionaremos la opción “ENABLE BIAS VOLTAGE DISPLAY” para desplegar los valores de voltaje en todos losnodos del circuito.

Para ocultar (o desplegar si está oculto) el valor de un nodo, por ejemplo el nodo de referencia de la fuente V1, sesiguen los siguientes pasos:

1.- Seleccionar el nodo a ocultar (o desplegar).

2.- Seleccionar la opción “TOGGLE SELECTED BIAS VOLTAGE”.

El circuito después de esta operación se muestra en la figura 184.

En algunas ocasiones, el valor de voltaje de nodo se despliega sobre otra información que es importante visualizar,para evitar estos problemas es necesario mover de lugar este valor. Para mover de lugar el valor de voltaje de un nodo esnecesario primero seleccionarlo con el mouse, después sosteniendo presionado el botón izquierdo del mouse se puedemover el valor seleccionado, al hacer esto aparece una línea punteada que une el valor de voltaje con su nodo generador. Lafigura 185 muestra los valores de voltajes separados de los nodos.

Para visualizar los valores de corriente a través de los dispositivos del circuito, se selecciona la opción “ENABLEBIAS CURRENT DISPLAY”.


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Fig. 183.- Voltajes de punto de operación en CD para el circuito integrador no inversor.


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Fig. 184.- Valor del nodo de referencia de V1 no desplegado.

Fig. 185.- Valores de voltaje separados de los nodos.


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Fig. 186.- Corrientes de punto de operación en CD para el circuito integrador no inversor.

Fig. 187.- Valor de las corrientes de las terminales de polarización del amplificador operacional no desplegadas.

Para ocultar (o desplegar si está oculto) el valor de una corriente, por ejemplo las corrientes que entran a lasterminales de polarización del amplificador operacional, se siguen los siguientes pasos:

1.- Seleccionar la terminal de la cual se quiere ocultar (o desplegar) el valor de la corriente que entra.

2.- Seleccionar la opción “TOGGLE SELECTED BIAS CURRENT”.


En algunas ocasiones, el valor de corriente de la terminal del dispositivo se despliega sobre otra información que esimportante visualizar, para evitar estos problemas es necesario mover de lugar este valor. Para mover de lugar el valor decorriente se sigue el mismo procedimiento utilizado para el voltaje en los nodos: primero seleccionarlo con el mouse,después sosteniendo presionado el botón izquierdo del mouse se puede mover el valor seleccionado, al hacer esto apareceuna línea punteada que une el valor de corriente con su terminal de entrada.

Para visualizar los valores de potencia disipada por los dispositivos del circuito, se selecciona la opción “ENABLEBIAS POWER DISPLAY”, ver figura 189.

Para ocultar (o desplegar si está oculto) el valor de una potencia, por ejemplo la potencia entregada por la fuenteV1, se siguen los siguientes pasos:

1.- Seleccionar el dispositivo del cual se quiere ocultar (o desplegar) el valor de la potencia disipada o entregada.

2.- Seleccionar la opción “TOGGLE SELECTED BIAS POWER”.



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Fig. 188.- Valores de corriente separados de las terminales.


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Fig. 189.- Potencias de punto de operación en CD para el circuito integrador no inversor.

Fig. 190.- Valor de la potencia de la fuente V1 no desplegada.

En algunas ocasiones, el valor de potencia del dispositivo se despliega sobre otra información que es importantevisualizar, para evitar estos problemas es necesario mover de lugar este valor. Para mover de lugar el valor de potencia sesigue el mismo procedimiento utilizado tanto para el voltaje en los nodos como para la corriente en las terminales de losdispositivos.

ANALISIS DE SENSIBILIDAD EN CD

Una vez que se ha realizado el análisis de punto de operación en CD, PSPICE AD puede calcular la sensibilidad decada salida, de manera individual, con respecto a los valores de parámetros de los dispositivos del circuito. Los resultados deeste análisis se guardan en el archivo de salida ASCII (.OUT) y puede ser visualizado utilizando el comando “VIEWOUTPUT FILE” del menú “PSPICE”.

El análisis de sensibilidad realizado es equivalente a encontrar la derivada parcial de la variable de salida conrespecto a un parámetro en particular. Al circuito del ejemplo anterior, circuito integrador no inversor, es posible realizarleun análisis de sensibilidad del voltaje de salida (v(out)) con respecto a variaciones en los valores de resistencia y de losparámetros del amplificador operacional. Para seleccionar el análisis de sensibilidad ejecutamos el comando “EDITSIMULATION PROFILE” del menú “PSPICE”, se marca la opción “PERFORM SENSITIVITY ANALYSIS” y seescribe V(OUT) en el campo “OUTPUT_VARIABLE(S)”, tal como se muestra en la figura 192, y por último, se presionael botón “ACEPTAR”. Para ejecutar la simulación se presiona F11.


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Fig. 191.- Valores de potencia separados de los dispositivos.

Para ver los resultados de la simulación, se ejecuta el comando “VIEW OUTPUT FILE” del menú “PSPICE”,CAPTURE abre la siguiente ventana de edición de texto:


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Fig. 192.- Configuración del análisis de sensibilidad.

Fig. 193.- Ventana de edición del archivo “ejemplo05-schematic1-bias point.out”.

Dentro de esa ventana de edición de texto, hay que buscar la sección marcada “DC SENSITIVITY ANALYSIS”,en esta sección se muestra la variación de la variable de salida ante variaciones de los componentes del circuito. El formatode esta sección es el siguiente:

La primer columna presenta el nombre del dispositivo sobre el cual se efectúa la derivada parcial de la variable desalida, la segunda columna representa el valor nominal del dispositivo, la tercer columna representa la variación de lavariable de salida ante variaciones por unidad del dispositivo, en el caso de que la variable de salida sea voltaje y eldispositivo sea una resistencia se tendría la variación en voltios por cada ohm de variación en la resistencia. Por último, lacuarta columna presenta esta variación como porcentaje, y se obtiene de la multiplicación de la segunda y tercer columna, elresultado es entonces dividido entre 100.

Para nuestro ejemplo, R1 y R2 son los que afectan en mayor medida el valor de V(out), tal como se muestra en lafigura 195.


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DC SENSITIVITIES OF OUTPUT “nombre de la variable de salida”

ELEMENT ELEMENT ELEMENT NORMALIZEDNAME VALUE SENSITIVITY SENSITIVITY

(”uvs”/UNIT) (“uvs”/PERCENT)

R_R1 1.000E+04 -4.995E-04 -4.995E-02

*uvs representa el nombre de la unidad de la variable de salida, puede ser VOLTS o AMPS

Fig. 194.- Formato de la sección de análisis de sensibilidad de CD.

Fig. 195.- Sección de análisis de sensibilidad del archivo “ejemplo05-schematic1-bias point.out”.

FUNCION DE TRANSFERENCIA DE PEQUEÑA SEÑAL EN CD

El análisis de función de transferencia de pequeña señal en CD realiza cálculos de los efectos que tienen señales deexcitación cercanas a cero sobre el funcionamiento del circuito. El análisis da información sobre como variará la señal desalida, si la señal de entrada se aleja ligeramente de su punto de operación. Esta análisis también ofrece el valor de lasresistencias de entrada y de salida del circuito en CD. Para seleccionar el análisis de función de transferencia ejecutamos elcomando “EDIT SIMULATION PROFILE” del menú “PSPICE”, se marca la opción “CALCULATESMALL-SIGNAL DC GAIN”, escribimos “V1” en el campo “FROM INPUT SOURCE NAME” y V(OUT) en elcampo “TO OUTPUT_VARIABLE”, tal como se muestra en la figura 196, y por último, se presiona el botón“ACEPTAR”. Para ejecutar la simulación se presiona F11.

Para ver los resultados de la simulación, se ejecuta el comando “VIEW OUTPUT FILE” del menú “PSPICE”,CAPTURE abre la ventana de edición de texto mostrada en al figura 197.

Dentro de esa ventana de edición de texto, hay que buscar la sección marcada “SMALL-SIGNALCHARACTERISTICS”, en esta sección se muestra la ganancia del circuito ante excitación de pequeña señal en CD, laresistencia de entrada en CD y la resistencia de salida en CD. El formato de esta sección se ejemplifica con el archivo“ejemplo05-schematic1-bias point.out” mostrado en la figura 198.


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Fig. 196.- Configuración del análisis de función de transferencia de pequeña señal en CD.


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Fig. 197.- Ventana de edición del archivo “ejemplo05-schematic1-bias point.out”.

Fig. 198.- Formato de la sección de análisis de función de transferencia de pequeña señal de CD.

ANALISIS TRANSITORIO

El análisis transitorio, o en el dominio del tiempo, es sin duda, uno de los más usados en PSPICE. Este análisispretende representar la operación del circuito al transcurrir el tiempo, de manera que toma en cuenta cambios en las entradasdel circuito y/o cambios en las condiciones de carga del mismo. En este análisis, se tiene además la posibilidad de realizardel espectro de frecuencias que componen a un voltaje o corriente en particular utilizando FFT (siglas en inglés de FastFourier Transform, transformada rápida de Fourier), con la opción de guardar estos resultados en el archivo de salida desimulación o solo desplegar en pantalla el espectro de frecuencias.

Los resultados de este análisis se despliegan en la pantalla de formas de onda de PSPICE AD (en el capítulo 6 sedescriben los comandos y opciones del programa PSPICE AD). Para ejemplificar este análisis utilizaremos el circuitomostrado en la figura 199, al cual llamaremos “ejemplo06”.

Una vez creado el circuito, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATIONPROFILE” del menú “PSPICE”, y seleccionamos “TIME DOMAIN (TRANSIENT)” en el campo “ANALYSISTYPE” de la ventana de edición de perfil. Para fijar el tiempo de simulación escribimos 50ms en el campo “RUN TOTIME”, para evitar que se realice un análisis de punto de operación en CD seleccionamos “SKIP INICIAL TRANSIENTBIAS POINT CALCULATION”, ver figura 200. Antes de presionar el botón “ACEPTAR”, configuraremos la forma dedesplegar las formas de onda en PSPICE AD, para esto seleccionamos la ceja “PROBE WINDOW”, y activamos lasopciones “DISPLAY PROBE WINDOW – DURING SIMULATION” y “SHOW – ALL MARKERS ON OPENSCHEMATICS”.


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Fig. 199.- Circuito rectificador de onda completa monofásico.


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Fig. 200.- Ventana de configuración del análisis transitorio para “ejemplo06”.

Fig. 201.- Ventana de configuración de desplegado de señales en PSPICE AD.

Para ejecutar el análisis seleccionado se utiliza el comando “RUN” del menú “PSPICE”, o se presiona la tecla deF11, esto activa el programa PSPICE AD, en PSPICE AD se realizará la simulación y se desplegarán las formas de ondaseleccionadas con los marcadores utilizados en el esquemático.

Las formas de onda de voltaje, de salida y de entrada, y de potencia, de la carga y de la fuente de alimentación, estántodas sobre un mismo eje y es difícil distinguirlas. Para poder visualizar mejor las formas de onda utilizaremos el comando“ADD PLOT TO WINDOW” del menú “PLOT”, figura 203, esto abrirá otra área de desplegado de formas de onda, talcomo se muestra en la figura 204.


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Fig. 203.- Comando para agregar área de desplegado de formas de onda.

En el área de desplegado superior copiaremos las formas de onda de potencia de R1 y V1, para esto seleccionamosW(R1) con el botón izquierdo del mouse, ejecutamos el comando “CUT” del menú “EDIT” o presionamos “CTRL X”. Elárea de desplegado agregada tiene en su parte inferior derecha una etiqueta “SEL>>”, esta etiqueta significa que el área estáseleccionada para agregar trazos, de manera que podemos ejecutar el comando “PASTE” del menú “EDIT” o presionar“CTRL V” para agregar la forma de onda de W(R1) que cortamos anteriormente. Repetimos estas operaciones paraW(V1), esto hará que nuestra área de desplegado de formas de onda se vea de la siguiente manera:


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Fig. 204.- Area de desplegado de formas de onda agregada.

Fig. 205.- Las formas de onda de potencia y voltaje separadas en áreas de desplegado diferentes.

Si queremos agregar por ejemplo la forma de onda de corriente de entrada al área de desplegado inferior, esnecesario utilizar una escala en el eje Y diferente para poder visualizar adecuadamente todas las formas de onda. Es posibleagregar escalas diferentes en el eje Y, para esto es necesario primero seleccionar el área de desplegado donde se quiereagregar el eje Y, para esto es necesario presionar el botón izquierdo del mouse sobre el área deseada y ejecutar el comando“ADD Y AXIS” del menú “PLOT” o pulsar “CTRL Y”.

Para agregar la forma de onda de la corriente de entrada se ejecuta el comando “ADD TRACE” del menú“TRACE” o se pulsa “INS”. Esto abre la ventana “ADD TRACES” donde aparecen listados todos los nombres de lasformas de onda de corriente, voltaje y potencia disponibles. Para nuestro ejemplo, escribimos “-I(V1)“ en el campo“TRACE EXPRESSION” y presionamos el botón “OK”. El signo “-“ hace que el trazo de la corriente de entrada esté enfase con el voltaje de entrada.


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Fig. 206.- Eje Y agregado.

Fig. 207.- Ventana para agregar trazos al área de desplegado.

En ocasiones es necesario modificar alguno de los trazos desplegados, en nuestro ejemplo, en lugar de desplegar lapotencia instantánea se quiere desplegar la potencia promedio tanto de la carga como de la fuente de alimentación. Paramodificar un trazo es necesario ejecutar el comando “MODIFY OBJECT” del menú “EDIT” o pulsar dos veces el botónizquierdo del mouse sobre el nombre del trazo a modificar. Esto abre al ventana de “MODIFY TRACE”, para nuestroejemplo, modificaremos primero el trazo W(R1), cambiando el texto que aparece en el campo “TRACE EXPRESSION”de W(R1) por avg(W(R1)), y después para W(V1) cambiaremos este campo por avg(-W(V1)).


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Fig. 208.- Forma de onda de la corriente de entrada agregada.

Fig. 209.- Ventana de modificación de trazos del área de desplegado.

Otras veces, es necesario realizar operaciones con los trazos, por ejemplo, encontrar la eficiencia de un circuitodividiendo la potencia de salida promedio entre la potencia de entrada promedio. Para hacer esto en nuestro ejemplo,seleccionaremos el área de desplegado superior y agregaremos un eje Y pulsando “CTRL Y”, y agregaremos un nuevotrazo pulsando “INS”. En el campo “TRACE EXPRESSION” escribimos avg(W(R1))/avg(-W(V1)), note el signo menosen W(V1), y presionamos el botón “OK”.


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Fig. 210.- Formas de onda de potencia modificadas.


ANALISIS DE FOURIER DE FORMAS DE ONDA GENERADAS EN ANALISISTRANSITORIO

Un tipo de análisis espectral, utilizado en unión con el análisis transitorio, es el llamado análisis de Fourier. Esteanálisis permite descomponer una forma de onda periódica en una serie de funciones senoidales. OrCAD Rel. 9.2 cuentacon dos formas de realizar un análisis de Fourier para formas de onda obtenidas mediante una simulación de análisistransitorio. En la primera el análisis se obtiene en PSPICE AD en el área de desplegado de formas de onda, la segunda elresultado del análisis se guarda en el archivo texto de salida de la simulación. A continuación se muestran las dos formas.

ANALISIS DE FOURIER EN PSPICE AD

PSPICE AD permite, como se mencionó anteriormente, realizar un análisis de Fourier de una o varias señales, esteanálisis se realiza aplicando la transformada rápida de Fourier (FFT por sus siglas en inglés) a las señales que se quiereanalizar. Para ejemplificar su uso, utilizaremos el resultado de la simulación del ejemplo anterior. Primero dejaremos soloun área de desplegado de formas de onda, y solo una forma de onda: I(V1), tal como se muestra en la figura 213.

Para aplicar la FFT a esta forma de onda es necesario ejecutar el comando “FOURIER” del menú “TRACE” opresionar el botón “FFT” que está en la barra de herramientas, ver figura 214.


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Fig. 212.- Forma de onda de eficiencia agregada.

La forma de onda desplegada en la figura 215 no está muy bien definida en términos de los componentes defrecuencia, para mejorar la resolución de la forma de onda, es necesario ampliar el tiempo de simulación. Para ampliar eltiempo de simulación ejecutamos el comando “EDIT PROFILE” del menú “SIMULATION” o presionamos el botón“EDIT SIMULATION SETTINGS”, figura 216, y escribimos 200ms en el campo “RUN TO TIME”, figura 217, porúltimo presionamos el botón “ACEPTAR”.

Para volver a ejecutar la simulación ejecutamos el comando “RUN” del menú “SIMULATION” o presionamos elbotón “RUN”, al terminar la simulación vuelven a aparecer las formas de onda marcadas en el esquemático, figura 218, paravolver a visualizar el análisis de Fourier presionamos la tecla F12. F12 restablece las formas de onda desplegadas en lasesión anterior. Al hacer la forma de onda del espectro de frecuencias de la corriente de entrada se transforma, tal como semuestra en la figura 219.


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Fig. 213.- Forma de onda de la corriente de entrada.

Fig. 214.- Menú de selección para FFT.


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Fig. 215.- FFT de la corriente de entrada.

Fig. 216.- Comando de edición de perfil de simulación.

Fig. 217.- Ventana de edición de perfiles de simulación.

ANALISIS DE FOURIER EN EL ARCHIVO DE SALIDA DE SIMULACION

OrCAD Rel. 9.2 permite, como se mencionó anteriormente, realizar la FFT de una señal y guardar el resultado enel archivo de salida de simulación (.OUT), para activar esta función es necesario modificar el perfil de simulación.

Esta modificación puede realizarse desde CAPTURE o bien desde PSPICE AD, para nuestro ejemplo, haremos lamodificación desde CAPTURE ejecutando del comando “EDIT SIMULATION PROFILE” del menú “PSPICE” opresionando el botón “EDIT SIMULATION SETTINGS” de la barra de herramientas. Al abrir la ventana de edición deperfil de simulación presionamos el botón “OUTPUT FILE OPTIONS”, esto abre la ventana mostrada en la figura 220.

Es necesario seleccionar “PERFORM FOURIER ANALYSIS” para habilitar el análisis de Fourier, el hacer estoabre los campos “CENTER FREQUENCY”, “NUMBER OF HARMONICS” y “OUTPUT VARIABLES”. El campo“CENTER FREQUENCY” representa el valor de la frecuencia de la componente fundamental de la señal a analizar, paranuestro ejemplo su valor es 60Hz. El campo “NUMBER OF HARMONICS” representa el número de componentesarmónicos que se desea encontrar en el análisis, para nuestro ejemplo su valor es de 11. El campo “OUTPUT VARIBLE”debe contener el nombre de la(s) variable(s) que se desea analizar, para nuestro ejemplo, la variable a analizar es I(V1).


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Fig. 218.- Comando de ejecución de simulación.

Fig. 219.- Forma de onda del espectro de frecuencias de la corriente de entrada.

Una vez terminado de configurar el perfil de simulación, ejecutamos el comando “RUN”, PSPICE AD ejecuta lasimulación de igual manera que lo hizo anteriormente, y visualiza en pantalla las formas de onda marcadas en elesquemático. Para ver el resultado del análisis de Fourier realizado, es necesario abrir el archivo“ejemplo06-schematic1-transitorio.out”. El archivo puede ser abierto tanto desde CAPTURE como desde PSPICE AD.Para abrirlo desde PSPICE AD ejecutamos el comando “OUTPUT FILE” del menú “VIEW”, dentro del archivobuscamos la sección “FOURIER ANALYSIS”. Los resultados de este análisis se muestran en la figura 221.


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Fig. 220.- Ventana de edición de opciones del archivo de salida.

Fig. 221.- Resultados del análisis de Fourier guardados en “ejemplo06-schematic1-transitorio.out”.

El análisis arroja resultados en seis columnas, la primer define el número del armónico obtenido, la segundarepresenta su frecuencia en Hertz, la tercer columna representa la magnitud del componente armónico, la cuarta columnamuestra el valor del componente armónico normalizado al valor del componente fundamental, la quinta columna muestra elvalor de la fase del componente fundamental, y por último, la sexta columna muestra el valor de la fase del componentefundamental normalizado al valor de fase del componente fundamental.

Además de estos datos, el análisis proporciona el valor de distorsión armónica total de la señal analizada y sucomponente de CD.

ANALISIS DE BARRIDO DE CD

El análisis de barrido de CD, es similar al análisis de punto de operación, en el sentido de que encuentra los valoresde voltaje, corriente y potencia en CD de un circuito, sin embargo, tiene una mayor flexibilidad debido a que permite variarde manera controlada el valor de las fuentes de señal. Existen dos opciones para realizar este tipo de análisis, barrido simple(utilizando solo una fuente de señal para hacer el barrido), y barrido anidado (utilizando dos fuentes de señal de maneraanidada). A continuación se ejemplificará el uso de cada una de estas opciones.

ANALISIS DE BARRIDO DE CD SIMPLE.

Para ejemplificar el uso del análisis de barrido de CD simple, utilizaremos el circuito de la figura 222, al cualllamaremos “ejemplo07”, para obtener la curva V-I del diodo 1N4002.

Una vez creado el circuito, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATIONPROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “BARRIDO SIMPLE”. En la ventana de edición de perfilseleccionamos “DC SWEEP” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. En el campo “OPTIONS” apareceseleccionado “PRIMARY SWEEP”, con esta opción se realiza un barrido de CD simple. Para completar la configuracióndel análisis es necesario definir cual es la fuente de señal o parámetro con el cual se realizará el barrido, y además debedefinirse de que manera se variará esta señal o parámetro. En la sección “SWEEP VARIABLE” se define cual será lavariable a barrer, las opciones disponibles son:

1.- Fuente de voltaje (“VOLTAGE SOURCE”), requiere fijar el nombre de la fuente de voltaje que se utilizará enel barrido de CD.


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Fig. 222.- Circuito de prueba para obtener la curva V-I de polarización directa del diodo 1N4002.

2.- Fuente de corriente (“CURRENT SOURCE”), requiere fijar el nombre de la fuente de corriente que seutilizará en el barrido de CD.

3.- Parámetro global (“GLOBAL PARAMETER”), requiere fijar el nombre del parámetro global, definido en laparte “PARAM” del esquemático, que se utilizará para el barrido de CD.

4.- Parámetro de modelo (“MODEL PARAMETER”), requiere fijar tres elementos del modelo de un dispositivo,primero el tipo de modelo que se utilizará, segundo el nombre del modelo, y por último el nombre delparámetro del modelo que se utilizará para el barrido de CD, y

5.- Temperatura (“TEMPERATURE”),

En la sección “SWEEP TYPE” se define la forma en que se realizará el barrido, ya sea de manera lineal ologarítmica definiendo el rango del barrido y el incremento de valor para el barrido, o utilizando valores definidos en unatabla.

Para nuestro ejemplo, fijaremos “VOLTAGE SOURCE” como la fuente para barrido, y V1 como el nombre de lafuente a utilizar. Además, utilizaremos un barrido linear, con valor inicial de –2, valor final de 3 e incrementos de 0.2, verfigura 223, al terminar de definir esto parámetros presionamos el botón “ACEPTAR”.

Para ejecutar el análisis seleccionado se utiliza el comando “RUN” del menú “PSPICE”, o se presiona la tecla deF11, esto activa el programa PSPICE AD, en PSPICE AD se realizará la simulación y abrirá un área para desplegado deformas de onda, ver figura 224.


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Fig. 223.- Ventana de configuración del análisis de barrido de CD para “ejemplo07”.

Para agregar la forma de onda de la corriente del diodo se ejecuta el comando “ADD TRACE” del menú“TRACE” o se pulsa “INS”. Esto abre la ventana “ADD TRACES” donde aparecen listados todos los nombres de lasformas de onda de corriente, voltaje y potencia disponibles. Para nuestro ejemplo, seleccionamos “I(D1)“ de la lista deformas de onda disponibles y presionamos el botón “OK”.


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ANALISIS DE BARRIDO DE CD ANIDADO.

Para ejemplificar el uso del análisis de barrido de CD anidado, utilizaremos el circuito de la figura 227, al cualllamaremos “ejemplo08”, para obtener la curva V-I del FET 2N3819.

Una vez creado el circuito, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATIONPROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “BARRIDO ANIDADO”. En la ventana de edición deperfil seleccionamos “DC SWEEP” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. En el campo “OPTIONS”aparece seleccionado “PRIMARY SWEEP”, para nuestro ejemplo, fijaremos “VOLTAGE SOURCE” como la fuentepara barrido primaria, y Vds como el nombre de la fuente a utilizar. Además, utilizaremos un barrido linear, con valor inicialde 0, valor final de 16 e incrementos de 1, ver figura 228, al terminar de definir esto parámetros presionamos el botón“ACEPTAR”.


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Fig. 226.- Curva voltaje contra corriente del diodo 1N4002.

Fig. 227.- Circuito de prueba para obtener la curva V-I de polarización directa del FET 2N3819.

Para agregar el barrido anidado, seleccionamos “SECONDARY SWEEP” de la lista de “OPTIONS”, lasopciones de fuentes de barrido y tipo de barrido son idénticas a las de “PRIMARY SWEEP”, para nuestro ejemplo,fijaremos “VOLTAGE SOURCE” como la fuente para barrido anidado, y Vgs como el nombre de la fuente a utilizar.Además, utilizaremos un barrido linear, con valor inicial de 0, valor final de -3 e incrementos de -1, ver figura 229,


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Fig. 228.- Ventana de configuración del análisis de barrido primario para “ejemplo08”.

Fig. 229.- Ventana de configuración del análisis de barrido anidado para “ejemplo08”.


Para agregar la forma de onda de la corriente del FET se ejecuta el comando “ADD TRACE” del menú “TRACE”o se pulsa “INS”. Esto abre la ventana “ADD TRACES” donde aparecen listados todos los nombres de las formas de ondade corriente, voltaje y potencia disponibles. Para nuestro ejemplo, seleccionamos “ID(J1)“ de la lista de formas de ondadisponibles y presionamos el botón “OK”.


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Fig. 231.- Curva voltaje contra corriente del FET 2N3819.

Ahora se requiere delimitar el área segura de operación del FET con los siguientes límites de trabajo máximos:

a) Potencia máxima permitida 100 mW

b) Corriente de dren máxima 14 mA

Además se quiere trazar la recta de carga cuyos extremos están definidos por una corriente de dren de 13 mA y unvoltaje de polarización de 14 V. Para trazar la curva de máxima disipación y de corriente máxima, utilizaremos el comando“MACROS” del menú “TRACE” para definir las siguientes ecuaciones:

Pmax = 100mW/(V_Vds+1m), e

Imax = 14mA

El comando “MACROS” abre la siguiente ventana:


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Fig. 232.- Ventana de edición de “MACROS”.

Fig. 233.- Ventana de edición de “MACROS” con las definiciones de Pmax e Imax.

En el campo “DEFINITION” escribimos “Pmax=100mW/(V_Vds+1m)” y presionamos “ENTER” o el botón“SAVE”, con esto la expresión que acabamos de escribir se agrega a la lista de macros disponibles para nuestro perfil desimulación, además nos permite agregar nuevas definiciones. Ahora escribimos “Imax=14mA” presionamos “ENTER”,ver figura 233, y después presionamos el botón “CLOSE”.

Para agregar los trazos definidos por estas “MACROS”, se ejecuta el comando “ADD TRACE” del menú“TRACE” o se pulsa “INS”. Esto abre la ventana “ADD TRACES”, de la lista disponible en el campo “FUNCTIONS ORMACROS” seleccionamos la opción “MACROS”, con esto aparecen, debajo de esta opción, listados todos los nombres delas “MACROS” disponibles. Para nuestro ejemplo, seleccionamos “Pmax“ e “Imax” de la lista de “MACROS”disponibles y presionamos el botón “OK”. Los trazos agregados se muestran en la figura 235.

Para visualizar mejor las formas de onda desplegadas, es necesario ajustar los límites del eje Y, para estoejecutamos el comando “AXIS SETTINGS” del menú “PLOT”, seleccionamos la ceja “Y AXIS”, figura 236, y activamosla opción “USER DEFINED” de “DATA RANGE” fijamos los campos en 0 y 15 mA, y presionamos el botón “OK”. Lostrazos con el eje Y modificado se meustran en la figura 237.

Para agregar la recta de carga, ejecutaremos el comando “ADD TRACE” del menú “TRACE” o pulsamos “INS”.En el campo “TRACE EXPRESSION” escribimos “(14v – V_Vds)/1077”, ver figura 238, y presionamos el botón “OK”.

Para identificar los trazos agregados utilizaremos los comandos “TEXT” y “ARROW” del menú “PLOT”. Estoscomandos nos permiten agregar texto y flechas al área de desplegado de trazos. Los textos que agregaremos son “MaximaPotencia”, “Maxima Corriente” y “Recta de Carga”, note que las palabras “Maxima” se escribieron sin acentos, esto espor el hecho de que PSPICE AD no reconoce los símbolos ASCII extendidos. La figura 239 muestra la ventana de ediciónde texto.


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Fig. 235.- Curva voltaje contra corriente del FET 2N3819, con los límites de potencia y corriente desplegados.

Fig. 236.- Ventana de edición de parámetros del eje Y.


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Fig. 237.- Curva voltaje contra corriente del FET 2N3819, con los límites de potencia y corriente desplegados y el límite

del eje Y ajustado.

Fig. 238.- Curva voltaje contra corriente del FET 2N3819, con los límites de potencia y corriente desplegados, la recta

de carga y el límite del eje Y ajustado.

Fig. 239.- Ventana de edición de texto.

Al ejecutar el comando “ARROW” el cursor cambia de forma y aparece como un lápiz, para iniciar el trazo de laflecha es necesario posicionar el cursor en el punto que queremos sea el inicio y presionamos el botón izquierdo del mouse.Para fijar el punto de finalización de la flecha, posicionamos el cursor en el punto deseado y volvemos a presionar el botónizquierdo del mouse.

ANALISIS DE BARRIDO DE CA

Supongamos que se está interesado en una corriente o voltaje en particular en un circuito que es excitado por unafuente sinusoidal, Cos(� t), de amplitud unitaria y ángulo de fase cero. Si � , la frecuencia de la señal, es una constante, sepuede utilizar el análisis fasorial para determinar la magnitud y la fase de la respuesta. Es solo un pequeño paso conceptualpensar en � como una variable y utilizarla en los cálculos fasoriales como tal, obteniendo la respuesta fasorial como unafunción de � . Puesto que la fuente fasorial es 1/0 = 1, la salida fasorial entonces representa la razón compleja de respuestafasorial a fuente fasorial, como una función de � . Esta razón es llamada de varias maneras: función del sistema, función dered, o función de transferencia, aunque algunos autores reservan el último termino para el caso en el cual la respuesta esmedida en terminales diferentes a las de la fuente. Generalmente se denota H(jw).

En sistemas lineales, H(j� ) juega un papel extremadamente importante, puesto que puede ser usada paradeterminar la respuesta del sistema a cualquier fuente de entrada razonable, no solamente una sinusoidal pura, y puede serusada para estudiar la forma en que el sistema responde ante entradas irregulares tales como la voz humana y las señales detransmisión de TV. H(j� ) caracteriza la forma en que responde un circuito a diferentes frecuencias omega cuando Cos(� t)es la entrada y por lo tanto se dice que caracteriza la “respuesta a las frecuencias” del circuito. En un laboratorio eléctrico oelectrónico, H(j� ) puede ser medido directamente conectando como fuente un oscilador de frecuencia variable al circuito,manteniendo su magnitud constante al ir variando la frecuencia del oscilador sobre un rango de frecuencias, y midiendo lamagnitud y ángulo de fase de la salida. El análisis de CA en PSPICE AD hace esto; para un conjunto de frecuencias en unrango especificado calcula la magnitud y ángulo de la(s) salida(s). A menos que el circuito sea extremadamente sencillo, elcálculo manual de H(j� ) es complejo (literalmente), tedioso y propenso a errores, y una vez que se obtiene, la construcciónde gráficas de magnitud y fase de H(j� ) a mano es un trabajo lento.


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Fig. 240.- Curva voltaje contra corriente del FET 2N3819, con los límites de potencia y corriente desplegados, la recta

de carga, el límite del eje Y ajustado, y textos de identificación de trazos.

PSPICE AD puede realizar además análisis de la contribución del ruido de los componentes al valor total de lasalida.

ANALISIS DE RESPUESTA EN FRECUENCIA

Para ejemplificar el uso del análisis de respuesta en frecuencia con barrido de CA, utilizaremos el circuito de lafigura 241, al cual llamaremos “ejemplo09”, para obtener las gráficas de Bode.

Una vez creado el circuito, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATIONPROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “RESPUESTA EN FRECUENCIA”. En la ventana deedición de perfil seleccionamos “AC SWEEP/NOISE” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. En lasección “AC SWEEP VARIABLE” se define cual será la variable a barrer, las opciones disponibles son:

1.- LINEAR.- Indica que se hará un barrido lineal en el rango de frecuencia

Los otros dos tipos de barrido realizan un barrido logarítmico por el rango de frecuencias.

2.- OCTAVE.- Indica que se hará un barrido en octavas en el rango de frecuencia. El termino “octava” se refiere auna relación 2 a 1 y tiene el mismo significado de una octava en música; si una nota está una octava“arriba” de otra, su frecuencia es el doble de la segunda. El número de octavas en un rango de frecuenciaspuede calcularse de

octavasfinal

inicio

final

inicio� �

��

��

��

��

log

ln

l2 n log2 210

�décadas


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Fig. 241.- Circuito de filtro pasa bajos.

3.- DECADE.- Indica que se hará un barrido en décadas en el rango de frecuencia. El termino “década” se refierea una relación 10 a 1, como las décadas de resistencias y capacitancias del laboratorio. El número dedécadas en un rango de frecuencias puede calcularse de

décadasfinal

inicio

final

inicio� �

��

��

��

��

log

ln

10 ln 10

4.- TOTAL POINTS (barrido lineal), POINTS/DECADE (barrido logarítmico por décadas),POINTS/OCTAVE (barrido logarítmico por octavas). Determina el número de puntos a evaluar en elrango de frecuencias para el análisis.

5.- START FREQUENCY.- Frecuencia inicial para el análisis, puede ser cualquier valor mayor que cero.

6.- END FREQUENCY.- FRECUENCIA FINAL PARA EL ANÁLISIS.

En esta sección se define la forma en que se realizará el barrido, ya sea de manera lineal o logarítmica por décadas opor octavas definiendo el rango del barrido y el número de puntos por década o por octava.

Para nuestro ejemplo, fijaremos un barrido logarítmico por décadas con los siguientes valores STARTFREQUENCY 10, END FREQUENCY 1k, POINTS/DECADE 101, ver figura 242, al terminar de definir estoparámetros presionamos el botón “ACEPTAR”.



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Fig. 242.- Ventana de configuración del análisis de barrido de CA para “ejemplo09”.

Para agregar la forma de onda del voltaje de salida, se ejecuta el comando “ADD TRACE” del menú “TRACE” ose pulsa “INS”. Esto abre la ventana “ADD TRACES” donde aparecen listados todos los nombres de las formas de onda decorriente, voltaje y potencia disponibles. Para nuestro ejemplo, seleccionamos “V(out)“ y “V(m)” de la lista de formas deonda disponibles y presionamos el botón “OK”.

Un problema con este tipo de gráficas es que muchas veces la diferencia en amplitud de las señales a analizar esgrande, y esto hace difícil su correcta visualización en la pantalla. Para corregir este problema, se suele utilizar una escala


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Fig. 244.- Respuesta en frecuencia del circuito pasa bajos.

logarítmica en el eje Y. Esto no solo resuelve el problema de la diferencia en los trazos, sino que muchos tramos de los trazosson líneas rectas. Esta observación es una de las razones de porque las características de los amplificadores (así como la delos filtros y otros circuitos) se expresan generalmente en decibeles (dB). La especificación de valores en términos de dBconvierte las magnitudes directamente a unidades logarítmicas


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Fig. 245. Ventana de modificación de ejes, opción eje Y.

Fig. 246.- Gráfica con escala del eje Y tipo logarítmico.

PSPICE AD puede realizar esta conversión de magnitud a dB directamente, así como otras funciones dedesplegado estándar, como son R( ), IMG( ) entre otras. Deje la escala del eje Y como logarítmica, y agregue una gráficaejecutando “ADD PLOT TO WINDOW” del menú “PLOT”. En esta segunda gráfica, agregue los trazos DB(V(m)), yDB(V(out)) para gráficar las versiones en dB de los dos trazos. Lo que verá será idéntico a la gráfica inferior, excepto quelos números en el eje Y superior son lineales (-20 a +20) en vez de logarítmico (0.1 a 10). La escala lineal es más fácil deusar, por lo cual las descripciones en términos de dB son comunes, casi universales.

La conversión de un número a su representación en dB se realiza con la formula

N en dB Nexpresado � �20 10log

Por ejemplo, si N es 100, entonces NdB es 40 dB, y si N es 1, Ndb es cero. Un caso importante es N= 1/� 2, puestoque es usado en la definición de las frecuencias de corte, entediendose como la frecuencia a la cual la magnitud de una señalbaja 3 dB con respecto a su valor constante. Elimine la gráfica inferior, seleccionándola con el botón izquierdo el mouse yejecutando el comando “DELTE PLOT” del menú “PLOT”, de manera que queden desplegadas las gráficas deDB(V(m)), y DB(V(out)). Para encontrar la frecuencia de corte utilizaremos la función “CURSOR — DISPLAY” delmenú “TRACE” o el botón “TOGGLE CURSOR” que se encuentra en la barra de herramientas, ver figura 248. Lafunción “CURSOR” permite realizar mediciones puntuales en dos trazos, y despliega la diferencia entre estas mediciones,la figura 249 muestra la ventana de medición.


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Fig. 247.- Gráfica con valores de voltaje en dB.

Fig. 248.- Menú de activación de la función “CURSOR”.

Para asignar el cursor a un trazo en particular, y moverlo, se sigue el siguiente procedimiento:

1.- Para el cursor del trazo 1, presionar el botón izquierdo del mouse sobre el símbolo que aparece a la izquierda delnombre del trazo.

2.- Para el cursor del trazo 2, presionar el botón derecho del mouse sobre el símbolo que aparece a la izquierda delnombre del trazo.

3.- Para mover el cursor 1, solo es necesario presionar el botón izquierdo del mouse y mover el apuntador sobre eltrazo, automáticamente se actualiza la lectura de la ventana de medición.

4.- Para mover el cursor 2, solo es necesario presionar el botón derecho del mouse y mover el apuntador sobre eltrazo, automáticamente se actualiza la lectura de la ventana de medición.

Para nuestro ejemplo, es necesario que los dos cursores estén asignados a DB(V(out)). Una vez hecha estaasignación se mueve el cursor 1, utilizando el botón izquierdo del mouse hasta encontrar el punto donde la diferencia del ejeY es aproximadamente –3. Este punto se encuentra cercano a los 317.8 Hz, tal como se puede ver en la figura 250. El valordel voltaje de salida a bajas frecuencias es de 6.37 dB, aproximadamente 2 V.


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Fig. 249.- Ventana de medición de la función “CURSOR”.

Fig. 250.- Medición de la frecuencia de corte utilizando la función “CURSOR”.

Este análisis se utiliza para generar gráficas de Bode, una gráfica de Bode está compuesta por dos trazos: magnitudy fase de la función de transferencia. Para nuestro ejemplo, la función de transferencia puede representarse comoV(out)/V(in). Para construir la gráfica de Bode completa del filtro pasa bajos y encontrar el margen de fase y de gananciaeliminaremos los trazos de DB(V(m)), y DB(V(out)), agregaremos el trazo DB(V(out)/V(in)), agregaremos otro eje Y paradesplegar el trazo P(V(out)/V(in)), la función P( x ) encuentra el valor de la fase de x en grados. La gráfica resultante semuestra en la figura 251.

Dado que el filtro pasa bajos es de primer orden, la fase del filtro nunca cruzará los 180° y por tanto el margen deganancia se considera infinito. Para el margen de fase necesitamos conocer en que punto la ganancia del filtro es 0 dB, dadoque el margen de fase se define como MF = 180 – Fase0db. Para nuestro circuito la ganancia es cero a los 582.45Hz, la faseen esa frecuencia es –61.52°, con esto el margen de fase es MF=180°-61.52°=118.48°


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Fig. 251.- Gráfica de Bode del filtro pasa bajos.

Fig. 252.- Medición de la fase en la cual la ganancia del filtro es 0dB.

ANALISIS DE RUIDO

En cualquier medición o amplificación de señales pequeñas, existe un límite mínimo, en el cual la señal esdistinguible por sus características, por debajo de ese límite la señal muestra variaciones espontáneas diferentes a lasmostradas por señales mayores. Estas variaciones espontáneas dependen del equipo utilizado para realizar las mediciones yes llamado “ruido”. Este tipo de variaciones se extiende por todo el espectro de frecuencias. Para el análisis de ruido,PSPICE AD calcula tanto los componentes individuales del ruido generado por los dispositivos como su equivalente total.Para ejemplificar el uso del análisis de ruido, utilizaremos el circuito de la figura 253, al cual llamaremos “ejemplo10”.

Una vez creado el circuito, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATIONPROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “ANALISIS DE RUIDO”. En la ventana de edición deperfil seleccionamos “AC SWEEP/NOISE” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. En la sección “ACSWEEP VARIABLE” fijaremos un barrido logarítmico por décadas con los siguientes valores “START FREQUENCY”100k, “END FREQUENCY” 10G, “POINTS/DECADE” 10. En la sección “NOISE ANALYSIS” seleccionamos laopción “ENABLE” y fijamos los valores de “OUTPUT VOLTAGE” en “V(o1)”, “I/V SOURCE” en “V1” e“INTERVAL” en 30, ver figura 254, al terminar de definir esto parámetros presionamos el botón “ACEPTAR”.

El campo “OUTPUT VOLTAGE” define el nombre del voltaje sobre el que se quiere saber el efecto de una señalde ruido. El campo “I/V SOURCE” define el nombre de la fuente de voltaje o corriente con la que será calculada la entradade ruido, en si no es un generador de ruido, pero será utilizado como tal. Los dispositivos generadores de ruido para análisisde pequeña señal son las resistencias y los dispositivos semiconductores. Para cada frecuencia del análisis de pequeña señal,se calcula la contribución de cada generador de ruido y se propaga al nodo de salida. Ahí, se suman en RMS todos losvalores de los ruidos. La ganancia de la señal de entrada a la salida también se calcula, la cual con el total de ruido de salidase calcula una entrada de ruido equivalente. Si la fuente de ruido es de corriente las unidades del ruido sonamperios/Hertioz1/2, para voltaje las unidades son voltios/Hertios1/2. Las unidades de salida del ruido siempre serán voltios/Hertioz1/2. El campo “INTERVAL” es un parámetro es opcional, y especifica el intervalo de impresión. Cada n-símafrecuencia, donde “n” es el intervalo de impresión, se imprime una tabla detallada mostrando las contribucionesindividuales de todos los generadores de ruido del circuito al ruido de salida.


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Fig. 253.- Circuito amplificador diferencial.

Para ejecutar el análisis seleccionado se utiliza el comando “RUN” del menú “PSPICE”, o se presiona la tecla deF11, esto activa el programa PSPICE AD, en PSPICE AD se realizará la simulación y abrirá un área para desplegado deformas de onda.

Para el circuito se quiere conocer cual es la relación señal a ruido (signal to noise o S/N en inglés) con respecto a lafuente de señal V1. La relación S/N se define como:

S Nseñal

ruido total/ log� �

��

��20

El análisis de ruido genera varias funciones que contienen información de las señales de ruido del circuito, la tablaIX muestra las funciones disponibles en PSPICE AD.


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Fig. 254. Ventana de configuración del análisis de ruido.

Tipo de Ruido Función utilizada Ecuación que define al tipo de ruido

Ruido de parpadeo de un dispositivoNFID(nombre del dispositivo)

NFIB(nombre del dispositivo)ruido k

I

ff

a

b

f

�

Ruido de disparo de un dispositivo

NSID(nombre del dispositivo)

NSIB(nombre del dispositivo)

NSIC(nombre del dispositivo)

Para diodos y BJTs:

ruido q I � �2

Para FETs:

ruido k TdIdV � � � �4 2

3

TABLA IX Funciones de ruido disponibles.

Para obtener la relación S/N utilizaremos la función V(ONOISE) para generar la siguiente “MACRO”:

SN(signal) = db((signal)/sqrt(s(V(onoise)*V(onoise))))


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Tipo de Ruido Función utilizada Ecuación que define al tipo de ruido

Ruido térmico para los parámetrosRB, RC, RD, RE, RG y RS de un

dispositivo

NRB(nombre del dispositivo)

NRC(nombre del dispositivo)

NRD(nombre del dispositivo)

NRE(nombre del dispositivo)

NRG(nombre del dispositivo)

NRS(nombre del dispositivo)

ruidok T

R

� �4

Ruido térmico generado por lasresistencias equivalentes en la salida

de un dispositivo digital

NRLO(nombre del dispositivo)

NRHI(nombre del dispositivo)ruido

k T

R

� �4

Ruido total de un dispositivo NTOT(nombre del dispositivo)Suma de todos los componentes deruido en “nombre del dispositivo”

Ruido total de salida del circuito NTOT(ONOISE) NTOT dispositivodispositivo

�

Valor RMS del ruido total del circuito V(ONOISE) NTOT ONOISE

Ruido equivalente de entrada para elcircuito

V(INOISE) V ONOISE

ganancia

TABLA IX Cont.

Fig. 255.- Ventana de modificación de límites del eje Y.

Para desplegar el valor de la relación señal a ruido de la fuente V1, ejecutamos el comando “ADD TRACE”, yescribimos en el campo “TRACE EXPRESSION” “SN(V(V1:+))”, presionamos el botón “OK”. Dado que eldenominador de nuestra función SN( ) tiene un valor inicial de cero, la escala del eje Y tiene límite muy grandes, cambiamoslos límites del eje Y a 65 y 85 ejecutando el comando “AXIS SETTINGS” del menú “PLOT” tal como se muestra en lafigura 255. La figura 256 muestra la forma de SN obtenida.

ANALISIS PARAMETRICO

El análisis paramétrico permite realizar una serie cálculos para la resolución de un circuito variando el valor de unparámetro externo a los elementos del circuito. Este análisis puede realizarse en el tiempo, en respuesta a la frecuencia o encondiciones estáticas de CD.

ANALISIS PARAMETRICO EN EL TIEMPO

En el análisis paramétrico en el tiempo es posible obtener la respuesta de un circuito ante cambios de la resistenciade carga, del valor de una de las constantes de un controlador, etc. Para ejemplificar el uso del análisis paramétrico en eltiempo, utilizaremos el circuito de un convertidor elevador mostrado en la figura 257, al cual llamaremos “ejemplo11”, paraobtener la gráfica de ganancia contra ciclo de trabajo.

Una vez creado el circuito, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATIONPROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “PARAMETRICO”. En la ventana de edición de perfilseleccionamos “TIME DOMAIN (TRANSIENT)” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. En el campo“RUN TO TIME” escribimos 10ms, ver figura 258. El análisis consistirá en ver la evolución de la ganancia del circuito(V(out)/V(in)), al variar el valor del parámetro “d” (ciclo de trabajo del convertidor), para esto, es necesario seleccionar laopción “PARAMETRIC SWEEP” del campo “OPTIONS”, seleccionamos “GLOBAL PARAMETER” como nuestravariable de barrido (“SWEEP VARIABLE”) y escribimos “d” en el campo “PARAMETER NAME”. Seleccionamos unbarrido lineal, con los siguientes valores: “START VALUE” igual a 0.1, “END VALUE” igual a 0.9 e “INCREMENT”igual a 0.1, ver figura 259.


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Fig. 256.- Gráfica de la función señal a ruido del amplificador diferencial.


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Fig. 257.- Circuito de un convertidor reductor elevador.

Fig. 258.- Configuración del análisis transitorio.


Al terminar la simulación aparecerá la ventana mostrada en la figura 260, donde se tiene la opción de visualizaruna, varias o todas las simulaciones realizadas para los valores del parámetro “d”. Para muestro ejemplo pulsamos losbotones “ALL” y “OK”.


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Fig. 259.- Configuración del análisis paramétrico.

Fig. 260.- Ventana de selección de resultados de simulación paramétrica.

Para obtener la gráfica de ganancia contra ciclo de trabajo, es necesario realizar en PSPICE AD un análisis dedesempeño. Este análisis se define a través del comando “PERFORMANCE ANALYSIS” del menú “TRACE”. Alactivar este comando aparece una ventana que muestra el número de trazos que se utilizarán en el análisis, la variable que seutilizará en el eje X y su rango de valores, además nos permite configurar manualmente el análisis de desempeño o hacerlo através de un auxiliar (“WIZARD”), ver figura 261, para nuestro ejemplo utilizaremos el auxiliar, al presionar el botón“WIZARD” aparece la primera de cuatro ventanas que nos ayudarán a configurar el análisis. Esta primer ventana, figura262, nos informa que al presionar el botón “FINISH” tendremos que configurar manualmente el análisis, para configurarcon el auxiliar se debe presionar el botón “NEXT”. La segunda ventana, figura 263, nos permite seleccionar la función


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Fig. 261.- Ventana de configuración del análisis de desempeño.

Fig. 262.- Primer ventana de configuración de la función objetivo.

objetivo que será utilizada para realizar el análisis de desempeño, en el siguiente capítulo se describen mas ampliamente lasfunciones objetivo, para nuestro ejemplo, utilizaremos la función “MAXr” y presionaremos el botón “NEXT”. La tercerventana, figura 264, permite introducir los datos con los cuales se calculará la función objetivo de nuestro análisis dedesempeño, para nuestro ejemplo el campo “NAME OF TRACE TO SEARCH” escribimos V(out)/V(in), en el campo “XRANGE BEGIN VALUE” escribimos 9.8ms, por último en el campo “X RANGE END VALUE” escribimos 10ms. Lacuarta ventana, figura 265, muestra el resultado del análisis de desempeño para el primer trazo seleccionado, presionamos elbotón “NEXT” para que aparezca la gráfica de ganancia contra ciclo de trabajo de nuestro circuito, ver figura 266.


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Fig. 263.- Segunda ventana de configuración de la función objetivo.

Fig. 264.- Tercer ventana de configuración de la función objetivo.

ANALISIS PARAMETRICO EN CONDICIONES ESTATICAS DE CD

En el análisis paramétrico en condiciones estáticas de CD, es posible obtener las curvas características de untransistor teniendo la posibilidad de distinguir de manera fácil cada una de las curvas generadas, entre otras aplicaciones.Para ejemplificar el uso del análisis paramétrico en condiciones estáticas de CD, utilizaremos el circuito de polarizaciónmostrado en la figura 267, al cual llamaremos “ejemplo12”, para obtener la gráfica de voltaje colector emisor contracorriente de colector.


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Fig. 265.- Cuarta ventana de configuración de la función objetivo.

Fig. 266.- Gráfica de ganancia contra ciclo de trabajo.

Una vez creado el circuito, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATIONPROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “PARAMETRICO CD”. En la ventana de edición deperfil seleccionamos “DC SWEEP” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. Como variable de barridoseleccionamos “VOLTAGE SOURCE” y escribimos “V1” en el campo “NAME”. El tipo de barrido lo seleccionamoscomo lineal en el rango de 0 a 15 con incrementos de 0.1, ver figura 268. Para realizar el barrido de la corriente de base,seleccionamos la opción “PARAMETRIC SWEEP” del campo “OPTIONS”, seleccionamos “CURRENT SOURCE”como nuestra variable de barrido (“SWEEP VARIABLE”) y escribimos “I1” en el campo “NAME”. Seleccionamos unbarrido lineal en el rango de 10uA hasta 110uA con incrementos de 50uA, ver figura 269.


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Fig. 267.- Circuito de polarización para obtención de las curvas características del 2N2222.

Fig. 268.- Configuración del análisis de barrido de CD.


Al terminar la simulación aparecerá la ventana mostrada en la figura 270, donde se tiene la opción de visualizaruna, varias o todas las simulaciones realizadas para los valores de la fuente de corriente “I1”. Para muestro ejemplopulsamos los botones “ALL” y “OK”.


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Para visualizar el resultado de la simulación agregamos IC(Q1) al área de desplegado, se puede apreciar en lafigura 271 que los trazos debidos a las corrientes de base de 10uA, 60uA y 110uA aparecen con colores diferentes, lo cualpermite diferenciarlas fácilmente.

ANALISIS PARAMETRICO EN RESPUESTA A LA FRECUENCIA

En el análisis paramétrico en respuesta a la frecuencia, es posible obtener la respuesta de filtros ante cambios enuno de sus parámetros, entre otras aplicaciones. Para ejemplificar el uso del análisis paramétrico en respuesta a lafrecuencia, utilizaremos el circuito filtro pasa bandas mostrado en la figura 272, al cual llamaremos “ejemplo13”, paraobtener la gráfica de voltaje colector emisor contra corriente de colector.


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Fig. 271.- Curvas características el 2N2222.

Fig. 272.- Circuito filtro pasa banda.

Una vez creado el circuito, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATIONPROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “PARAMETRICO CA”. En la ventana de edición deperfil seleccionamos “AC SWEEP/NOISE” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. Seleccionamos unbarrido logarítmico en el rango de 10 a 100kHz con 101 puntos por década, ver figura 273.


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Fig. 273.- Configuración del análisis de barrido de CA.


Para realizar el barrido de la corriente de base, seleccionamos la opción “PARAMETRIC SWEEP” del campo“OPTIONS”, seleccionamos “GLOBAL PARAMETER” como nuestra variable de barrido (”SWEEP VARIABLE”) yescribimos “N” en el campo “NAME”. Seleccionamos un barrido lineal en el rango de 0.8 hasta 10 con incrementos de 0.1,ver figura 274.

Para ejecutar el análisis seleccionado se utiliza el comando “RUN” del menú “PSPICE”, o se presiona la tecla deF11, esto activa el programa PSPICE AD, en PSPICE AD se realizará la simulación y abrirá un área para desplegado deformas de onda. Al terminar la simulación aparecerá la ventana mostrada en la figura 275, donde se tiene la opción devisualizar una, varias o todas las simulaciones realizadas para los valores del parámetro “N”. Para muestro ejemplopulsamos los botones “ALL” y “OK”.

Para visualizar el resultado, dado el intervalo de N entre 0.8 y 10 contiene 93 valores, agregaremos al área dedesplegado solo 5 trazos, los trazos que agregaremos serán el 1, 24, 48, 72 y 93 del voltaje de salida, el operador “@”selecciona el trazo a desplegar, figura 276 muestra los trazos seleccionados.


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Fig. 276.- Respuesta en frecuencia del filtro pasa bandas.

De este análisis paramétrico es posible encontrar los valores de resistencias y capacitores para un determinadoancho de banda. Para esto, es necesario realizar un análisis de desempeño utilizando la función objetivo ancho de banda.Para nuestro ejemplo, se quiere encontrar los valores de R1, R2, R3, C1 y C2 que proporcionan un ancho de banda de 500Hz.

Borramos del área de desplegado los cinco trazos de V(out) y presionamos el botón de “PERFORMANCEANALYSIS” que se encuentra en la barra de herramientas, ver figura 277. La variable del eje X cambia de “TIME” a “N”,para agregar la función objetivo ejecutamos el comando “ADD TRACE”, seleccionamos la función“BANDWIDTH(1,db_level)” sustituyendo “1” por V(out) y “db_level” por 3, ver figura 278, esto indica que se buscará elancho de banda del trazo V(out) teniéndose como frecuencias de corte aquellas donde la magnitud del trazo sea menor en 3dB del valor máximo.

Para visualizar mejor el trazo agregado, hay que modificar la escala del eje Y, para este ejemplo fijaremos unaescala logarítmica con límites en 100 y 35k, tal como se muestra en la figura 279. El resultado de esta modificación semuestra en la figura 280.


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Fig. 277.- Botón de selección de análisis de desempeño.

Fig. 278.- Ventana para agregar la función objetivo configurada manualmente.


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Fig. 279.- Ventana de configuración del eje Y.

Fig. 280.- Gráfica del ancho de banda del filtro pasa banda en función del parámetro “N”.

Utilizando la función “CURSOR” buscamos el valor de “N” para el cual se tiene un ancho de banda de 500Hz,para nuestro ejemplo el valor encontrado es 6.6811, tal como se muestra en la figura 281, de ahí los valores de R1, R2, R3,C1 y C2 se encuentran de:

R1 = 4.42k� * 6.6811 = 29.53k�

R2 = 8.84k� * 6.6811 = 59.06k�

R3 = 222� / 6.6811 = 33.22�C1 = 0.1nF * 6.6811 = 0.66nF

C2 = 10� F * 6.6811 = 66.81� F

ANALISIS DE MONTE CARLO Y PEOR CASO

Los análisis de Monte Carlo y de Peor de los Casos realizan varias corridas de un análisis (transitorio, barrido deCD o barrido de CA) variando tolerancias de diversos parámetros de dispositivos. El análisis de Monte Carlo realiza unanálisis estadístico del circuito. El análisis de Peor de los Casos realiza un análisis de sensibilidad del circuito. Los análisisde Monte Carlo y Peor de los Casos difieren en que el primero utiliza números aleatorios para su análisis mientras que elsegundo utiliza datos de sensibilidad del circuito. Estos análisis no pueden ser ejecutados de manera simultanea.

Las corridas de estos análisis se realizan variando los parámetros definidos de los dispositivos y solo puedenrealizarse para un tipo de análisis principal, ya sea transitorio, barrido de CD o barrido de CA. El análisis seleccionado serepite en cada una de las corridas. En las siguientes secciones se mostrará la forma de configurar estos análisis.

Los análisis de Monta Carlo y de Peor de los Casos utilizan funciones de distribución para realizar el análisisestadístico del comportamiento del circuito. Por omisión, PSPICE AD utiliza una distribución uniforme, sin embargo, setiene disponible la distribución Gauss y es posible generar distribuciones de probabilidad diferentes, en el anexo C seexplica el uso de las distribuciones. El formato de asignación de los valores de tolerancia es el siguiente


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Fig. 281.- Gráfica del ancho de banda del filtro pasa banda en función del parámetro “N” con el cursor mostrando el

valor de “N” para obtener un ancho de banda de 500 Hz.

nombre_del_parámetro = valor_central [dev = tolerancia] [lot = tolerancia]

El valor central (normalizado) se obtiene del promedio de los valores mínimo y máximo del parámetro, porejemplo, se tiene una resistencia cuyos valores de tolerancia van de +25% a –15%, el valor central de la resistencia seobtiene de:

R = (1.25 + 0.85)/2 = 1.05

El valor de tolerancia para el análisis estadístico se obtiene de cualquiera de las siguientes expresiones:

Máximo = valor_central * (1 + tolerancia), o Mínimo = valor_central * (1 – tolerancia)

Para el ejemplo anterior, el valor de tolerancia se puede obtener de:

1.25 = 1.05 * (1 + tolerancia),

y el valor de tolerancia es de 19.04%.

De manera que en el modelo de la resistencia debe aparecer:

.model Nombre_modelo RES (R=1.05 [DEV=19.04%] [LOT=19.04%])

Hay que recordar que los parámetros que aparecen entre corchetes son opcionales, sin embargo, para el análisis deMonte Carlo y Peor de los Casos debe aparecer al menos uno de los dos.

ANALISIS DE MONTE CARLO

El análisis de Monte Carlo se utiliza para calcular la respuesta de un circuito ante cambios aleatorios en los valoresde sus componentes o de alguno de los parámetros de los dispositivos dentro de un rango de tolerancia especificado. Esteanálisis proporciona información estadística del impacto de la variación de un parámetro de un dispositivo. En el análisis deMonte Carlo se definen tolerancias de ciertos parámetros de los dispositivos y el análisis principal (transitorio, barrido deCD o barrido de CA) se realiza en varias corridas usando estas tolerancias.


Al diseñar circuitos digitales o de conmutación, una de las preocupaciones principales es la variación de lostiempos de subida y bajada de las señales debida a la tolerancia de los dispositivos que componen el circuito. Paraejemplificar este caso, utilizaremos el circuito inversor implementado con un BJT que se muestra en la figura 282, el cualguardaremos en el proyecto “ejemplo14”. Las resistencias utilizadas tienen una tolerancia de 5%, el transistor varía su Hfedesde 50 hasta 350.

El modelo de las resistencias Rb y Rc, y del transistor deben cambiarse por el siguiente:

.model Rgauss RES(R=1 dev/gauss 5%)

.model Q2N3904 NPN(Is=6.734f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=74.03

+ Bf=200 dev/uniform 150

+ Ne=1.259 Ise=6.734f Ikf=66.78m Xtb=1.5 Br=.7371 Nc=2 Isc=0 Ikr=0 Rc=1

+ Cjc=3.638p Mjc=.3085 Vjc=.75 Fc=.5 Cje=4.493p Mje=.2593 Vje=.75

+ Tr=239.5n Tf=301.2p Itf=.4 Vtf=4 Xtf=2 Rb=10)

* National pid=23 case=TO92

* 88-09-08 bam creation


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Una vez creado el circuito, y realizados estos cambios a los modelos de los dispositivos, el circuito resultante semuestra en la figura 283, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATION PROFILE” delmenú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “MONTE CARLO TRANSITORIO”. En la ventana de edición de perfilseleccionamos “TIME DOMAIN (TRANSIENT)” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. En el campo“RUN TO TIME” escribimos 10us, ver figura 284. El análisis consistirá en ver la evolución del voltaje de salida (V(out)),al variar el valor de los parámetros del circuito, para esto, es necesario seleccionar la opción “MONTE CARLO/WORSTCASE” del campo “OPTIONS”. La ventana de configuración del análisis de Monte Carlo, figura 285, tiene las siguientesopciones:

1.- “OUTPUT VARIABLE”.- Nombre de la variable de salida sobre la cual se realizará el análisis de Monte Carlo.

2.- “MONTE CARLO OPTIONS”.- Campo que contiene los parámetros de configuración del análisis de MonteCarlo. Los parámetros que contiene son los siguientes:

a.- “NUMBER OF RUNS”.- Representa el número de corridas del análisis a ejecutar.

b.- “USE DISTRIBUTIONS”.- Define el tipo de distribución que será utilizada por omisión al ejecutar lasimulación.

c.- “RANDOM NUMBER SEED”.- Define el número que será utilizado como semilla por el generador denúmeros aleatorios, el número utilizado debe ser un entero en el rango de 1 a 32767, por omisión, el númeroutilizado es 17533.

d.- “SAVE DATA FROM”.- Define cuales corridas de la simulación serán guardadas en los archivos de salida.Cuenta con cinco opciones:

aa.- “<NONE>”.- Solo guarda el resultado de la simulación con valores nominales.

bb.- “ALL”.- Genera resultados en todas las corridas incluyendo la de valor nominal.

cc.- “FIRST”.- Genera resultados solo con las primeras “n” corridas. El valor “n” se define en el campo“RUNS”.


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Fig. 282.- Circuito inversor con BJT.

dd.- “EVERY”.- Genera resultados cada “n” corridas.

ee.- “RUNS (LIST).- Realiza el análisis y genera la salida solo para las corridas listadas en el campo“RUNS”.

Para nuestro ejemplo, configuraremos el análisis para que V(out) sea la variable de salida, el total de corridas de lasimulación sea 1000 con distribución uniforme y se guarden todos los resultados del análisis, tal como se muestra en lafigura 285.

3.- “MORE SETTINGS”.- Permite definir opciones del archivo de salida. La ventana que abre, figura 286, permiteespecificar la función que se quiere evaluar en el análisis estadístico, las funciones disponibles son:

a.- “YMAX”.- Encuentra la mayor diferencia de la variable de salida a valores nominales y con valoresmodificados por la distribución utilizada.

b.- “MAX”.- Encuentra el valor máximo de la variable de salida para cada corrida.

c.- “MIN”.- Encuentra el valor mínimo de la variable de salida para cada corrida.

d.- “RISE EDGE”.- Encuentra la primer ocurrencia de cruce, hacia arriba, de la variable de salida con el valor deumbral definido en el campo “THRESHOLD VALUE”. La variable de salida debe tener uno o varios puntospor debajo de este umbral seguido de uno por encima.

e.- “FALL EDGE”.- Encuentra la primer ocurrencia de cruce, hacia abajo, de la variable de salida con el valor deumbral definido en el campo “THRESHOLD VALUE”. La variable de salida debe tener uno o varios puntospor encima de este umbral seguido de uno por abajo.

f.- “EVALUATE ONLY WHEN THE SWEEP VARIABLE IS IN THE RANGE”.- Restringe el rango en elcual se evaluará la función.

Para nuestro ejemplo dejaremos los valores que tiene por omisión, esto es, utilizar la función “YMAX”.


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Fig. 283.- Circuito con cambio de modelos.


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Fig. 285.- Configuración del análisis de Monte Carlo.


Al terminar la simulación aparecerá la ventana mostrada en la figura 287, donde se tiene la opción de visualizaruna, varias o todas las corridas realizadas. Para muestro ejemplo pulsamos los botones “ALL” y “OK”.

Para nuestro ejemplo, se quiere conocer el comportamiento del tiempo de subida y del tiempo de bajada. Primerodesplegaremos el comportamiento del tiempo de subida en función del análisis estadístico, para esto utilizaremos la funciónobjetivo “RISETIME()” del análisis de desempeño aplicada al voltaje de salida, ver figura 288.


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Fig. 286.- Configuración de las opciones de salida del análisis de Monte Carlo.

Fig. 287.- Ventana de selección de resultados del análisis de Monte Carlo.

El tiempo promedio de subida debido a las variaciones en los parámetros del circuito es de 2.2 � S con una variaciónestándar (sigma) de 0.11 � S. Otros valores estadísticos que se proporcionan son los valores máximo y mínimo, la mediana ylos valores de los percentiles 10 y 90.


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Fig. 288.- Ventana para agregar una función objetivo al área de desplegado.

Fig. 289.- Histograma de la función RISETIME(v(out)).

Para ver el comportamiento del tiempo de bajada reemplazaremos el histograma de la función RISETIME(v(out))por el de la función FALLTIME(v(out)) utilizaremos la tecla “INS”, ver figura 290.


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Fig. 290.- Ventana para agregar una función objetivo al área de desplegado.

Fig. 291.- Histograma de la función FALLTIME(v(out)).

El tiempo promedio de bajada debido a las variaciones en los parámetros del circuito es de 0.15 � S con unavariación estándar (sigma) de 47.1nS. Otros valores estadísticos que se proporcionan son los valores máximo y mínimo, lamediana y los valores de los percentiles 10 y 90.


Al diseñar circuitos con sensores tipo puente resistivo, una de las preocupaciones principales es la variación en lamedición del voltaje o corriente de salida debida a la tolerancia de los dispositivos que componen el circuito. Paraejemplificar este caso, utilizaremos el circuito sensor de presión implementado con un puente resistivo que se muestra en lafigura 292, el cual guardaremos en el proyecto “ejemplo15”. Las resistencias utilizadas tienen tolerancias de 2% y 5%. Elparámetro global “P” representa la presión aplicada al sensor.

El modelo de las resistencias R1, R2, R3 y R4 deben cambiarse por los siguientes:

.model RMC RES R=1 dev=2% lot=10%

.model RTerm RES R=1 dev=5%

Una vez creado el circuito, y realizados estos cambios a los modelos de los dispositivos, el circuito resultante semuestra en la figura 293, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATION PROFILE” delmenú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “MONTE CARLO CD”. En la ventana de edición de perfil seleccionamos“DC SWEEP” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. Seleccionamos “GLOBAL PARAMETER”como variable de barrido y escribimos “P” en el campo “PARAMETER NAME”. El tipo de barrido a utilizar será lineal de0 a 5 con incrementos de 0.1, ver figura 294. El análisis consistirá en ver la evolución de la corriente en el medidor(I(medidor)), al variar el valor de los parámetros del circuito, para esto, es necesario seleccionar la opción “MONTECARLO/WORST CASE” del campo “OPTIONS”.

Para nuestro ejemplo, configuraremos el análisis para que I(medidor) sea la variable de salida, el total de corridasde la simulación sea 10 con distribución uniforme y se guarden todos los resultados del análisis, tal como se muestra en lafigura 295. Los valores de “MORE SETTINGS” para nuestro ejemplo los dejaremos en los valores que tiene por omisión.


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Fig. 292.- Circuito sensor de presión con puente resistivo.


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Fig. 294.- Configuración del análisis de barrido en CD.



Para nuestro ejemplo, se quiere conocer la banda que define la variación máxima de la corriente del medidor. Paraesto, utilizaremos la información que nos proporciona el archivo de salida ASCII. En la figura 297 se muestra el resumen delanálisis de Monte Carlo generado en la simulación, las corridas 7 y 9 tienen los mayores valores de desviación hacia abajo y


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arriba de las corridas, de manera que utilizaremos estas corridas como los límites de variación de la corriente del sensor.Recordando que la primer corrida del análisis se realiza con los valores nominales, agregaremos al área de desplegado lostrazos “I(medidor)@1”, “I(medidor)@7” y “I(medidor)@9”. Los trazos desplegados se muestran en la figura 298.


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Fig. 297.- Resumen del análisis de Monte Carlo del archivo de salida ASCII.

Fig. 298.- Gráfico de la variación de la corriente del medidor.

ANALISIS DE BARRIDO EN CA

Al diseñar circuitos de filtros activos, una de las preocupaciones principales es la variación en las frecuencias decorte, frecuencia central, ancho de banda, etc., debida a la tolerancia de los dispositivos que componen el circuito. Paraejemplificar este caso, utilizaremos el circuito filtro pasa banda tipo Chebychev de cuarto orden implementado conamplificadores operacionales que se muestra en la figura 299, al cual llamaremos “ejemplo16”. Las resistencias utilizadastienen tolerancias de 1% y los capacitores de 5%. La frecuencia central del filtro es de 10 kHz.

El modelo de las resistencias R1, R2, R3, R4, R5 y R6, y de los capacitores C1, C2, C3 y C4, deben cambiarse porlos siguientes:

.model Rmod RES R=1 dev=1%

.model Cmod CAP C=1 dev=5%

Una vez creado el circuito, y realizados estos cambios a los modelos de los dispositivos, el circuito resultante semuestra en la figura 300, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATION PROFILE” delmenú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “MONTE CARLO CA”. En la ventana de edición de perfil seleccionamos“AC SWEEP/NOISE” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. El tipo de barrido a utilizar serálogarítmico de 10 Hz a 100 kHz calculando 101 puntos por década, ver figura 301. El análisis consistirá en ver la evolucióndel voltaje de salida del filtro al variar el valor de los parámetros del circuito, para esto, es necesario seleccionar la opción“MONTE CARLO/WORST CASE” del campo “OPTIONS”, ver figura 302.

Para nuestro ejemplo, configuraremos el análisis para que V(out) sea la variable de salida, el total de corridas de lasimulación sea 100 con distribución triangular. Para crear la función de distribución triangular se presiona el botón“DISTRIBUTIONS..”, con esto aparece la ventana mostrada en la figura 303, para definir la distribución escribimos en elcampo “DISTRIBUTION NAME” el nombre de la distribución, para nuestro ejemplo “triangular”. En el campo“DISTRIBUTION CURVE VALUES” se escriben las parejas (“valor de desviación”, “probabilidad”), se permite unmáximo de 100 parejas. Los valores de desviación deben estar comprendidos en el rango de –1 a 1, y siempre debenescribirse en orden ascendente. Los valores de probabilidad deben estar dentro del rango de 0 a 1. Los valores que definen a


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Fig. 299.- Circuito de filtro pasa banda tipo Chebychev de cuarto orden.

la función de distribución triangular son: (-1,0) (0,1) (1,0). Para guardar la definición de la función de distribución sepresiona el botón “SAVE” y para salir de la ventana de edición de funciones de distribución se presiona el botón “OK”. Porúltimo se presiona el botón “ACEPTAR” para salir de la ventana de edición de perfil de simulación.


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Fig. 301.- Configuración del análisis de barrido en CA.




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Fig. 303.- Configuración de nuevas funciones de distribución.

Para nuestro ejemplo, se quiere conocer la banda que define la variación máxima del comportamiento del circuito.Para esto, utilizaremos la información que nos proporciona el archivo de salida ASCII. En la figura 305 se muestra elresumen del análisis de Monte Carlo generado en la simulación, las corridas 30 y 62 tienen los mayores valores dedesviación hacia abajo y arriba de las corridas, de manera que utilizaremos estas corridas como los límites de variación delcomportamiento del circuito. Recordando que la primer corrida del análisis se realiza con los valores nominales,agregaremos al área de desplegado los trazos “DB(V(out)@1)”, “DB(V(out)@30)” y “DB(V(out)@62)”. Los trazosdesplegados se muestran en la figura 306.

Para nuestro ejemplo, se quiere conocer el corrimiento de la frecuencia central del filtro ante las variaciones de lasresistencias y capacitores. Este análisis se hace por medio de la función objetivo “CENTERFREQ(trazo, nivel)”.Borramos los trazos del área de desplegado, ejecutamos el comando “OPTIONS” del menú “TOOLS” y modificamos elcampo “NUMBER OF HISTOGRAM DIVISIONS” de 10 a 50 y presionamos el botón “OK”, ver figura 307.


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Fig. 305.- Resumen del análisis de Monte Carlo del archivo de salida ASCII.

Presionamos el botón “PERFORMANCE ANALYSIS” de la barra de herramientas y agregamos la funciónobjetivo “CenterFreq(V(out),1)”, tal como se muestra en la figura 308.

La figura 309 muestra el histograma del comportamiento de la frecuencia central para el análisis de Monte Carlorealizado. La frecuencia central promedio es de 10.47 kHz, con una variación estándar (sigma) de 186.2 Hz. Otros valoresestadísticos que se proporcionan son los valores máximo y mínimo, la mediana y los valores de los percentiles 10 y 90.


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Fig. 306.- Gráfico de la variación del voltaje de salida del filtro pasa banda tipo Chebychev de cuarto orden.

Fig. 307.- Ventana de configuración del área de desplegado de trazos.


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Fig. 309.- Histograma de la función CENTRALFREQ(v(out)).

PEOR CASO

El análisis de Peor de los Casos se utiliza para determinar cual es la peor salida probable del circuito ante lavariación restringida de sus parámetros. El análisis de Peor de los Casos pretende encontrar la combinación de valores de losparámetros que generan la peor salida simulada del circuito. El análisis de Peor de los Casos no pretende ser un proceso deoptimización, no busca la combinación de parámetros que proporcionan la peor salida, solo supone que el peor de los casosocurre cuando cada parámetro se encuentra en uno de sus límites o es dejado en su valor nominal tal como se indicó en elanálisis de sensibilidad.


Como se mencionó anteriormente, al diseñar circuitos digitales o de conmutación, una de las preocupacionesprincipales es la variación de los tiempos de subida y bajada de las señales debida a la tolerancia de los dispositivos quecomponen el circuito. Con el análisis de Peor de los Casos podemos encontrar el peor desempeño hacia arribo o abajo delvalor nominal. Para ejemplificar este caso, utilizaremos el circuito del “ejemplo14”.

Para el análisis de Peor de los Casos crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEWSIMULATION PROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “PEOR CASO ALTO”. En la ventana deedición de perfil seleccionamos “TIME DOMAIN (TRANSIENT)” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la listadisponible. En el campo “RUN TO TIME” escribimos 10us, ver figura 311. El análisis consistirá en ver la evolución delvoltaje de salida (V(out)), al variar el valor de los parámetros del circuito, para esto, es necesario seleccionar la opción“MONTE CARLO/WORST CASE” del campo “OPTIONS”. En la ventana de configuración del análisis de Monte Carloy Peor de los Casos seleccionamos “WORST CASE/SENSITIVITY”, figura 312, tiene las siguientes opciones:

1.- “VARY DEVICES THAT HAVE”.- Permite definir cuales son los dispositivos que se utilizaran en el análisisde Peor de los casos. Las opciones disponibles son:

a.- “BOTH DEV AND LOT”.- Limita el tipo de dispositivos utilizados en el análisis solo a los que tienendefinidos tanto DEV como LOT en la definición de los parámetros del modelo.


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Fig. 310.- Circuito inversor con BJT.

b.- “ONLY DEV”.- Limita el tipo de dispositivos utilizados en el análisis solo a los que tienen asignado DEV enla definición de los parámetros del modelo.

c.- “ONLY LOT”.- Limita el tipo de dispositivos utilizados en el análisis solo a los que tienen asignado LOT enla definición de los parámetros del modelo.

2.- “LIMIT DEVICES TO TYPE(S)”.- Permite definir una lista de los dispositivos incluidos en el análisis. La listaes una cadena de caracteres con las letras iniciales de las primitivas de PSPICE.

Para nuestro ejemplo, configuraremos el análisis para que V(out) sea la variable de salida, y se incluyan en elanálisis tanto DEV como LOT, tal como se muestra en la figura 312.

En la opción de “MORE SETTINGS” seleccionaremos la dirección de la variación del peor caso hacia arriba, talcomo se muestra en la figura 313.



Para nuestro ejemplo, se quiere conocer el comportamiento del tiempo de subida y del tiempo de bajada. Primerodesplegaremos el comportamiento del voltaje de salida en función del tiempo, para esto agregamos el trazo V(out) al área dedesplegado, ver figura 315.


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Para ver la variación del tiempo de subida y de bajada en este análisis. Borraremos el trazo de V(out) para agregarlas funciones objetivo “RISETIME()” y “FALLTIME()”, figura 316, en el área de desplegado del análisis de desempeño.Los puntos correspondientes a la sección 1 representan los valores de los tiempos de subida y bajada del inversor con losdispositivos en su valor nominal. Los puntos de la sección 2 corresponden a los valores obtenidos con el análisis de peor delos casos, ver figura 317.


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Fig. 312.- Configuración del análisis de Peor de los casos.

Fig. 313.- Configuración de las opciones de salida del análisis de Peor de los casos.


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Fig. 314.- Ventana de selección de resultados del análisis de Peor de los Casos.

Fig. 315.- Trazos del voltaje de salida del inversor con BJT.


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Fig. 317.- Gráfica de las funciones objetivo en el análisis de desempeño del inversor con BJT.


Para ejemplificar el análisis de Peor de los Casos para barrido de CD, utilizaremos el circuito sensor de presiónimplementado con un puente resistivo utilizado en “ejemplo15”.

Para el análisis de Peor de los Caos crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEWSIMULATION PROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “PEOR CASO CD”. En la ventana deedición de perfil seleccionamos “DC SWEEP” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. Seleccionamos“GLOBAL PARAMETER” como variable de barrido y escribimos “P” en el campo “PARAMETER NAME”. El tipo debarrido a utilizar será lineal de 0 a 5 con incrementos de 0.1, ver figura 319. El análisis consistirá en ver la evolución de lacorriente en el medidor (I(medidor)), al variar el valor de los parámetros del circuito, para esto, es necesario seleccionar laopción “MONTE CARLO/WORST CASE” del campo “OPTIONS”.

Para nuestro ejemplo, seleccionamos “WORST CASE/SENSITIVITY”, y configuraremos el análisis para queI(medidor) sea la variable de salida, tal como se muestra en la figura 320. En la ventana de “MORE SETTINGS” se cambiala dirección del análisis de “HI” a “LOW”, figura 321.



Para nuestro ejemplo, se quiere conocer el error que se genera en la medición cuando las variaciones en losdispositivos hacen que la corriente sea menor a la nominal. Para visualizar la diferencia en el comportamiento de la corrientedel medidor agregamos al área de desplegado “I(medidor)”, y para ver el porcentaje de error agregamos un eje Y y unnuevo trazo llamado 100*(I(medidor)@2-I(medidor)@1)/I(medidor)@1. El rango del segundo eje Y se fija en –2800 a –45,de manera que se tienen los trazos mostrados en la figura 323.


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Fig. 318.- Circuito sensor de presión con puente resistivo


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Fig. 319.- Configuración del análisis de barrido en CD.

Fig. 320.- Configuración del análisis de Peor de los Casos.


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Fig. 321.- Configuración de la dirección del análisis de Pero de los Casos.

Fig. 322.- Ventana de selección de resultados del análisis de Peor de los Casos.

Fig. 323.- Gráfica de corriente en el medidor contra presión y curva de error.

De la curva de error se observa una reducción en la corriente medida al ir aumentando la presión, la tolerancia enlas resistencias de 2% y 5% producen un error mínimo de –48%.


Para ejemplificar el uso del análisis de Peor de los casos en CA, utilizaremos el circuito filtro pasa banda tipoChebychev de cuarto orden implementado en “ejemplo16”.

Para el análisis de Peor de los Casos, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEWSIMULATION PROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “PEOR CASO CA”. En la ventana deedición de perfil seleccionamos “AC SWEEP/NOISE” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. El tipo debarrido a utilizar será logarítmico de 1 kHz a 100 kHz calculando 101 puntos por década, ver figura 325. El análisisconsistirá en ver la evolución del voltaje de salida del filtro al variar el valor de los parámetros del circuito, para esto, esnecesario seleccionar la opción “MONTE CARLO/WORST CASE” del campo “OPTIONS”, ver figura 326, paranuestro ejemplo, seleccionamos “WORST CASE/SENSITIVITY” y configuraremos el análisis para que V(out) sea lavariable de salida y que solo se utilicen los dispositivos que tienen definido el parámetro “DEV”. En la ventana de “MORESETTINGS” se cambia la dirección del análisis de “HI” a “LOW”, figura 327.



Para nuestro ejemplo, se quiere conocer la banda que define la variación máxima del comportamiento del circuito.Para esto, crearemos un nuevo perfil de simulación llamado “PEOR CASO CA 02” con los mismos parámetros que el


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Fig. 324.- Circuito de filtro pasa banda tipo Chebychev de cuarto orden.


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Fig. 325.- Configuración del análisis de barrido en CA.

Fig. 326.- Configuración del análisis de Peor de los Casos.

perfil “PEOR CASO CA” con excepción de la dirección del análisis de Peor Caso, que se fijará en “HI”, ejecutamos denueva cuenta el comando “RUN”.

En el área de desplegado de trazos agregamos “DB(V(out)@1)” y “DB(V(out)@2)”; ejecutamos el comando“APPEND WAVEFORM (.DAT)” del menú “FILE”, y agregamos el resultado de la simulación con el perfil “PEORCASO CA” que se encuentra en el archivo “ejemplo16-SCHEMATIC1-PEOR CASO CA.DAT”. Para terminar eldesplegado de señales agregamos el trazo “DB(V(out)@4)”, ver figura 329.

El trazo 1 representa la respuesta del filtro con los valores nominales de los dispositivos, el trazo 2 representa larespuesta del filtro cuando los valores varían hacia arriba, y el trazo 4 representa la respuesta del filtro cuando los valoresvarían hacia abajo.

Las mediciones de variación de frecuencia central y ancho de banda pueden realizarse por medio del uso del cursoro de análisis de desempeño.


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Fig. 327.- Configuración de la dirección del análisis de Pero de los Casos.


ANALISIS DE BARRIDO DE TEMPERATURA

En análisis de temperatura se realiza en conjunción con los análisis estándar de PSPICE AD. Es posibleespecificar diferentes temperaturas a las cuales se analizará el comportamiento de un circuito o dispositivo. La temperaturautilizada por omisión para la ejecución de los análisis es de 27°C.


Para ver el efecto de la temperatura en el funcionamiento transitorio de un circuito, utilizaremos un circuitoregulador de voltaje de tipo lineal, al cual llamaremos “ejemplo17” y que es mostrado en la figura 330. Los dispositivossemiconductores D1, D2, D3, D4, D5 y Q1 se verán afectados por la temperatura de operación.

Para que a temperatura nominal (27°C) el regulador proporcione 5V a la carga Rcarga, es necesario modificar elvalor del voltaje de ruptura del modelo del diodo Zener, de Bv=4.7 a Bv=6.3. Para el análisis de temperatura crearemos elperfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATION PROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil lellamaremos “TEMPERATURA TRANSITORIA”. En la ventana de edición de perfil seleccionamos “TIME DOMAIN(TRANSIENT)” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. En el campo “RUN TO TIME” escribimos50us, ver figura 331. El análisis consistirá en ver la evolución del voltaje de salida (V(out)), al variar el valor de latemperatura de operación, para esto, es necesario seleccionar la opción “TEMPERATURE (SWEEP)” del campo“OPTIONS”. En la ventana de configuración del análisis de temperatura, figura 332, tiene las siguientes opciones:

1.- “RUN SIMUALTION AT TEMPERATURE”.- Permite definir la temperatura a la cual se realizará lasimulación.

2.- “REPEAT THE SIMULATION FOR EACH OF THE TEMPERATURES”.- Permite definir una lista detemperaturas a las cuales se realizarán las simulaciones.

Para nuestro ejemplo, configuraremos el análisis para repetir la simulación a las siguientes temperaturas: -27, 27 y150 grados centígrados


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Fig. 329.- Gráficas de la respuesta del filtro pasa banda tipo Chebychev de cuarto orden utilizando análisis de peor de

los casos.



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Fig. 330.- Circuito regulador de voltaje de tipo lineal.



Para nuestro ejemplo, se quiere conocer el comportamiento del voltaje de salida, para esto agregamos el trazoV(out) al área de desplegado, ver figura 334.


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Fig. 332.- Configuración del análisis de temperatura.

Fig. 333.- Ventana de selección de resultados del análisis de temperatura.

Para ver la variación del voltaje de salida con respecto al tiempo utilizaremos el análisis de desempeño.Borraremos el trazo de V(out) ejecutaremos el comando “PERFORMANCE ANALYSIS” y agregaremos la funciónobjetivo “MAX(V(out))” en el área de desplegado, figura 335

De la gráfica de la figura 335 se puede determinar la variación del voltaje de salida por grado centígrado detemperatura. El valor de esta variación es de 3.59 mV/°C.


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Fig. 334.- Trazos del voltaje de salida de regulador de voltaje de tipo lineal.

Fig. 335.- Gráfica de voltaje de salida contra temperatura del regulador de voltaje tipo lineal.


Para ver el efecto de la temperatura en el funcionamiento en CD de un circuito o dispositivo, utilizaremos uncircuito de polarización directa de un diodo, al cual llamaremos “ejemplo18” y que es mostrado en la figura 336. Sepretende visualizar las variaciones en la curva voltaje contra corriente en polarización directa del diodo 1N4002

Para el análisis de temperatura crearemos el perfil de simulación utilizando el comando “NEW SIMULATIONPROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “TEMPERATURA CD”. En la ventana de edición deperfil seleccionamos “DC SWEEP” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la lista disponible. Seleccionamos V1 como lafuente de voltaje utilizada para el barrido de CD, con un barrido lineal en el rango de 0 a 2 con incrementos de 0.05, verfigura 337. El análisis consistirá en ver la evolución de la curva voltaje contra corriente del diodo al variar el valor de latemperatura de operación, para esto, es necesario seleccionar la opción “TEMPERATURE (SWEEP)” del campo“OPTIONS”. En la ventana de configuración del análisis de temperatura, figura 338, configuraremos el análisis para repetirla simulación a las siguientes temperaturas: -25, 25 y 150 grados centígrados


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Fig. 336.- Circuito de polarización directa para el diodo 1N4002.

Fig. 337.- Configuración del análisis de barrido de CD.




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Para nuestro ejemplo, se quiere conocer el comportamiento de la corriente en el diodo, para esto agregamos el trazoI(D1) al área de desplegado, ver figura 340.

De la gráfica de la figura 340 se puede ver la variación del punto de inflexión o “codo” de la curva. Esto es, a mayortemperatura el diodo empezará a conducir ante condiciones de polarización menores.


Para ver el efecto de la temperatura en el funcionamiento en CA de un circuito, utilizaremos un circuito filtro pasabajos, al cual llamaremos “ejemplo19” y que es mostrado en la figura 341. Se pretende visualizar las variaciones en la curvarepuesta del filtro ante variaciones en el valor de una resistencia por efectos de la temperatura.


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Fig. 340.- Trazos de la corriente del diodo.

Fig. 341.- Circuito filtro pasa bajos.

Para este ejemplo, la resistencia R2 es de tipo Rbreak y su modelo se define como:

.model Rtemp RES R=1 TC1=0.005

Una vez modificado el modelo de la resistencia R2, crearemos el perfil de simulación utilizando el comando“NEW SIMULATION PROFILE” del menú “PSPICE”, al nuevo perfil le llamaremos “TEMPERATURA CA”. En laventana de edición de perfil seleccionamos “AC SWEEP/NOISE” en el campo “ANALYSIS TYPE” de la listadisponible. Seleccionamos un barrido logarítmico en el rango de 10Hz a 1kHz utilizando 101 puntos por década, ver figura342. El análisis consistirá en ver la evolución del voltaje de salida y de la frecuencia de corte al variar el valor de laresistencia R2 por efectos de la temperatura de operación, para esto, es necesario seleccionar la opción “TEMPERATURE(SWEEP)” del campo “OPTIONS”. En la ventana de configuración del análisis de temperatura, figura 343,configuraremos el análisis para repetir la simulación a las siguientes temperaturas: -25, 25, 50 y 150 grados centígrados



Para nuestro ejemplo, agregamos el trazo db(V(out)) al área de desplegado, ver figura 345.

Para ver la variación del voltaje de salida con respecto a la temperatura utilizaremos el análisis de desempeño.Borraremos el trazo de db(V(out)) ejecutaremos el comando “PERFORMANCE ANALYSIS”, agregaremos la funciónobjetivo “LPBW(V(OUT),3)” y en un eje Y diferente agregamos la función “Max(db(V(OUT)))” en el área dedesplegado, figura 346.


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Fig. 342.- Configuración del análisis de barrido de CA.

De la gráfica de la figura 346 se puede determinar la variación de la frecuencia de corte del filtro debido a loscambios en el valor de la resistencia R2, esta variación es de 232.2 Hz en el intervalo de –25°C a 150°C. El voltaje de salidaantes de la frecuencia de corte vario 6.72dB en el mismo rango de temperatura.


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ANALISIS DIGITAL

El análisis de circuitos digitales muestra el comportamiento lógico y temporal de dispositivos digitales. PSPICEAD realiza este análisis utilizando la opción de análisis transitorio. El análisis realizado a los dispositivos digitales se apegaa las restricciones de tiempo especificadas para los dispositivos digitales.


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Fig. 345.- Trazos del voltaje de salida.

Fig. 346.- Gráfica del análisis de desempeño del filtro pasa bajas.

La versión Lite de OrCAD ver. 9.2 tiene las siguientes limitaciones para simulaciones digitales:

1.- El número de dispositivos o compuertas que se pueden utilizar en una hoja de esquemático está limitado a 60.

2.- El número de dispositivos o compuertas en una red de listado para PSPICE está limitado a 65 definicionesprimitivas digitales.

Al realizar simulaciones de circuitos analógicos/digitales, PSPICE AD agrega circuitos de interfaz entre loscomponentes analógicos y digitales. Estas interfaces aumentan el número de dispositivos en la red del circuito y puedenhacer que se alcance el máximo permitido en la versión rápidamente.

Para realizar una simulación digital se requieren de seis pasos:

1.- Crear el esquemático.

2.- Definir los estímulos del circuito.

3.- Fijar el tiempo de simulación.

4.- Ajustar los parámetros de simulación.

5.- Iniciar la simulación.

6.- Analizar los resultados.

Cuando el circuito digital entra en operación, los posibles valores o estados lógicos que se pueden tener en losnodos del circuito son los mostrados en la tabla VIII (página 103).

A continuación, se realizarán dos ejemplos de circuitos digitales, el primero totalmente digital, y el segundo partedigital y parte analógico.

El circuito de la figura 347 es un contador de décadas de cuatro bits, al cual llamaremos “ejemplo20”,implementado con flip-flops tipo JK, la fuente de señal es un reloj digital (“DigClock” de la librería “SOURCE”).


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Fig. 347.- Circuito contador de décadas de cuatro bits.

Para realizar la simulación del circuito, se requiere crear un perfil de simulación, a este perfil le llamaremos“DIGITAL”, en la ventana de configuración seleccionamos “TIME DOMAIN (TRANSIENT)” en el campo“ANALYSIS TYPE” de la ventana de edición de perfil. Para fijar el tiempo de simulación escribimos 20ms en el campo“RUN TO TIME”, ver figura 348. Antes de presionar el botón “ACEPTAR”, configuraremos la forma de desplegar lasformas de onda en PSPICE AD, en la ceja “PROBE WINDOW” activamos las opciones “DISPLAY PROBE WINDOW– DURING SIMULATION” y “SHOW – ALL MARKERS ON OPEN SCHEMATICS”.


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Fig. 348.- Ventana de configuración del análisis transitorio para “ejemplo20”.

Fig. 349.- Ventana de configuración de desplegado de señales en PSPICE AD.

Para ejecutar el análisis se presiona la tecla de F11, en PSPICE AD se realizará la simulación y se desplegarán lasformas de onda seleccionadas con los marcadores utilizados en el esquemático.

Las formas de onda de Q1, Q2, Q3 y Q4 aparecen como dos líneas paralelas; estas líneas representan un estadológico desconocido, esto es debido a que no se fijo cual era el estado inicial de las salidas de los flip-flops. Para fijar el estadoinicial de los flip-flops, es necesario modificar el perfil de simulación. En la ceja “OPTIONS” seleccionamos“GATE-LEVEL SIMULATION” en la ventana “CATEGORY”, ver figura 351. En la barra de valores de “INITIALIZEALL FLIP-FLOP TO” seleccionamos “0” y presionamos “ACEPTAR”.

Volvemos a presionar F11 para simular el circuito, con lo cual aparecerá la siguiente pantalla de desplegado deformas de onda.


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Fig. 351.- Ventana de configuración de opciones digitales en PSPICE AD.

Al activar el cursor, y moverlo en el eje X, enseguida del nombre de las señales desplegadas aparece su valorlógico.

El circuito de la figura 353, es un generador de señal senoidal implementado por medio de una memoria ROM –parte “ROM32KX8break” de la librería “BREAKOUT”-, un convertidor tipo DAC de 8 bits –“ DAC8break” de lalibrería “BREAKOUT”- y 9 señales de estimulo digital tipo “DigStim1” de la librería “SOURCSTM”. Estas señales deestímulos se generan utilizando el programa “PSPICE STIMULUS EDITOR”, tal como se describe en las páginas 108 a110 del capítulo 4.

El modelo de la memoria ROM debe modificarse, de manera que se incluya el nombre del archivo “512_8.HEX”,el cual se encuentra en formato hexadecimal de “Intel” (HEX), tal como se muestra en la figura 354.


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Fig. 352.- Resultados de la simulación del contador de décadas de cuatro bits.

Fig. 353.- Circuito generador de señal senoidal.

Para definir las señales de estimulo en el programa PSPICE STIMULUS EDITOR, las frecuencias de las señalesD0 a D8 son las mostradas en la tabla IX.

Las señales de estímulo generadas, figura 355, se guardarán en el archivo “ejemplo21.stl”. Para poder utilizarestas señales de estímulo en la simulación, es necesario configurar el perfil de simulación al cual llamaremos“TRANSITORIO”, en la ventana de configuración seleccionamos “TIME DOMAIN (TRANSIENT)” en el campo“ANALYSIS TYPE”. Para fijamos el tiempo de simulación en 70ms –figura 356-, para tener disponibles las señales de


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Fig. 354.- Modelo modificado de la ROM.

SEÑALFRECUENCIA

(CICLO DETRABAJO 50%)

A0 12800

A1 6400

A2 3200

A3 1600

A4 800

A5 400

A6 200

A7 100

A8 50

Tabla IX.- Frecuencias de programación de las señales de estímulos para el archivo “ejemplo21”.

estímulo generadas en PSPICE STIMULUS EDITOR, dentro de la ceja de “STIMULUS” – figura 357- agregamos elarchivo “ejemplo21.stl” al proyecto (“ADD TO DESIGN”).

Al terminar de editar el perfil de simulación, y presionar el botón “ACEPTAR”, simulamos el circuitopresionando F11. Al terminar de ejecutarse la simulación, se agregarán los siguientes trazos: D7, D6, D5, D4, D3, D2, D1,D0 y V(out). El resultado de la simulación y el desplegado de los trazos seleccionados se muestran en la figura 358.


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Fig. 355.- Señales de estímulo generadas en PSPICE STIMULUS EDITOR.

Fig. 356.- Ventana de configuración de perfil de simulación.


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Fig. 357.- Ventana para agregar archivos con señales de estímulo al proyecto.

Fig. 358.- Formas de onda digitales y analógica del generador de onda senoidal.

DRAFT

Capitulo 6.- Postprocesamiento de análisis de simulación en PSPICEAD

PSPICE AD

El programa PSPICE AD, llamado PROBE en versiones anteriores de PSPICE, permite al usuario desplegar lasformas de onda resultantes de la simulación de un circuito. También, las formas de onda resultantes pueden ser fácilmenteincorporadas a otras aplicaciones de Windows.

PSPICE AD se ejecuta al irse simulando el circuito, pero puede ejecutarse solo usando el archivo de datos de uncircuito previamente simulado, o ejecutándolo después de que la simulación se ha terminado (Ver la sección previa deconfiguración del programa PSPICE AD).

PSPICE AD cuenta con tres áreas de desplegado de información:

1.- Area de desplegado de trazos. En esta área se despliegan las formas de onda resultantes de los análisisrealizados en la simulación.

2.- Area de salida. En esta área aparecen mensajes que indican el avance en el análisis de simulación, así como losmensajes de error que pudieran aparecer durante el análisis.

3.- Area de estado de simulación.- En esta área aparecen datos referentes al estado de avance de la simulación.


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Fig. 359.- Ventana de PSPICE AD.

PSPICE AD tiene las siguientes características:

1.- Calcula la Transformada Rápida de Fourier (FFT) de una forma de onda.

2.- Suma, resta y hace operaciones matemáticas complejas en formas de ondas o grupos de ondas.

3.- Agrega texto y apuntadores a las gráficas resultantes.

4.- Despliega amplitudes, frecuencias, escalas de tiempo, etc. con el uso del cursor de prueba.

5.- Muestra resultados de simulaciones múltiples.

6.- Agrega archivos de datos de pruebas.

USO DE PSPICE AD

La introducción al uso de PSPICE AD puede dividirse en las siguientes secciones:

1.- Manejo de archivos e impresión.

2.- Manejo de resultados de simulación.

3.- Configuración de las opciones de desplegado de trazos.

4.- Manejo de ventanas.

Cada una de estas secciones se desglosarán a continuación.

MANEJO DE ARCHIVOS E IMPRESIÓN

En esta sección se encuentran los comandos para abrir, agregar y cerrar archivos de resultados de simulación, asícomo para configurar la impresora y las características de la impresión de gráficos en papel. Para ejemplificar el uso dealgunos de los comandos disponibles en esta sección, haremos uso del resultado de simulación del “ejemplo14” – circuitoinversor con BJT -. Los comando que utilizaremos serán Abrir archivo, Agregar archivo de formas de onda, Configurarpágina de impresión, Vista preliminar de la impresión, e Imprimir.

ABRIR ARCHIVO

Para abrir un archivo binario de resultados de simulación, se ejecuta el comando “OPEN” que se encuentra en elmenú “FILE”, o se presiona la secuencia de teclas “CTRL O”, o se presiona el botón de “OPEN” que se encuentra en labarra de herramientas de PSPICE AD, ver figura 360. Este comando abre la ventana de selección de archivo que se muestraen la figura 361, para nuestro ejemplo seleccionaremos el archivo “ejemplo14-SCHEMATIC1-PEOR CASO ALTO.dat” ypresionamos el botón “ACEPTAR”.

Ya que el análisis seleccionado para el “ejemplo14” es un análisis de Peor de los Casos, se abre una ventana paraseleccionar el resultado de la simulación que se quiere desplegar, para nuestro ejemplo seleccionaremos el resultado nonominal, tal como se muestra en la figura 362.

Para agregar un trazo al área de desplegado presionamos la tecla “INS”, esto abre la ventana de selección de trazosmostrada en la figura 363, en esta ventana seleccionamos el trazo V(out) y presionamos “OK”


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Fig. 360.- Comandos de manejo de archivos.

Fig. 361.- Ventana de selección de archivo a abrir.

Fig. 362.- Ventana de selección de resultados de simulación.

El trazo agregado se muestra en la figura 364.

AGREGAR ARCHIVO DE FORMAS DE ONDA

Algunas veces es necesario agregar el resultado de otras simulaciones al área de desplegado para poder realizar unanálisis comparativo de los resultados. En el área de desplegado de trazos utilizada en la sección anterior agregaremos unarchivo binario de resultados. Para agregar un archivo binario de resultados de simulación a un área de desplegado activa, seejecuta el comando “APPEND WAVEFORM (.DAT)” del menú “FILE”, o se presiona el botón “APPEND FILE” que se


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Fig. 363.- Ventana de selección de trazos a desplegar.

Fig. 364.- Trazo agregado al área de desplegado.

encuentra en la barra de herramientas, ver figura 360. Este comando abre la ventana de selección de archivo que se muestraen la figura 365, para nuestro ejemplo seleccionaremos el archivo “ejemplo14-SCHEMATIC1-PEOR CASO BAJO.dat” ypresionamos el botón “ACEPTAR”.

Se abre una ventana para seleccionar el resultado de la simulación que se quiere desplegar, para nuestro ejemplo,de nuevo, seleccionaremos el resultado no nominal, tal como se muestra en la figura 366.

Al presionar el botón “OK”, se agrega al área de desplegado un segundo trazo que corresponde a V(out) delarchivo agregado, ver figura 367.


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Fig. 365.- Ventana de selección de archivo a abrir.

Fig. 366.- Ventana de selección de resultados de simulación.

CONFIGURACION E IMPRESIÓN DE RESULTADOS GRAFICOS DE SIMULACION

Para imprimir los resultados gráficos de la(s) simulación(es) realizada(s) a un circuito se requiere de configurar lapágina de impresión, seleccionar la impresora a utilizar y por último imprimir los resultados. Un paso intermedio en esteproceso, y que es opcional, es el visualizar el formato de la página antes de imprimirla.

CONFIGURACION DE PAGINA

Para configurar la página de impresión, se ejecuta el comando “PAGE SETUP” del menú “FILE”, ver figura 368.Este comando abre la ventana de configuración de la página de impresión, figura 369. En esta ventana se pueden definir los


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Fig. 367.- Trazo agregado al área de desplegado.

Fig. 368.- Comandos de configuración e

impresión de resultados gráficos Fig. 369.- Ventana de configuración de la página de impresión.

márgenes de la página, el número de gráficas por página, la orientación de la página, posición de la información del cursor,encabezados y pie de página, tipo de letra, borde y titulo de la página.

La sección “MARGIN” permite definir los márgenes superior, inferior, izquierdo y derecho de la página deimpresión, los valores utilizados en esta sección se toman en pulgadas.

La sección “PLOTS PER PAGE” permite definir el número de áreas de desplegado de trazos que se imprimiránpor página, las opciones disponibles son: 1, 2, 3, 4, 6, y 9.

La sección “ORIENTATION” permite definir la posición de las gráficas en la página, la orientación“LANDSCAPE” permite utilizar la hoja a lo ancho, mientras que la orientación “PORTRAIT” permite hacerlo a lo largo.

La sección “CURSOR INFORMATION” permite definir la posición en la hoja, en la cual se desplegará lainformación obtenida con la función “CURSOR”, las opciones disponibles son: arriba (TOP), abajo (BOTTOM),izquierda (LEFT), derecha (RIGHT) y no mostrar (NONE).

La opción “DRAW BORDER” permite dibujar un cuadro de borde en la página de impresión.

La opción “DRAW PLOT TITLE” permite imprimir el nombre o titulo de la simulación, el nombre o titulo puedeser modificado con el comando “TITTLE” del menú “WINDOW”

Las secciones “HEADER” y “FOOTER”, figuras 370 y 371, permiten personalizar la información desplegada enel encabezado y pie de página de la impresión. El programa permite introducir ocho variables definidas por él, estasvariables se muestran en la tabla X.

La sección “SELECT FONT” permite seleccionar el tipo de letra que será utilizada en la impresión, figura 372.

El botón “SET DEFAULT” permite definir una configuración de las secciones anteriores como la utilizada poromisión.

El botón “RESET DEFAULT” permite regresar los cambios realizados a las secciones anteriores a los definidosen la configuración por omisión.


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VARIABLE SIGNIFICADO

D Fecha actual del sistema

T Hora actual del sistema

N Número de la página a imprimir

A Fecha de simulación del archivo a imprimir

M Hora de simulación del archivo a imprimir

I Titulo del archivo a imprimir

E Temperatura a la que se realizo la simulación

P Parámetro o valor cambiante entre secciones de datos

Tabla X.- Variables disponibles en las secciones “HEADER” y “FOOTER”.


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Fig. 370.- Ventana de configuración del encabezado de página.

Fig. 371.- Ventana de configuración del pie de página.

CONFIGURACION DE IMPRESORA

La opción de configuración de impresora disponible en PSPICE AD, “PRINTER SETUP” en la figura 368, esidéntica a las opciones disponibles en otras aplicaciones de WINDOWS, en ella podemos especificar a que impresora se vaa imprimir, cual es la orientación del papel en la impresora, y cambiar algunas otras propiedades de la impresora, tal comocalidad de impresión, resolución, etc.


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Fig. 372.- Ventana de definición de tipo de letra para impresión.

Fig. 373.- Ventana de configuración de impresora.

VISUALIZACION PREVIA DE LA IMPRESION

PSPICE AD permite la visualización previa de la página a imprimir, “PRINT PREVIEW”, del menú mostradoen la figura 368, permite ver una versión en pantalla de la hoja impresa que se tendría al imprimir los trazos desplegados enpantalla. En la ventana de visualización previa, se tienen disponibles siete botones. Estos botones activan diferentesacciones, a continuación se describen las acciones realizadas por cada uno de estos botones.

“IMPRIMIR” manda el comando de impresión, de manera que la página visualizada en pantalla es enviada a laimpresora y cierra la ventana de visualización.

“SIGUIENTE” despliega la siguiente página a visualizar, este botón solo está disponible cuando la impresión serealizará en varias páginas.

“ANTERIOR” despliega la página anterior a la visualizada, este botón solo está disponible cuando la impresión serealizará en varias páginas.

“DOS PAGINAS” despliega dos páginas al mismo tiempo, este botón solo está disponible cuando la impresión serealizará en varias páginas.

“ACERCAR” permite realizar acercamientos a la página.

“ALEJAR” realiza la acción contraria a “ACERCAR”.

“CERRAR” cierra la ventana de visualización sin mandar a imprimir.


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Fig. 374.- Ventana de visualización previa.

IMRESION DE GRAFICAS

El comando “PRINT”, ver figura 368, permite imprimir los archivos desplegados en PSPICE AD, la ventana deimpresión, figura 375, permite seleccionar cual de los archivos desplegados en PSPICE AD se quiere imprimir, el númerode copias de la impresión, el número de colores, la configuración de la página y de la impresora.

MANEJO DE RESULTADOS DE SIMULACION

En esta sección se encuentran los comandos para agregar, copiar, pegar y borrar trazos en el área de desplegado, asícomo los comandos para realizar acercamientos y definición de funciones tipo “MACRO”. Para ejemplificar el uso de loscomandos disponibles en esta sección, haremos uso del resultado de simulación del “ejemplo09” – circuito filtro pasa bajos-. Los comando que utilizaremos serán agregar trazos, borrar todos los trazos, cortar, copiar, pegar, borrar,seleccionar todo, acercamiento, instrucción MACRO.

AGREGAR TRAZOS

Para agregar trazos al área de desplegado PSPICE AD tiene disponible el comando “ADD TRACE” del menú“TRACE”, también se puede accesar por medio de la tecla “INS” o del botón “ADD TRACE” de la barra de herramientas,figura 376. Al ejecutar el comando aparecerá la ventana mostrada en la figura 377. Esta ventana despliega los nodos delcircuito y los valores correspondientes que se pueden obtener de cada nodo. Simplemente use dos veces el botón izquierdodel mouse sobre la corriente, voltaje, o potencia que se quiere desplegar en la ventana de PSPICE AD.


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Fig. 375.- Ventana de impresión.

Fig. 376.- Comandos para agregar trazo.

En PSPICE AD es posible realizar operaciones o funciones analógicas sobre las señales obtenidas en lasimulación. Las funciones y operaciones analógicas disponibles en PSPICE AD se describen en la tabla XI


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Fig. 377.- Ventana de agregar trazo.

NOMBRE DE LA FUNCION UOPERACIÓN ANALOGICA

DESCRIPCION

( ) Agrupación.

+ Suma de señales.

- Resta de señales.

* Multiplicación de señales.

/ División de señales.

| x | Función valor absoluto de x.

ARCTAN ( x ) Función arco tangente de x.

ATAN( x ) Función arco tangente de x.

AVG( x ) Promedio de la señal o función x en el rango definido de la variable del eje X.

AVGX( x , d )Promedio de la señal o función x en el rango definido por Máximo valor del eje X– d hasta Máximo valor del eje X.

COS( x ) Función coseno de x, x debe estar en radianes.

Tabla XI.- Funciones y operaciones analógicas.

Existe otra manera de agregar trazos en PSPICE AD utilizando los marcadores de señal disponibles enCAPTURE. Para esto es necesario cambiar la ventana activa hacia el esquemático en CAPTURE, escoger en el menú“PSPICE” el submenú “Markers” y seleccionar el tipo de marcador requerido, figura 378. Esos marcadores son “VoltageLevel”, “Voltage Difference”, “Current Into A Pin”, y “Advanced”. Una vez que el marcador apropiado se haseleccionado, se coloca en el punto de prueba deseado en el esquemático. La forma de onda deseada en este punto serádesplegarla en la ventana de trazos de PSPICE AD.


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NOMBRE DE LA FUNCION UOPERACIÓN ANALOGICA

DESCRIPCION

D( x ) Derivada de la función o señal x con respecto a la variable del eje X.

DB( x ) Magnitud de la señal o función x expresada en decibeles.

ENVMAX( x , d )Envolvente de la señal o función x. Los picos seleccionados tienen un mínimo de“d” puntos consecutivos.

ENVMIN( x , d )Envolvente de la señal o función x. Los valles seleccionados tienen un mínimo de“d” puntos consecutivos.

EXP( x ) Función ex.

G( x ) Retardo de grupo de x (en segundos).

IMG( x ) Parte imaginaria de la señal o función x.

LOG( x ) Función logaritmo natural de x.

LOG10( x ) Función logaritmo base 10 de x.

M( x ) Magnitud de la señal o función x.

MAX( x ) Valor máximo de la señal o función x.

MIN( x ) Valor mínimo de la señal o función x.

P( x ) Valor de la fase de la señal o función x (en grados).

PWR( x , y ) Valor de x elevado a la potencia y.

R( x ) Parte real de la señal o función x.

RMS( x )Promedio RMS de la señal o función x en el rango definido de la variable del ejeX.

S( x ) Integral de la señal o función x en el rango definido de la variable del eje X.

SGN( x ) Signo de la señal o función x. Toma el valor de 1 sí x0, 0 sí x=0, y –1 sí x.

SIN( x ) Función seno de x, x debe estar en radianes.

SQRT( x ) Valor de la raíz cuadrada de la señal o función x.

TAN( x ) Función tangente de x, x debe estar en radianes.

Tabla XI.- Funciones y operaciones analógicas. (continuación).

BORRAR TODOS LOS TRAZOS

El comando “DELETE ALL TRACES”, figura 379, permite borrar todos los trazos existentes en el área dedesplegado activa, un área de desplegado activa tiene a la izquierda de su eje Y los caracteres “SEL>>”. Para revertir laoperación de borrar todos los trazos se cuenta con el comando “UNDELETE TRACES”.

BORRAR UN TRAZO

Como con la operación de agregar un trazo hay varias maneras de borrar un trazo.

1.- El modo más simple de quitar un trazo de una gráfica es resaltar del dato de PSPICE AD con el botónizquierdo del mouse (se verá rojo) y después presionando la tecla “borrar” o “delete” o con la secuencia“CTRL D”.

2.- Para borrar varios trazos a la vez, presione la tecla “shift” al seleccionar las etiquetas de los datos, ypermanecerán seleccionadas y en color rojo, después solo presión la tecla “borrar”.

3.- De manera alternativa puede seleccionar el marcador en el esquemático con el mouse (se pondrá rojo) ydespués ejecute el comando “DELETE” del menú “EDIT”.

Cualquiera de estos procedimientos borrará el trazo seleccionado, después de lo cual PSPICE AD volverá adibujar los trazos restantes en la pantalla.


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Fig. 378.- Menú de selección de marcadores de trazos en CAPTURE.

Fig. 379.- Menú de selección de los comandos “DELETE ALL TRACES” y “UNDELETE TRACES”.

CORTAR UNO O VARIOS TRAZOS

En ocasiones es necesario eliminar trazos de un área de desplegado para incluirlos en otra. Para cortar uno o variostrazos se seleccionan los trazos de la misma manera que se describe en la sección anterior. Una vez seleccionado el o lostrazos a cortar se ejecuta el comando “CUT” del menú “EDIT”, los trazos cortados serán eliminados del área de desplegadoen los que se encontraban. La diferencia entre el comando cortar y borrar está en que al cortar uno o varios trazos estos seguardan en el porta papeles y pueden ser agregados o pegados en otras áreas de desplegado o en otras aplicaciones, adiferencia de borrar que solamente se eliminan del área de desplegado.

El comando cortar puede ejecutarse desde el menú de “EDIT”, presionando la secuencia de teclas “MAYUSSUPR”, ver figura 380, presionando “CTRL X”, o presionando del botón “CUT” de la barra de herramientas.

COPIAR UNO O VARIOS TRAZOS

Para copiar uno o varios trazos de un área de desplegado para ser utilizados en otra, es necesario seleccionar el o lostrazos utilizando el procedimiento descrito en la sección de borrar trazos. Una vez seleccionado el o los trazos a copiar seejecuta el comando “COPY” del menú “EDIT”, los trazos copiados se enviarán al porta papeles. El comando copiar puedeejecutarse desde el menú de “EDIT”, presionando la secuencia de teclas “CTRL C”, ver figura 380, o presionando el botón“COPY” de la barra de herramientas.

PEGAR UNO O VARIOS TRAZOS

Cuando se cortan o copean uno o varios trazos para ser agregados a otras áreas de desplegado o ejes “Y” esnecesario seleccionar el área de desplegado y/o el eje “Y” a donde se quieren agregar los trazos. Una vez que se haseleccionado esta área se ejecuta el comando pegar. Este comando puede ejecutarse al seleccionar “PASTE” del menú“EDIT”, presionando la secuencia de teclas “CTRL V”, figura 380, o presionando el botón “PASTE” de la barra deherramientas.

SELECCIONAR TODOS LOS TRAZOS DE UN AREA DE DESPLEGADO ACTIVA

En ocasiones se quiere borrar o copiar todos los trazos desplegados en un área de PSPICE AD, para esto esnecesario seleccionar el área de desplegado, una vez seleccionada se ejecuta el comando “SELECT ALL” del menú“EDIT”, figura 380, esto hace que el nombre de todos los trazos en el área seleccionada se vean de color rojo.


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Fig. 380.- Comando para borrar del menú “EDIT”.

DEFINICION DE FUNCIONES MACROS

Una función MACRO es una expresión que define un trazo. Esta expresión tiene un nombre y argumentos, loscuales pueden ser transferidos a la expresión del trazo. Los MACROS se guardan en los archivos PRB y pueden serutilizados varias veces en el diseño donde fueron definidos y en otros diseños.

Las MACROS pueden contener constantes, funciones, expresiones o combinaciones de las anteriores. Lasfunciones MACROS pueden hacer referencia a otras funciones MACROS, sin embargo, no se permiten definicionesrecursivas. El formato general de una función MACRO es el siguiente:

Nombre de MACRO[(argumento[,argumento])] = <definición>

La ventana de edición de MACROS, figura 381, permite la creación, modificación, eliminación y transferencia deMACROS entre archivos PRB. A continuación se describe cada una de estas opciones.

CREACION DE MACROS

Para ejemplificar el proceso de creación de MACROS utilizaremos el archivo binario de salida producido por el“ejemplo06”, circuito rectificador de onda completa monofásico. En PSPICE AD se abre el archivo binario de salida. Antesde desplegar alguna señal crearemos las siguientes MACROS:

Vin=V(in1,in2),

Iin=-I(V1)

Pin=agv(Vin*Iin)

En el campo “DEFINITION” se escribe la definición de la MACRO, al terminar la definición de cada una de lasMACROS debe presionarse el botón “SAVE” para que la macro se agregue a la lista de definiciones disponibles, figura382. Para verificar que las definiciones se han creado de manera correcta, agregaremos dos trazos al área de desplegado: Piny AVG(-W(V1)), si la definición de las MACRO es correcta, ambos trazos deben coincidir, figura 383. Para cerrar laventana de edición de MACROS debe presionarse el botón “CLOSE”.


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Fig. 381.- Ventana de edición de MACROS.

MODIFICACION DE MACROS

Para modificar la definición de una MACRO, es necesario desde la ventana de edición de MACROS seleccionarla función a modificar para que esta aparezca en el campo “DEFINITION”. La selección se realiza por medio del apuntadory el botón izquierdo del mouse. La MACRO que se encuentra en el campo “DEFINITION” puede ser modificada, paraguardar los cambios realizados a la función es necesario presionar el botón “SAVE”. Para ejemplificar esto, modificaremosla definición de Pin, en lugar de estar definida como AVG(Vin*Iin) la definiremos como AVG(-W(V1)), figura 384. Lostrazos desplegados no se modifican, ya que las dos definiciones de Pin dan el mismo resultado, en caso de no ser iguales lasdefiniciones al cerrar la ventana de edición de MACROS, las diferencias en los trazos se visualizaría de manera inmediata.


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Fig. 382.- Ventana de edición de MACROS con tres nuevas definiciones agregadas.

Fig. 383.- Ventana de desplegado de trazos, Pin y AVG(-W(V1)) desplegados.

SB3 ELIMINACION DE MACROS

Para eliminar la definición de una MACRO de la lista de funciones disponibles, es necesario seleccionar laMACRO con el mouse de la misma forma que para modificarla. Una vez seleccionada se presiona el botón “DELETE”,esto eliminará la definición de la macro de la lista de MACROS disponibles. Para ejemplificar esto, eliminaremos lasMACROS Vin e Iin. La figura 386 muestra el listado de MACROS disponibles antes y después de eliminar las funcionesVin e Iin.


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Fig. 384.- Modificación de la función MACRO Pin.

Fig. 385.- Ventana de desplegado de trazos, Pin y AVG(-W(V1)) desplegados.

CARGAR FUNCIONES MACRO DE OTRO ARCHIVO PRB

PSPICE AD permite cargar definiciones de funciones MACRO generadas en otras simulaciones y guardadas enun archivo tipo PRB. Para cargar estas definiciones se presiona el botón “LOAD”, esto abre una ventana de selección dearchivos PRB, figura 387. Al seleccionar el archivo y presionar el botón “ABRIR” aparecen en la ventana de edición deMACROS las definiciones contenidas en el archivo abierto, las definiciones que se tenían no son eliminadas.

GUARDAR FUNCIONES MACRO EN OTRO ARCHIVO PRB

PSPICE AD permite guardar definiciones de funciones MACRO generadas en simulación actual en un archivotipo PRB diferente. Para guardar estas definiciones es necesario seleccionarlas de la lista disponible, figura 388, y presionarel botón “SAVE TO”, esto abre una ventana de selección de archivos PRB, figura 389. PSPICE AD permite tres a opcionespara guardar estas definiciones:


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Fig. 386.- Ventana de edición de MACROS antes y después de eliminar las funciones Vin e Iin.

Fig. 387.- Ventana para cargar los archivos de definición de MACROS.

1.- En el archivo actual generado por la simulación (“LOCAL FILE”).

2.- En un archivo global, esto hará que la función esté disponible para todas las simulaciones (“GLOBALFILE”), y

3.- En un archivo particular, para buscar la carpeta donde se encuentra el archivo, se utiliza el botón con el iconode carpeta, esto abre la ventana mostrada en la figura 390. Una vez seleccionado el archivo se presiona el botón“ABRIR” se regresa a la ventana mostrada en la figura 389.

Para terminar el proceso de guardado con cualquiera de las opciones disponibles es necesario presionar el botón“OK”.


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Fig. 388.- Ventana para seleccionar la función a guardar en un archivo de definición de MACROS.

Fig. 389.- Ventana de selección del tipo de archivo donde se guardará la definición de la función MACRO.

Fig. 390.- Ventana de selección del archivo donde se guardará la definición de la función MACRO.

FUNCION DE ACERCAMIENTO

El comando “ZOOM” del menú “VIEW” permite agrandar o reducir el área de desplegado de trazos, de maneraque es posible visualizar de una manera más apropiada secciones de los trazos. Las opciones disponibles en “ZOOM” semuestran en la figura 391, y son:

1.- “ZOOM FIT”, permite cambiar la escala de visualización para permitir que todos los puntos de los trazospuedan ser vistos en la pantalla. Esta opción puede ser utilizada por medio de la secuencia de teclas “CTRL Z”o por el botón “ZOOM FIT” que se encuentra en la barra de herramientas.

2.- “ZOOM IN”, permite realizar cambiar la escala de visualización realizando un acercamiento con un factor de2 alrededor del punto seleccionado. Esta opción puede ser utilizada por medio de la secuencia de teclas“CTRL I” o por el botón “ZOOM IN” que se encuentra en la barra de herramientas.

3.- “ZOOM OUT”, permite realizar cambiar la escala de visualización realizando un alejamiento con un factorde 2 alrededor del punto seleccionado. Esta opción puede ser utilizada por medio del botón “ZOOM IN” que seencuentra en la barra de herramientas.

4.- “ZOOM AREA”, permite realizar acercamientos de escala variable a una determinada área definida por elusuario. Existen dos formas de utilizar esta opción de acercamiento:

a.- Con el cursor, presionando el botón izquierdo y moviendo el mouse se forma un “cuadro” sobre el área aser ampliada. Una vez definida el área se selecciona “ZOOM AREA”, se presiona “CTRL A” o el botón“ZOOM AREA” que se encuentra en la barra de herramientas, y

b.- El segundo método selecciona primero la opción “ZOOM AREA” del submenú “ZOOM”, presiona“CTRL A” o el botón “ZOOM AREA” de la barra de herramientas, y después genera el cuadro sobre elárea a ampliar utilizando el apuntador de mouse y su botón izquierdo.

5.- “PREVIOUS”, permite redibujar la vista anterior de los trazos, antes de utilizar alguna de las opciones deacercamiento anteriores.

6.- “REDRAW”, permite redibujar los trazos desplegados en pantalla.

7.- “PAN – NEW CENTER”, permite fijar el nuevo centro de la pantalla de desplegado.


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Fig. 391.- Opciones del menú “ZOOM”.

CONFIGURACION DE LAS OPCIONES DE DESPLEGADO DE TRAZOS

Al desplegar los trazos en la pantalla, es posible que sea necesario modificar los rangos de los ejes “X” y “Y”,agregar nuevas áreas de desplegado, nuevos ejes “Y”, etiquetar trazos o realizar mediciones sobre los trazos. PSPICE ADproporciona varios comandos en los menús “PLOT” y “TRACE”, figura 392. A continuación se describirá su uso.

CONFIGURACION DE EJES

Aunque PSPICE AD intenta escalar los ejes “X” y “Y” a valores apropiados, el programa ofrece la posibilidad decambiar manualmente estos valores. Para poder cambiar la escala de los ejes “X” y “Y”, se selecciona el comando “AXISSETTINGS” del menú “PLOT”, la ventana que se abre permite modificar los atributos y configuración de ambos ejes, verfigura 393.


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Fig. 392.- Comandos disponibles (a) menú “PLOT”, (b) menú “TRACE”, (c) comando “LABEL”.

Fig. 393.- Ventana de configuración de ejes.

CONFIGURACION DEL EJE “X”

La ceja “X AXIS”, figura 393 permite modificar la escala y el rango de valores utilizados en el eje “X”, así comocambiar la variable utilizada para el eje “X”. En el campo “DATA RANGE” hay dos botones, “AUTO RANGE” y “USERDEFINED” (Rango automático y Definido por el usuario). “AUTO RANGE” permite a PSPICE AD seleccionar demanera automática los límites de desplegado del eje “X”. “USER DEFINED” permite al usuario definir los límites dedesplegado del eje “X”. Para regresar a rango automático, simplemente seleccione el botón “AUTO RANGE”.

El campo “USE DATA” permite restringir el rango de datos utilizable (esto permite eliminar la informacióntransitoria cuando se realiza un análisis FFT y funciones matemáticas) seleccionando “RESTRICTED (ANALOG)” yllenando los extremos del rango de datos a utilizar, la opción “FULL DATA” utiliza todos los valores de los datosgenerados en la simulación.

El campo “SCALE” permite cambiar de una escala lineal (“LINEAR”) a una escala logarítmica (“LOG”)seleccionando el botón apropiado; el campo “PROCESSING OPTIONS” permite cambiar las unidades del área de trabajopara ser utilizadas en una FFT seleccionando “FOURIER” o para realizar un análisis de desempeño al seleccionar“PERFORMANCE ANALYSIS”.

El botón “AXIS VARIABLE” permite cambiar la variable utilizada para variar los valores del eje “X”, alpresionar el botón se abre la ventana mostrada en la figura 394. Es posible substituir la variable utilizada o simplementemodificarla por medio de operaciones analógicas.

La ceja “X GRID”, figura 395, permite modificar las características de las líneas de división verticales del área dedesplegado de trazos. Se tienen dos tipos de líneas de división: las principales (“MAJOR”), y las auxiliares (“MINOR”).Para las líneas de división se tienen dos opciones, una generación automática del espaciado y frecuencia de las líneas, y otradefinida por el usuario, para la primera opción es necesario que el campo “AUTOMATIC” se encuentre seleccionado.


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Fig. 394.- Ventana de modificación de la variable del eje “X”.

El campo “SPACING” permite, cuando el campo “AUTOMATIC” se encuentra no seleccionado, definir elespaciado existente entre las líneas de división principales. El espaciado entre estas líneas se fija tanto para cuando el eje“X” se utiliza con escala lineal (“LINEAR”) como cuando se utiliza con escala logarítmica (“LOG (# OF DECADES)”)

El campo “INTERVALS BETWEEN MAJOR” permite, cuando el campo “AUTOMATIC” se encuentra noseleccionado, seleccionar el número de divisiones auxiliares que se desplegarán entre dos líneas de división principal, lasopciones disponibles son: 2, 4, 5 y 10.

El campo “GRID” permite definir el tipo de líneas, tanto principales como auxiliares, que se utilizarán en las áreasde desplegado de trazos, las opciones disponibles son: líneas (“LINES”), puntos (“DOTS”), cruces (“+”) y ningún tipo delínea (“NONE”). Al seleccionar puntos o cruces solo se mostrarán estos elementos en las intersecciones con las líneasprincipales y/o auxiliares del eje “Y” si se seleccionan los campos “WITH OTHER MAJOR” y/o “WITH OTHERMINOR”. La opción “NONE” no despliega ningún tipo de símbolo para indicar las líneas.

La opción “TRICS INSIDE PLOT EDGE” se generan pequeñas marcas en el inicio de las líneas de división.Normalmente estas marcas no son visibles debido a que las líneas de división principales y auxiliares son líneas.

La opción “NUMBERS OUTSIDE PLOT EDGE” permite desplegar los valores del eje “X” ubicados en laslíneas principales de división.

CONFIGURACION DEL EJE “Y”

La ceja “X AXIS”, figura 396 permite modificar la escala y el rango de valores utilizados en el eje “Y”, así comocambiar la variable utilizada para el eje “Y”. En el campo “DATA RANGE” hay dos botones, “AUTO RANGE” y “USERDEFINED” (Rango automático y Definido por el usuario). “AUTO RANGE” permite a PSPICE AD seleccionar demanera automática los límites de desplegado del eje “Y”. “USER DEFINED” permite al usuario definir los límites dedesplegado del eje “Y”. Para regresar a rango automático, simplemente seleccione el botón “AUTO RANGE”.


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Fig. 395.- Ventana de modificación de la cuadrícula del eje “X”.

El campo “SCALE” permite cambiar de una escala lineal (“LINEAR”) a una escala logarítmica (“LOG”)seleccionando el botón apropiado. El campo “Y AXIS NUMBER” permite seleccionar el eje “Y” al cual se le aplicarán loscambios de rango, escala y nombre. El campo “AXIS TITLE” permite asignar nombre al eje “Y” seleccionado, en caso deexistir mas de un eje “Y”.

La ceja “Y GRID”, figura 397, permite modificar las características de las líneas de división verticales del área dedesplegado de trazos. Se tienen dos tipos de líneas de división: las principales (“MAJOR”), y las auxiliares (“MINOR”).Para las líneas de división se tienen dos opciones, una generación automática del espaciado y frecuencia de las líneas, y otradefinida por el usuario, para la primera opción es necesario que el campo “AUTOMATIC” se encuentre seleccionado.

El campo “Y AXIS NUMBER” permite seleccionar el eje “Y” para el cual se modificarán las características de lacuadrícula.

El campo “SPACING” permite, cuando el campo “AUTOMATIC” se encuentra no seleccionado, definir elespaciado existente entre las líneas de división principales. El espaciado entre estas líneas se fija tanto para cuando el eje“Y” se utiliza con escala lineal (“LINEAR”) como cuando se utiliza con escala logarítmica (“LOG (# OF DECADES)”)

El campo “INTERVALS BETWEEN MAJOR” permite, cuando el campo “AUTOMATIC” se encuentra noseleccionado, seleccionar el número de divisiones auxiliares que se desplegarán entre dos líneas de división principal, lasopciones disponibles son: 2, 4, 5 y 10.

El campo “GRID” permite definir el tipo de líneas, tanto principales como auxiliares, que se utilizarán en las áreasde desplegado de trazos, las opciones disponibles son: líneas (“LINES”), puntos (“DOTS”), cruces (“+”) y ningún tipo delínea (“NONE”). Al seleccionar puntos o cruces solo se mostrarán estos elementos en las intersecciones con las líneasprincipales y/o auxiliares del eje “Y” si se seleccionan los campos “WITH OTHER MAJOR” y/o “WITH OTHERMINOR”. La opción “NONE” no despliega ningún tipo de símbolo para indicar las líneas.


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Fig. 396.- Ventana de modificación de atributos del eje “Y”.

La opción “TRICS INSIDE PLOT EDGE” se generan pequeñas marcas en el inicio de las líneas de división.Normalmente estas marcas no son visibles debido a que las líneas de división principales y auxiliares son líneas.

La opción “NUMBERS OUTSIDE PLOT EDGE” permite desplegar los valores del eje “Y” ubicados en laslíneas principales de división.

AGREGAR Y ELIMINAR EJE Y

En algunos casos es deseable ver dos o hasta tres trazos que tienen amplitudes diferentes. En esta situación esposible agregar ejes “Y” separados en una gráfica y después asignar trazos a estos ejes. PSPICE AD permite agregar hastatres ejes “Y” en cada área de desplegado de trazos.

Para agregar un eje “Y” se utiliza el comando “ADD Y AXIS” o se presiona “CTRL Y”, ver figura 392b. Unsegundo eje “Y” aparecerá, y un indicador de eje “»” apuntara al eje “Y” actual. Para seleccionar un eje “Y” diferente,simplemente presione el botón izquierdo del mouse sobre el eje deseado. Cualquier trazo agregado a la gráfica estaráreferido al eje “Y” seleccionado.

En el área de desplegado de trazos del “ejemplo06” agregaremos un eje “Y” para desplegar el voltaje de salida en lamisma área que la potencia de salida, utilizando “CTRL Y” para agregar el nuevo eje “Y” e “INS” para agregar V(out) seobtiene el área de desplegado mostrada en la figura 398.

Para eliminar un eje “Y”, es necesario seleccionarlo con el apuntador y botón izquierdo del mouse, y ejecutar elcomando “DELETE Y AXIS” o presionar “CTRL SHIFT Y”, ver figura 392b. Al eliminar un eje “Y” se eliminan tambiénlos trazos asociados a él.


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Fig. 397.- Ventana de modificación de la cuadrícula del eje “Y”.

AGREGAR AREA DE DESPLEGADO

En algunos casos puede desearse ver varias áreas de desplegado en una misma ventana de PSPICE AD. Estoprovee la ventaja de ver trazos con valores diferentes de ejes, rangos, etc.

Para agregar un área de desplegado adicional a la ventana de PSPICE AD se utiliza el comando “ADD PLOT TOWINDOW”, figura 392b. Una pequeña etiqueta y una doble flecha (“SEL>>”) indicará cual es el área de desplegadoactiva. Se pueden agregar trazos al área de desplegado seleccionada de la misma manera que se ha realizado conanterioridad y pueden realizarse todas las funciones o cambios sobre los ejes, los cuales solo tendrán efecto sobre la gráficaseleccionada. (Nota: Para tener escalas de tiempo diferentes en los ejes “X”, necesita ejecutarse el comando“UNSYNCHORNIZE X AXIS”). Continuamos trabajando con el “ejemplo06”, al cual agregaremos una nueva área dedesplegado para visualizar en un eje “Y” el voltaje de entrada V(in1,in2) y en otro la corriente de entrada –I(V1), elresultado se muestra en la figura 399.


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Fig. 398.- Area de desplegado con dos eje “Y”, uno para potencia y otro para voltaje.

Fig. 399.- Dos áreas de desplegado con varios ejes “Y”.

Para seleccionar una gráfica, solo utilice el botón izquierdo del mouse sobre la gráfica deseada y el indicador deselección “SEL >>” se cambiara a la gráfica seleccionada.

ELIMINAR AREA DE DESPLEGADO

Para eliminar un área de desplegado de la pantalla de PSPICE AD se requiere seguir dos pasos:

1.- Seleccionar el área a eliminar utilizando el cursor y el botón izquierdo del mouse, y

2.- Ejecutar el comando “DELETE PLOT”.

Todos los trazos contenidos en el área de desplegado seleccionada serán eliminados al ejecutarse este comando.

QUITAR SINCRONIA A AREAS DE DESPLEGADO

En ocasiones, es necesario visualizar áreas de desplegado utilizando diferentes escalas de la variable del eje “X”,para hacer esto, se requiere eliminar la sincronía existente entre las áreas de desplegado. El comando“UNSYNCHRONIZE X AXIS” elimina la sincronía del eje “X” de las áreas de desplegado. El área de desplegadoseleccionada para estar fuera de sincronía se coloca en la parte superior de la pantalla de PSPICE AD. Una vez eliminada lasincronía de un área de desplegado ya no es posible resincronizarla, debe ser eliminada y vuelta a agregar.

En el “ejemplo06” agregaremos otra área de desplegado para visualizar I(D3), ver figura 400, el área que contienelos trazos V(in1,in2) e –I(V1) se le quitará la sincronía con las otras dos áreas, y su eje “X” estará en el rango de 50 a 100mS,tal como se muestra en la figura 401.


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Fig. 400.- Pantalla con tres áreas de desplegado de trazos.

USO DE ETIQUETAS

Siempre es ventajoso agregar alguna forma de texto o algún tipo de dato al área de desplegado para ayudar aexplicar el significado del trazo. PSPICE AD tiene la capacidad de agregar este tipo de información con el comando“LABEL”, figura 392b y 392c.

Con el comando “LABEL” puede agregarse texto, líneas, flechas, cuadros, etc. Simplemente seleccione la funcióndeseada y agregue la información necesaria.

Las etiquetas (“LABELS”) pueden colocarse en cualquier parte del área de desplegado. Las etiquetas disponiblesen PSPICE son:

1.- “TEXT”, permite agregar una texto de una longitud máxima de 124 caracteres, incluidos espacios, alseleccionar esta opción en el comando “LABEL” o al presionar el botón “TEXT LABEL” se abre la ventanade edición de texto mostrada en la figura 402. Al terminar de editar el texto y presionar el botón “OK”, el textoeditado aparece junto al apuntador del mouse, para fijarlo al área de desplegado es necesario colocar elapuntador de mouse en el área deseada y presionar el botón izquierdo.

2.- “LINE”, permite agregar una línea recta. Al seleccionar la opción, la forma del cursor cambia de una flecha aun lápiz. Para iniciar el trazo de la línea se presiona el botón izquierdo del mouse, para terminar el trazo se


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Fig. 401.- Area de desplegado fuera de sincronía.


mueve le cursor a la posición deseada y se vuelve a presionar el botón izquierdo. Para cancelar el proceso detrazado de línea se presiona la tecla “ESC”.

3.- “POLY-LINE”, permite agregar un grupo de líneas rectas unidas entre sí. Al seleccionar la opción, la formadel cursor cambia de una flecha a un lápiz. Para iniciar el trazo de la línea se presiona el botón izquierdo delmouse, cada vez que se presiona el botón izquierdo del mouse se genera un nuevo punto de inicio para otra línearecta, para terminar el proceso de trazado de línea se presiona la tecla “ESC”.

4.- “ARROW”, permite agregar una línea recta con punta de flecha en su extremo terminal. Al seleccionar laopción, la forma del cursor cambia de una flecha a un lápiz. Para iniciar el trazo de la línea se presiona el botónizquierdo del mouse, para terminar el trazo se mueve le cursor a la posición deseada y se vuelve a presionar elbotón izquierdo. Para cancelar el proceso de trazado de línea se presiona la tecla “ESC”.

5.- “BOX”, permite dibujar un cuadro en el área de desplegado de trazos. Al seleccionar la opción, la forma delcursor cambia de una flecha a un lápiz. Para iniciar el trazo del cuadro se presiona el botón izquierdo del mouse,para terminar el trazo se mueve le cursor a la posición deseada y se vuelve a presionar el botón izquierdo. Paracancelar el proceso de trazado del cuadro se presiona la tecla “ESC”.

6.- “CIRCLE”, permite dibujar un círculo en el área de desplegado de trazos. Al seleccionar la opción, la formadel cursor cambia de una flecha a un lápiz. Para iniciar el trazo del círculo se coloca el cursor en el punto que seutilizará como centro y se presiona el botón izquierdo del mouse, al mover el cursor se mueve el radio delcírculo, para terminar el trazo se mueve le cursor a la posición deseada y se vuelve a presionar el botónizquierdo. Para cancelar el proceso de trazado del cuadro se presiona la tecla “ESC”.

7.- “ELLIPSE”, permite dibujar una elipse en el área de desplegado de trazos. Al seleccionar la opción, se abreuna ventana para fijar el ángulo al que se encuentran los focos de la elipse, figura 403, al fijar este valor ypresionar el botón “OK” la forma del cursor cambia de una flecha a un lápiz. Para iniciar el trazo de la elipse secoloca el cursor en el punto que se utilizará como centro y se presiona el botón izquierdo del mouse, al mover elcursor se cambia el tamaño y forma de la elipse, para terminar el trazo se mueve le cursor a la posición deseaday se vuelve a presionar el botón izquierdo. Para cancelar el proceso de trazado del cuadro se presiona la tecla“ESC”.

8.- “MARK”, coloca una etiqueta en la posición del cursor que se ha movido mas recientemente. La etiqueta estáformada por una cadena de texto con las coordenadas del cursor y una línea uniendo esta cadena de texto con laposición del cursor en el trazo. La opción “MARK” solo puede ser utilizada si se encuentra activada la opción“CURSOR” del menú “TRACE”.


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Fig. 403.- Ventana de edición de la inclinación de la elipse.

USO DE CURSOR

La función “CURSOR” de PSPICE AD es una herramienta útil para determinar datos específicos de los trazos deuna gráfica. El comando “DISPLAY” del submenú de “CURSOR”, figura 405b, o el presionar el botón “TOGGLECURSOR” abrirá una ventana pequeña en el área de desplegado de trazos. Aparecerán dos “líneas punteadas” en la gráficay estas líneas marcaran los puntos de donde se toman los datos del cursor.

Los datos desplegados en la ventana de “CURSOR” son la amplitud y la posición de cada cursor Al y A2. Ladiferencia entre Al y A2 se muestra en el renglón “dif =”.

Los cursores están atados al trazo seleccionado, y se usa el mouse para moverlos. Para cambiar la posición delcursor A1, solo presione y sostenga el botón izquierdo del mouse mientras lo mueve, y el cursor se moverá. Para mover el


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Fig. 404.- Area de trazos con etiquetas.

Fig. 405.- Menú de selección de opciones para el comando “CURSOR”.

cursor A2 presione el botón derecho del mouse y mueva el cursor. Los cursores pueden ser movidos utilizando las teclas de“flechas”, las flechas “derecha“, e “izquierda” mueven el cursor A1, para mover el cursor A2 se utiliza la tecla “SHIFT” almismo tiempo que las flechas “derecha” e “izquierda”.

La función “CURSOR” cuenta con diez opciones adicionales:

1.- “FREEZE”, fija los cursores a su posición actual, impidiendo su movimiento al utilizar el teclado o el mouse.

Para quitar esta opción, se requiere volver a seleccionar la opción en el submenú “CURSOR”.

2.- “PEAK”, mueve el cursor hacia el siguiente pico del trazo sobre el que se encuentra el cursor activo.

3.- “TROUGH”, mueve el cursor hacia el siguiente valle del trazo sobre el que se encuentra el cursor activo.

4.- “SLOPE”, mueve el cursor hacia el siguiente punto donde se tiene un cambio en la pendiente del trazo.

5.- “MIN”, mueve el cursor hacia el punto de valor mínimo del trazo sobre el cual se encuentra el cursor activo.

6.- “MAX”, mueve el cursor hacia el punto de valor máximo del trazo sobre el cual se encuentra el cursor activo.

7.- “POINT”, mueve el cursor hacia el siguiente punto que forma el trazo.

8.- “SEARCH COMMANDS”, mueve el cursor hacia un punto especifico del trazo.

9.- “NEXT TRANSITION”, mueve el cursor hacia la siguiente transición digital del trazo.

10.- “PREVIOUS TRANSITION”, mueve el cursor hacia la transición digital anterior del trazo.

También, si hay dos trazos en una gráfica, un cursor puede colocarse en un trazo y el otro en el segundo trazo. Paraasignar el cursor A1, solo seleccione el símbolo antes del dato de PSPICE AD utilizando el botón izquierdo del mouse. Uncuadro de color aparecerá alrededor del símbolo para mostrar que un cursor está atado al conjunto de datos. Para asignar elcursor A2, el proceso es idéntico al anterior, solo que en vez de utilizar el botón izquierdo del mouse se utiliza el derecho.


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Fig. 406. Cursor de Probe.

TRANSFORMADA RAPIDA DE FOURIER

Una herramienta muy valiosa que viene con PSPICE AD es la capacidad de crear FFT (siglas en inglés de FastFourier Transform, Transformada Rápida de Fourier) de un trazo. El procedimiento para crear y ver la FFT de un trazoes muy simple, y puede seleccionarse una escala lineal o logarítmica del eje “X”.

Para crear una FFT, coloque el trazo de la señal deseada en una gráfica. Utilice el comando “X Axis Settings” delmenú “PLOT” y seleccione “Fourier” debajo de “Process Options”. Probe hará todos los cálculos necesarios para crear laFFT de la señal.


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Fig. 407.- Uso del cursor en dos trazos.

Fig. 408.- Trazo de la corriente del rectificador completo monofásico.

Puesto que PSPICE AD resuelve la FFT en base al número de puntos de datos obtenidos, a veces es necesariocorrer una simulación por un tiempo mayor para obtener una FFT limpia. También, puesto que la información transitoriapuede distorsionar una FFT es una buena practica usar el comando “RESTRICTED” en el campo de “USE DATA” en laconfiguración del eje “X” para eliminar los puntos de datos transitorios del calculo de la FFT.

Como con todo trazo de datos, las funciones de cursor, ajuste de ejes y de acercamiento trabajaran con la funciónFFT.


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Fig. 409.- FFT de la corriente del rectificador completo monofásico.

Fig. 410.- Ventana de restricción de datos en el eje “X”.

ANALISIS DE DESEMPEÑO

El análisis de desempeño es una característica avanzada de PSPICE AD que permite comparar a una familia deformas de onda. El análisis de desempeño utiliza una serie de comandos de búsqueda para definir funciones que detectanpuntos definidos en cada curva de la familia de formas de onda. Estas funciones utilizadas por el análisis de desempeño sonllamadas “Función Objetivo”. La tabla XII muestra las funciones objetivo incluidas en PSPICE AD.


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Fig. 411.- FFT de la corriente con restricción de datos.

FUNCION OBJETIVO DESCRIPCION Y USO DE LA FUNCION

Bandwidth(Nombre_del_trazo, nivel_en_dB)

Encuentra la diferencia en los valores del eje “X” donde el trazocruza por primera vez su nivel máximo menos el nivel_en_dB, elprimer punto debe tener una pendiente positiva, y el segundo unapendiente negativa.

BPBW(Nombre_del_trazo, nivel_en_dB)Encuentra el ancho de banda de un filtro pasa banda, idéntico aBandwidth(,)

CenterFreq(Nombre_del_trazo, nivel_en_dB)Encuentra el punto medio entre los valores del eje “X” donde eltrazo cruza por primera vez su valor máximo menos el nivel_en_dBcon una pendiente positiva y después con pendiente negativa.

Falltime(Nombre_del_trazo)

Encuentra el tiempo de bajada de una señal como la diferencia enlos valores del eje “X” donde el trazo cruza los puntos de 90% y10% de su valor máximo al tener una pendiente negativa. Parautilizar esta función es necesario que la señal no tenga sobretiros.

GainMargin(trazo_1, trazo_2)Encuentra el valor de la magnitud en decibeles del segundo trazo enel punto del eje “X” donde la fase del primer trazo cruza por –180grados.

Tabla XII.- Funciones objetivo incluidas en PSPICE AD para el análisis de desempeño.


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GenFall(Nombre_del_trazo)

Encuentra los valores inicial y final de un trazo en el eje “Y”.Entonces encuentra la diferencia en los valores del eje “X” donde eltrazo cruza los puntos de 90% y 10% de su valor máximo al teneruna pendiente negativa.

GenRise(Nombre_del_trazo)

Encuentra los valores inicial y final de un trazo en el eje “Y”.Entonces encuentra la diferencia en los valores del eje “X” donde eltrazo cruza los puntos de 10% y 90% de su valor máximo al teneruna pendiente positiva.

HPBW(Nombre_del_trazo, nivel_en_dB)Ancho de banda de filtro pasa altos. Encuentra el valor del eje “X”donde el trazo cruza por primera vez el punto definido por el valormáximo menos el nivel_en_dB con una pendiente positiva.

LPBW(Nombre_del_trazo, nivel_en_dB)Ancho de banda de filtro pasa bajos. Encuentra el valor del eje “X”donde el trazo cruza por primera vez el punto definido por el valormáximo menos el nivel_en_dB con una pendiente negativa.

Max(Nombre_del_trazo) Encuentra el valor máximo de un trazo.

MAXr(Nombre_del_trazo, inicio_x, final_x)Encuentra el valor máximo de un trazo dentro del rango del eje “X”especificado por inicio_x y final_x.

Min(Nombre_del_trazo) Encuentra el valor mínimo de un trazo.

MINr(Nombre_del_trazo, inicio_x, final_x)Encuentra el valor mínimo de un trazo dentro del rango del eje “X”especificado por inicio_x y final_x.

Overshoot(Nombre_del_trazo)Encuentra la diferencia entre el valor máximo y el valor final en eleje “Y” de un trazo.

Peak(Nombre_del_trazo, n_ocurrencia)Encuentra el valor del trazo en su n-símo pico. (El pico se definecomo el punto donde existen tres puntos antes y después con unvalor en el eje “Y” menor).

Period(Nombre_del_trazo)Encuentra la diferencia entre el primer y segundo valor del eje “X”donde el trazo cruza el punto medio de su rango en el eje “Y” conuna pendiente positiva.

PhaseMargin(trazo_1, trazo_2)Encuentra el valor de la fase en grados del segundo trazo en el puntodel eje “X” donde la magnitud del primer trazo cruza por 0 dB.

Pulsewidth(Nombre_del_trazo)Encuentra la diferencia entre los valores del eje “X” donde el trazocruza por primera vez el punto medio de su rango en el eje “Y” conpendiente primero positiva y después negativa.

Risetime(Nombre_del_trazo)

Encuentra el tiempo de subida de una señal como la diferencia enlos valores del eje “X” donde el trazo cruza los puntos de 10% y90% de su valor máximo al tener una pendiente positiva. Parautilizar esta función es necesario que la señal no tenga sobretiros.

SWINGr(Nombre_del_trazo, inicio_x, final_x)Encuentra la diferencia entre los valores máximo y mínimo de untrazo en el rango del eje “X” especificado por inicio_x y final_x.

Tabla XII.- Funciones objetivo incluidas en PSPICE AD para el análisis de desempeño. (continuación).

El análisis de desempeño se utiliza en conjunción con los análisis de barrido en CD, barrido en CA, paramétricos,de temperatura, Monte Carlo y Peor de los Casos. Para seleccionar este análisis deben tenerse varias secciones o corridas desimulación.

MODIFICAR LOS COLORES Y TIPOS DE LINEAS DE LOS TRAZOS

PSPICE AD permite cambiar atributos de color, forma y grosor de los trazos desplegados en pantalla. Paracambiar estos atributos es necesario posicionar el cursor sobre el trazo a modificar y presionar el botón derecho de mouse,esto abrirá la ventana mostrada en la figura 412. La opción “INFORMATION” despliega una ventana con informaciónsobre las condiciones de simulación que produjeron el trazo, figura 413. La opción “PROPERTIES” por otra parte permitemodificar el color, forma y grosor del trazo, la ventana mostrada en la figura 414a presenta cinco campos:

1.- “COLOR”, permite escoger de entre 12 colores el asignado al trazo seleccionado.

2.- “PATTERN”, figura 414b, permite definir el tipo de patrón de línea que asignará al trazo seleccionado.

3.- “WIDTH”, figura 414c, permite definir el grosor de línea que se asignará al trazo seleccionado.

4.- “SYMBOL”, figura 414d, permite definir el símbolo que se agregará a la línea del trazo seleccionado.

5.- “SHOW SYMBOL”, permite habilitar o inhabilitar el desplegado del símbolo asignado al trazo seleccionado.


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TPmW2(Nombre_del_trazo, Período)

Disipación de potencia en mW durante el final del tiempodefinido por Período. Encuentra la diferencia entre el valorfinal del trazo en el eje “Y” y el valor final en el eje “Y” enun período anterior.

XatNthY(Nombre_del_trazo, valor_Y, n_ocurrencia)Encuentra el valor del eje “X” correspondiente a la n-símaocurrencia del valor_Y especificado, para el trazoanalizado.

XatNthYn(Nombre_del_trazo, valor_Y, n_ocurrencia)Encuentra el valor del eje “X” correspondiente al n-símocruce de pendiente negativa del valor_Y especificado, parael trazo analizado.

XatNthYp(Nombre_del_trazo, valor_Y, n_ocurrencia)Encuentra el valor del eje “X” correspondiente al n-símocruce de pendiente positiva del valor_Y especificado, parael trazo analizado.

XatNthYpct(Nombre_del_trazo, pct_Y, n_ocurrencia)Encuentra el valor del eje “X” correspondiente al n-símocruce por el porcentaje del valor máximo del eje “Y”especificado por pct_Y.

YatX(Nombre_del_trazo, valor_X)Encuentra el valor del trazo en el valor del eje “X”especificado en valor_X.

YatXpct(Nombre_del_trazo, pct_X)Encuentra el valor del trazo en el porcentaje del rangoespecificado del eje “X

Tabla XII.- Funciones objetivo incluidas en PSPICE AD para el análisis de desempeño. (continuación).


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Fig. 413.- Ventana de información de trazo.

Fig. 412.- Ventana de edición de propiedades de trazo.

(a) (b) (c)

Al terminar de cambiar estos atributos debe presionarse el botón “OK” para que los cambios tomen efecto. Si loscambios no se visualizan inmediatamente, ejecute el comando “REDRAW” del menú “VIEW”.

Para modificar los colores de fondo y cuadrícula desplegados en PSPICE AD es necesario modificar el archivo“PSPICE.INI” que se encuentra en la carpeta ”c:\..\OrcadLite\Pspice”. Este archivo puede ser abierto con el Bloque deNotas o NOTEPAD. En la sección [Probe Display Colors] se puede modificar los colores asignados al fondo, cuadrícula ytrazos. El formato utilizado para la asignación de colores es:

<Nombre_propiedad> = <color>

Los nombres de propiedad validos en esta sección del archivo son: “BACKGROUND” (fondo),“FOREGROUND” (usado para la cuadrícula) y TRACE_1 a TRACE_12 (trazos del 1 al 12). Los colores pueden serasignados por medio de nombres de color válidos o especificando una combinación de colores R (rojo), G (verde), B (azul)en los rangos de 0 a 255 para cada color.

Los nombres válidos para colores son: BLACK (negro), BLUE (azul), GREEN (verde), CYAN (azul – verde),RED (rojo), MAGENTA (magenta), YELLOW (amarillo), BRIGTHWHITE (blanco brillante), BROWN (café),LIGHTGRAY (gris claro), DARKGRAY (gris oscuro), DARKBLUE (azul oscuro), DARKGREEN (verde oscuro),DARKCYAN (azul – verde oscuro), DARKRED (rojo oscuro) y DARKMAGENTA (magenta oscuro), entre otros.

Después de realizar las modificaciones es necesario guardar los cambios en el archivo. La nueva asignación decolores tomará efecto la siguiente vez que se ejecute el programa PSPCIE AD.


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(d)

Fig. 414.- Venana de propiedades de trazo.

CONFIGURACION DE PSPICE AD

PSPICE AD permite configurar las barras de herramientas visibles, los comando contenidos en estas barras deherramientas, secuencia de teclas para ejecutar comandos, características de desplegado de las áreas, modificación delnombre asignado al desplegado de la simulación y el control o forma de desplegar los trazos en pantalla.

Para configurar las barras de herramientas y las secuencias de teclas asignadas a los comandos de PSPICE AD, seutiliza el comando “CUSTOMIZE” del menú “TOOLS”, esto abre la ventana mostrada en la figura 416. Esta ventanacuenta con tres secciones: “TOOLBARS”, “COMMANDS” y “KEYBOARD”.

La sección “TOOLBARS” permite seleccionar las barras de herramientas que estarán visibles en PSPICE AD,definir las características de desplegado de estas barras, y definir esquemas de desplegado de estar barras de herramientas.El campo “TOOLBARS” permite seleccionar cuales de las diez barras de herramientas se desplegarán, para seleccionaruna barra es necesario marcar el cuadro de selección que se encuentra a la izquierda de su nombre.

La opción “SHOW TOOLTIPS” permite que se despliegue un mensaje en la barra de estado de PSPICE con ladescripción del comando que ejecuta cada botón de las barras de herramientas cuando se posiciona el cursor sobre el botón.La opción “COOL LOOK” permite que las barras de herramientas aparezcan como un conjunto de iconos continuos,cuando esta opción está deseleccionada, los iconos en las barras de herramientas aparecen encerrados en cuadros. La opción“LARGE BUTTONS” hace que los iconos de las barras de herramientas aparezcan de mayor tamaño.

Por último, la opción “SCHEME” permite definir el nombre con el cual se guardará en el disco duro laconfiguración de desplegado de barra de herramientas, comandos y secuencia de teclas para ejecución de comandos.


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[PROBE DISPLAY COLORS]

NUMTRACECOLORS=12

BACKGROUND= 255 255 255

FOREGROUND=BLACK

TRACE_1=DARKGREEN

TRACE_2=BRIGHTRED

TRACE_3=BRIGHTBLUE

TRACE_4=BRIGHTYELLOW

TRACE_5=BRIGHTMAGENTA

TRACE_6=BRIGHTCYAN

TRACE_7=MUSTARD

TRACE_8=PINK

TRACE_9=LIGHTGREEN

TRACE_10=DARKPINK

TRACE_11=LIGHTBLUE

TRACE_12=PURPLE

select=BRIGHTRED

Fig. 415.- Ejemplo de la sección “PROBE DISPLAY COLORS”.


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Fig. 416.- Ventana de configuración de barra de

herramientas y secuencia de teclas para ejecución deFig. 417.- Ventana de configuración de iconos en barra de

herramientas.

Fig. 418.- Ventana de configuración de secuencia de

teclas para ejecución de comandos de PSPICE AD.

Fig. 419.- Ventana de configuración de opciones de

desplegado.

La sección “COMMANDS” permite agregar iconos a las barras de herramientas desplegadas en PSPICE AD. Lasección “KEYBOARD” permite asignar, quitar y modificar la secuencia de teclas utilizadas para ejecutar los comandos dePSPICE AD.

El comando “OPTIONS” del menú “TOOLS”, permite configurar el modo en que se despliegan las barras decorrimiento (“scroll bars”), los símbolos y los colores de los trazos, además define el intervalo de actualización de pantallay el número de divisiones de los histogramas. Al ejecutar este comando, se abre la ventana mostrada en la figura 419. En estaventana, se tienen diez campos de configuración, los cuales se describen a continuación.

El campo “USE SYMBOLS” permite definir en que condiciones se utilizarán símbolos para diferenciar trazos, secuenta con tres opciones:

1.- “ATTRIBUTES”, muestra los símbolos solo sí en la ventana de propiedades se seleccionó la opción“SHOW SYMBOL”,

2.- “NEVER”, no muestra nunca los símbolos asignados a los trazos, y

3.- “ALWAYS”, siempre muestra los símbolos asignados a los trazos.

El campo “TRACE COLOR SCHEME” permite definir la secuencia de colores asignada a los trazos mostradosen pantalla, se cuenta con cuatro opciones:

1.- “NORMAL”, usa un color diferente para cada trazo, si el número de trazos es mayor a 12, vuelve a asignarestos colores,

2.- “MATCH AXIS”, usa el mismo color para todos los trazos que pertenecen a un mismo eje “Y”,

3.- “SEQUENTIAL PER AXIS”, usa los colores disponibles de manera secuencial en los trazos de cada eje“Y”,

4.- “UNIQUE BY FILE”, usa el mismo color para todos los trazos que pertenecen a un mismo archivo, y solo seaplica a trazos analógicos.

El campo “USE SCROLLBARS” permite definir la forma en que se desplegarán las barras de corrimiento alrealizar acercamientos en las áreas de desplegado de trazos, se cuenta con tres opciones:

1.- “AUTO”, usa las barras de corrimiento cuando se realiza un acercamiento sobre uno de los ejes,

2.- “NEVER”, nunca usa las barras de corrimiento, y

3.- “ALWAYS”, siempre usa las barras de corrimiento.

El campo “AUTO UPDATE INTERVAL”, permite definir el intervalo de tiempo en el cual se realizarán lasactualizaciones de los trazos en pantalla, se cuenta con tres opciones:

1.- “AUTO”, actualiza la pantalla de desplegado cada vez que el simulador genera nuevos datos,

2.- “EVERY ‘n’ SEC”, actualiza la pantalla a intervalos regulares, el intervalo está definido por ‘n’ y estáexpresado en segundos,

3.- “EVERY ‘n’ %”, actualiza la pantalla basado en el avance de la simulación, cada ‘n’ por ciento avance.


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El campo “NUMBER OF HISTOGRAM DIVISIONS” define el número de divisiones de histograma que seutilizarán al desplegar un análisis de desempeño para una simulación de Monte Carlo.

El campo “NUMBER OF CURSOR DIGITS” define el número de dígitos que se desplegarán en la ventana decursor para definir la posición de este.

El campo “MARK DATA POINT” permite visualizar los puntos obtenidos en la simulación sobre el trazomostrado en pantalla.

El campo “DISPLAY EVALUATION” permite desplegar los trazos y los puntos marcados al evaluar unafunción objetivo.

El campo “DISPLAY STATISTICS” permite desplegar los datos estadísticos asociados a los histogramas de losanálisis de Monte Carlo.

El campo “HIGHLIGHT ERROR STATES” permite resaltar automáticamente los estados de error generados aldesplegar un trazo.

Para que los cambios efectuados tomen lugar es necesario presionar el botón “OK”.

En el menú “WINDOW” se encuentran dos comandos importantes para la configuración de la ventana dedesplegado de trazos: “TITLE” y “DISPLAY CONTROL”, figura 420.

El comando “TITLE” permite cambiar el nombre o titulo que aparece en la barra superior de la ventana dePSPICE AD, por omisión despliega el nombre del perfil de simulación utilizado para generar los datos desplegados. Alejecutar este comando se abre la ventana mostrada en la figura 421, en esta ventana se edita el nuevo nombre o titulo de lasimulación. El cambio efectuado solo es valido en la sesión actual de desplegado.


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Fig. 420.- Menú “WINDOW”.

Fig. 421.- Ventana de edición del nombre o titulo de la pantalla de desplegado.

Utilizando el resultado de la simulación del “ejemplo06”, la figura 422 muestra la parte superior de la ventana dePSPICE AD antes y después de cambiado su titulo (el nuevo titulo utilizado es “TRANSITORIO DE CORRIENTE”.

Por otra parte, el comando “DISPLAY CONTROL” permite guardar y cargar, hacia y desde archivos en discoduro, perfiles de desplegado de trazos. Además de los perfiles de desplegado diseñados por el usuario PSPICE ADproporciona una serie de “plantillas” predefinidas. La figura 423 muestra la ventana de edición de perfiles de desplegadosdel usuario y las plantillas proporcionadas por PSPICE AD.


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Fig. 422.- (a) Titulo asignado por omisión a la pantalla de PSPICE AD, (b) Titulo asignado utilizando el comando

“TITTLE”.

(a) (b)


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(c) (d)

Fig. 423.- Ventana de edición de perfiles de desplegado de trazos. (a) perfiles definidos por el usuario, (b) plantillas

para análisis transitorio, (c) plantillas para análisis de barrido en CD, (d) plantillas para análisis de barrido en CA.

DRAFT

CAPITULO 7.- DISEÑO DE CIRCUITOS IMPRESOSUTILIZANDO ORCAD CAPTURE Y ORCAD LAYOUT

PROCESO DE DISEÑO DE UN CIRCUITO IMPRESO EN OrCAD LAYOUT

El proceso de diseño de un circuito impreso en OrCAD LAYOUT se muestran en la figura 424. El proceso inicia apartir de una red de conexiones, esta red de conexiones es generada en CAPTURE a partir de un diagrama esquemático, o estraducida de un diseño en AutoCAD a red de conexiones por medio del programa VISUAL CADD. Con la red deconexiones disponible, en OrCAD LAYOUT se asignan las “huellas” o “footprints” a cada uno de los componentes delcircuito impreso, después se distribuyen los componentes en el área del circuito impreso, y por último se trazan las vías deconexión entre las terminales de los dispositivos.

El proceso de diseño de un circuito impreso, es un proceso complicado, donde se requiere intuición, experiencia y“buena suerte” para obtener un buen resultado. Estas habilidades solo pueden ser adquiridas por medio de varias horas depráctica y la guía o consejos de gente con mayor experiencia. A continuación se describen brevemente cada uno de los pasosanteriormente mencionados.

CREACION DE REDES DE CONEXIONES A PARTIR DE UN DIAGRAMAESQUEMATICO DE OrCAD CAPTURE

Los diagramas esquemáticos generados en OrCAD CAPTURE pueden ser utilizados para generar archivos de redde conexiones. Estos archivos, con extensión MNL, se generan en el administrador de proyectos de OrCAD CAPTURE, siel esquemático no tiene ninguna violación a las reglas de diseño, contenidas en la matriz de reglas de diseño, el archivo dered de conexiones es creado o modificado. Para crear la red de conexiones se requiere ejecutar los siguientes pasos:

1.- Abrir un proyecto de OrCAD CAPTURE,

2.- Seleccionar el diseño en el administrador del proyecto y ejecutar el comando “CREATE NETLIST” delmenú “TOOLS”. Este comando abre una ventana de configuración para la creación de la red deconexiones,


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OrCAD

LAYOUT

OrCAD

CAPTURE

LIBRERIAS

DE SIMBOLOS

VISUAL

CADD

VISUAL

CADD

LIBRERIAS

DE "FOOTPRINTS"REPORTES

DOCUMETOS

IMPRESOS

DIBUJOS

AutoCAD

ARCHIVOS

GERBER Y

DE PERFORACION

DIBUJOS

GERBER Y

PLOTS

GERBToolVER, GRAFICAR,

CONVERTIR, Y

LIMPIAR

MAX a DXFDXF a MAX

ANOTACION

DIRECTA

ANOTACION

INVERSA

EDIF

Fig. 424.- Diagrama a bloques del proceso de diseño de un circuito impreso.

3.- Seleccionar la ceja “LAYOUT” de la ventana de configuración,

4.- En el campo “PCB FOOTPRINT”, asegurarse de que la cadena “{PCB Footprint}” esté en el recuadro,

5.- En el campo “NETLIST FILE”, asegurarse de que la ruta del archivo de red de conexiones sea lacorrecta. La red de conexiones toma el nombre del proyecto de OrCAD CAPTURE y le agrega laextensión MNL.

6.- Presionar el botón “OK”. OrCAD CAPTURE procesa la red de conexiones y la guarda en el archivoespecificado en el paso 5.

En caso de existir alguna violación en las reglas de diseño, estas violaciones aparecerán listadas en la bitácora desesión.

Para ejemplificar este proceso, crearemos un proyecto para simulación en PSPICE AD llamado “ejemplo_pcb”, elcircuito generado es el filtro pasa bajas mostrado en la figura 425. El circuito tal como se muestra en la figura, puede serutilizado para realizar análisis de barrido en CA o análisis transitorio. Las partes “JUMP2” de la librería “EVAL” que seconectan en paralelo con las fuentes V3, VCC, y VEE son para proporcionar puntos de conexión en el circuito impreso.

Para accesar al administrador de proyectos, en el menú “WINDOW” seleccionamos “2 ejemplo_pcb”, opresionamos el botón “PROJECT MANAGER” de la barra de herramientas, figura 426. La ventana del administrador deproyectos para “ejemplo_pcb” se muestra en la figura 427.

Para crear la red de conexiones ejecutamos el comando “CREATE NETLIST” o presionamos el botón“CREATE NETLIST” de la barra de herramientas, figura 428, esto abre la ventana de creación de red de conexiones,figura 429, seleccionamos la ceja “LAYOUT” tal como se indica en el punto 3, y nos aseguramos que los campos “PCBFOOTPRINT” y “NETLIST FILE” contengan el texto correcto, además, para asegurar que cada vez que se actualice lared de conexiones se envié la información al programa OrCAD LAYOUT, activamos el campo “RUN ECO TOLAYOUT” y seleccionamos “USER PROPERTIES ARE IN INCHES” para que las dimensiones de los dispositivos se


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Fig. 425.- Circuito de filtro pasa bajos.

expresen en pulgadas, figura 430. Una vez realizada esta configuración, presionamos el botón “OK”. En la ventana deladministrador de proyectos aparece el nombre del nuevo archivo agregado al proyecto, figura 431.


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Fig. 426.- Comandos para accesar al administrador de proyectos.

Fig. 427.- Ventana del administrador de proyectos para “ejemplo_pcb”.

Fig. 428.- Comandos para crear la red de conexiones.

CREACION DE CIRCUITO IMPRESO

Ya con el archivo de red de conexiones creado, se puede crear el archivo de circuito impreso (MAX) en OrCADLAYOUT, al abrir el programa aparece tal como se muestra en la figura 432. Para crear un nuevo archivo de circuitoimpreso se ejecuta el comando “NEW” del menú “FILE” o se presiona el botón “OPEN NEW BOARD” de la barra deherramientas, figura 433.


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Fig. 429.- Ventana de configuración para crear la red de

conexiones.

Fig. 430.- Ventana de configuración para crear la red de

conexiones utilizando la ceja “LAYOUT”.

Fig. 431.- Ventana del administrador de proyectos para “ejemplo_pcb” con el archivo de red de conexiones creado.

Al crear el nuevo archivo de circuito impreso, se abre una ventana de selección de plantilla de tecnología, figura434. Estas plantillas contienen información relacionada a las cuadrículas, vías de conexión entre capas, número de capas,características de los trazos de conexión, entre otros atributos.

OrCAD LAYOUT LITE EDITION cuenta con doce plantillas disponibles:

1.- “1BET_ANY.TCH”, utilizada para circuitos impresos de montaje superficial o de perforación, solo sepermite una pista entre las terminales de un circuito integrado.

2.- “2BET_SMT.TCH”, utilizada para circuitos impresos de montaje superficial o de tecnología mixta, sepermite tener dos pistas entre las terminales de un circuito integrado.

3.- “2BET_THR.TCH”, utilizada para circuito impresos de perforación, se permiten dos pistas entre lasterminales de un circuito integrado.

4.- “3BET_ANY.TCH”, utilizada para circuito impresos de montaje superficial o de perforación, se permitetener tres pistas entre las terminales de un circuito integrado.


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Fig. 432.- Programa OrCAD LAYOUT.Fig. 433.- Comandos de creación de un nuevo archivo de

circuito impreso.

Fig. 434.- Ventana de selección de plantilla de tecnología.

5.- “DEFAULT.TCH”, utilizada como la plantilla por omisión para la traducción de programas de diseño decircuito impresos.

6.- “386LIB.TCH”, utilizada para realizar la importación de archivos generados en PCB386.

7.- “HYBRID.TCH”, utilizada para circuito integrados híbridos.

8.- “MCM.TCH”, utilizada para módulos de circuitos integrados múltiples.

9.- “METRIC.TCH”, utilizada para circuitos impresos en sistema métrico.

10.- “PADS.TCH”, utilizada para realizar la importación de archivos generados en el programa PADS.

11.- “PROTEL.TCH”, utilizada para realizar la importación de archivos generados en el programa PROTEL.

12.- “TUTOR.TCH”, utilizada por el programa tutorial de OrCAD LAYOUT LITE.

Para nuestro ejemplo, seleccionamos la plantilla “1BET_ANY.TCH” y presionamos el botón “ABRIR”. Estoabre la ventana de selección del archivo de red de conexiones, para nuestro ejemplo, buscamos la carpeta en la cual seencuentra el archivo “ejemplo_pcb.mnl”, lo seleccionamos, figura 435, y presionamos el botón “ABRIR”.

La ventana que aparece a continuación, figura 436, permite definir en que carpeta y con cual nombre se guardará elarchivo de circuito impreso generado por OrCAD LAYOUT. Presionar el botón “GUARDAR”, y dado que se seleccionóla opción “RUN ECO TO LAYOUT” en la configuración de creación de red de conexiones, se abre una ventana queprocesa la red de conexiones y trata de asignarle una “huella” para circuito impreso, en caso de no encontrar en sus libreríaslas “huellas” asignadas a los dispositivos, figura 437, despliega una ventana que permite agregar librerías a la lista deLAYOUT, crear nuevas librerías de “huellas” o simplemente diferir el momento de asignación de “huellas”. En nuestroejemplo agregamos la librería “curso.llb” al directorio “c:\..\orcadlite\layout_plus\library”.

Para utilizar las “huellas” disponibles en esta librería presionamos el botón “LINK EXISTING FOOTPRINTTO COMPONENT”, esto abre la ventana de asignación de “huellas”, figura 438, para agregar la librería “curso.llb” sepresiona el botón “ADD” que se encuentra en el campo “LIBRARIES”. Esto abre la ventana de selección de libreríasmostrada en la figura 439. Una vez seleccionada la librería, sus componentes quedan disponibles en el campo“FOOTPRINT”, seleccionamos la “huella” “DIP.100/14/W.300/L.800”, esta terminología define la “huella” como de


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Fig. 435.- Ventana de selección del archivo de red de conexiones.


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Fig. 436.- Ventana de asignación de carpeta y nombre del archivo de circuito impreso.

Fig. 437.- Ventana de ejecución de la función ECO de asignación de “huellas”.

circuito integrado de montaje tipo perforación, con separación entre terminales de 100 mils, distancia entre filas determinales de 300 mils y largo del circuito integrado de 800 mils, presionamos el botón “OK” para que la función ECO sigaasignando “huellas” a los dispositivos restantes del circuito.

Al terminar la asignación de “huellas” a los dispositivos que forman el circuito impreso, estos aparecen en el áreade trabajo agrupados por tipo de dispositivo, tal como se muestra en la figura 441.


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Fig. 438.- Ventana de asignación de “huellas”.

Fig. 439.- Ventana de selección de librerías de “huellas”.

DISTRIBUCION DE COMPONENTES EN EL CIRCUITO IMPRESO

La distribución de los componentes en el área del circuito impreso es muy importante, tiene influencia sobre lalongitud de las pistas, los elementos parásitos y el tamaño en general del circuito impreso. La distribución óptima dedispositivos es indispensable para reducir los atributos anteriores, y solo es posible aproximarse a esta distribución pormedio de experiencia, guía de otra persona con mayor experiencia y en algunos casos buena suerte. Para poder realizar ladistribución de los componentes en el circuito impreso, es necesario definir primero cual es el área máxima que se quierepara el circuito impreso.


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Fig. 440.- Asignación de la “huella” “DIP.100/14/W.300/L.800” al circuito integrado U1.

Fig. 441.- Distribución inicial de los dispositivos en el circuito impreso.

Para definir el área ocupada por el circuito impreso, en OrCAD LAYOUT se utiliza la definición de un“obstáculo”, este obstáculo se genera por medio de la opción “NEW” del comando “OBSTACLE” del menú “TOOLS” opresionado el botón “OBSTACLE TOOL” que se encuentra en la barra de herramientas, figura 442, una vez seleccionadaesta herramienta, para empezar a definir el área del circuito impreso se presiona el botón izquierdo de mouse, esto hace queunido al apuntador del mouse aparezca una línea gruesa de color amarillo, para iniciar un nuevo lado para la definición delárea se presiona el botón izquierdo del mouse, figura 443. Una vez terminado de definir el área del circuito impreso, sepresiona la tecla “ESC” o se selecciona la opción “END COMMAND” de la ventana que aparece al presionar el botónderecho del mouse, figura 444.

OrCAD LAYOUT cuenta con un comando de distribución automática de componentes, para utilizar estecomando es necesario que se encuentre definido el obstáculo que define el área del circuito impreso. Este comando,


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Fig. 442.- Comandos de selección de la herramienta de obstáculos.

Fig. 443.- Línea de definición de obstáculos.

Fig. 444.- Ventana de selección de comandos, opción terminar comando.

“PLACE”, se encuentra en el menú “AUTO”, figura 446. Este comando busca la distribución que considera óptima dado eltipo de huellas de los dispositivos y el área disponible en el circuito impreso.


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Fig. 445.- Obstáculo de definición de área del circuito impreso.

Fig. 446.- Menú “AUTO”, seleccionando comando “PLACE”.

Fig. 447.- Circuito impreso con los dispositivos distribuidos automáticamente por OrCAD LAYOUT.

Los dispositivos de la figura 447 no muestran las líneas de conexión entre dispositivos que se tenían en la figura445. Para hacer que las líneas de conexión entre dispositivos generada por la red de conexiones sea de nuevo visible sepresiona el botón “RECONECT MODE”, figura 448, con esto las líneas guía se vuelven a desplegar en pantalla, figura449.

En muchas ocasiones esta distribución no es adecuada desde el punto de vista del usuario, y es necesario movermanualmente la posición de algunos dispositivos. Para seleccionar y mover los dispositivos del circuito impreso seselecciona la opción “SELECT TOOL” del comando “COMPONENT”, o se presiona el botón “COMPONENTTOOL”, figura 450.

Para seleccionar un dispositivo que se quiere mover se requiere posicionar el cursor en el dispositivo y presionar elbotón izquierdo del mouse, figura 451, una vez seleccionado el dispositivo puede ser girado presionando la tecla “r” o “R”,


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Fig. 448.- Botón “RECONECT MODE” de la barra de herramientas.

Fig. 449.- Circuito impreso con los dispositivos distribuidos automáticamente y mostrando las líneas guía de conexión.

Fig. 450.- Selección de la opción “COMPONENT TOOL”.

para posicionar el dispositivo en el área del circuito impreso se presiona el botón izquierdo del mouse. Para nuestro ejemplomoveremos todos los dispositivos a las posiciones que se muestran en la figura 452.


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Fig. 451.- Dispositivos seleccionado para ser reposicionado en el área del circuito impreso.

Fig. 452.- Nueva distribución de los dispositivos en el área del circuito impreso.

Para redibujar las líneas de la red de conexiones, de manera que se muestren en pantalla las trayectorias más cortasque unen las terminales de los dispositivos en el circuito, se presiona el botón “REFRESH ALL” que se encuentra en labarra de herramientas, figura 453, el resultado de la ejecución de este comando se muestra en la figura 454.

CAMBIOS EN LAS FORMAS DE LAS HUELLAS ASIGNADAS A LOS DISPOSITIVOS

Antes de generar las pistas que unirán las terminales de los dispositivos en el circuito impreso, es una buenaestrategia cambiar la forma y/o tamaño que tienen algunas huellas de las terminales de los dispositivos. Para cambiar estashuellas se requiere cambiar las propiedades que se encuentra en la tabla de huellas de terminales, el acceso a esta tabla serealiza por medio la opción “PADSTACK” que se encuentra en la ventana que abre el botón “VIEW SPREADSHEET”,figura 455.


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Fig. 453.- Botón de ejecución del comando “REFRESH ALL”.

Fig. 454.- Líneas de la red de conexiones actualizadas.

Para nuestro circuito, cambiaremos el tamaño y forma de las huellas de las terminales del circuito integrado y de lasresistencias y capacitores, las huellas que se quieren modificar son las siguientes:

1.- Para el circuito integrado: “DIP100T.llb_pad4”, “DIP100T.llb_pad3” y “DIP100T.llb_pad5”,

2.- Para las resistencias: “TM_AXIAL.llb_pad2”,

3.- Para el potenciómetro: “VRES.llb_pad24_1” y “VRES.llb_pad17_1”,


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Fig. 455.- Selección de la tabla de huellas de terminales.

Fig. 456.- Tabla de huellas de terminales de los dispositivos utilizados en el circuito impreso.

4.- Para los capacitores: “TM_RAD.llb_pad1”, y

5.- Para los conectores: “J1”.

Para encontrar estas huellas, se utiliza la barra de desplazamiento que se encuentra en la parte derecha de la ventanade desplegado de la tabla. Una vez encontrada, por ejemplo la primer huella, se seleccionan los renglones que correspondena las capas donde se quiere modificar la forma y tamaño de las huellas. Para seleccionar las capas donde se realizarán lasmodificaciones se presiona la tecla “SHIFT” de manera simultánea al botón izquierdo del mouse cuando el cursor seencuentra sobre el cuadro que contiene el nombre de la capa a seleccionar, para nuestro ejemplo, modificaremos la forma ytamaño de las huellas de las terminales en las capas TOP (superior) y BOTTOM (inferior), figura 457.

Una vez seleccionadas las capas a modificar, se presiona “CTRL E” para abrir la ventana de edición de huellas determinales, figura 458. El campo “PAD SHAPE” permite definir la forma de la huella de la terminal, las opcionesdisponibles son:

1.- “ROUND”, huella de forma redonda,

2.- “SQUARE”, huella de forma cuadrada,

3.- “OVAL”, huella de forma ovalada,

4.- “ANNULAR”, huella de forma de anillo,

5.- “OBLONG”, huella en forma de cuadrilátero con las esquinas redondeadas,

6.- “RECTANGLE”, huella en forma de rectángulo,


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Fig. 457.- Capas superior e inferior seleccionadas para modificar la huella “DIP100T.llb_pad4”.

7.- “THERMAL RELIEF”, huella en forma redonda, con una mayor cantidad de área para servir comodisipador de calor, y

8.- “UNDEFINED”, cuando se tienen dispositivos de montaje superficial, las capas donde no se encuentreconectado el dispositivo no deben tener definida una huella.

En los campos “PAD WIDTH” y “PAD HEIGHT” se define el ancho y largo de la huella en mils. Para la huellaque se tiene seleccionada, correspondiente a la terminal 1 del circuito impreso, se quiere una forma rectangular de 110 por70 mils, figura 459, el resultado de este cambio se muestra en la figura 460.

Para las otras huellas que se quieren modificar, las formas y los tamaños seleccionados son:

1.- “DIP100T.llb_pad3”, “PADSTACK” tipo “OBLONG”, de 110 por 70 mils,

2.- “DIP100T.llb_pad5”, “PADSTACK” tipo “OBLONG”, de 110 por 70 mils,


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Fig. 458.- Ventana de modificación de propiedades de las

huellas de terminales.

Fig. 459.- Ventana con las modificaciones de forma y

tamaño para la huella “DIP100T.llb_pad4”.

Fig. 460.- Acercamiento del área del circuito impreso donde se ve la modificación efectuada a la huella.

3.- “TM_AXIAL.llb_pad2”, “PADSTACK” tipo “ROUND”, de 80 por 80mils,

4.- “VRES.llb_pad24_1”, “PADSTACK” tipo “RECTANGLE”, de 110 por 70 mils,

5.- “VRES.llb_pad17_1”, “PADSTACK” tipo “OBLONG”, de 70 por 110 mils,

6.- “TM_RAD.llb_pad1”, “PADSTACK” tipo “ROUND”, de 80 por 80 mils.

7.- “J1”, “PADSTACK” tipo “ROUND”, de 80 por 80 mils.

Una vez realizados los cambios, cerramos la ventana de desplegado de la tabla de huellas de terminales, yguardamos los cambios realizados al circuito presionando las teclas “CTRL S”. El circuito con las modificaciones a lashuellas de sus terminales se muestra en la figura 461.

GENERACION DE LAS PISTAS DE CONEXION

Una vez que ya se tiene la distribución de los dispositivos en el circuito impreso y que se han modificado las huellasde las terminales es tiempo de trazar las pistas que unen a estas terminales. Antes de empezar a trazar las pistas en el circuitoimpreso, asignaremos características de anchura especificas a cada uno de los grupos de pistas. Para modificar estascaracterísticas es necesario abrir la tabla de características de red, seleccionando la opción “NETS” que se encuentra en laventana que abre el botón “VIEW SPREADSHEET”, figura 462.

Para nuestro circuito, cambiaremos el ancho de las pistas que llevan alimentación y de señal. Para seleccionar lascapas donde se realizarán las modificaciones se presiona la tecla “SHIFT” de manera simultánea al botón izquierdo del


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Fig. 461.- Dispositivos con las huellas de sus terminales modificadas.

mouse cuando el cursor se encuentra sobre el cuadro que contiene el nombre de la conexión de red que se quiere modificar,para nuestro ejemplo empezaremos con las redes “0”, “VCC” y “VEE” que son las conexiones de red de alimentación,figura 464.


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Fig. 462.- Selección de la tabla de características de red.

Fig. 463.- Tabla de características de red.

Fig. 464.- Tabla de características de red con las conexiones de red de alimentación seleccionadas.

Una vez seleccionadas las redes a modificar, se presiona “CTRL E” para abrir la ventana de edición decaracterísticas o propiedades de red, figura 465. El campo “MIN WIDTH” permite definir la anchura mínima que se puedeasignar a una pista; el campo “CONN WIDTH” define la anchura que normalmente será utilizada al trazar pistas, y porúltimo el campo “MAX WIDTH” define la anchura máxima que se puede asignar a una pista. Para nuestro ejemplo,asignaremos anchuras de 20, 40 y 80 mils a estos tres campos. Para las redes “IN”, “N00397”, “N00451”, “N00505”,“OUT”, “X1” y “X2” asignaremos anchuras de 12, 20 y 80 mils. La tabla de características de red con los nuevos valores deanchura asignados se muestra en la figura 467.


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Fig. 465.- Ventana de edición de características de las redes de conexión.

Fig. 466.- Tabla de características de red con los valores de anchura de pistas de alimentación modificados.

Fig. 467.- Tabla de características de red con todos los valores de anchura de pista modificados.

OrCAD LAYOUT permite quitar parte de la tarea de trazar las pistas que unen a las terminales de los dispositivospor medio de la función “AUTOROUTE” (trazado automático de pistas) del menú “AUTO”, figura 468. Esta funciónpuede ser aplicada a todo el circuito impreso, al cuadro que delimita la sección DRC o a un componente en particular.

El resultado de aplicar la función “AUTOROUTE” con la opción “BOARD” en nuestro circuito impreso semuestra en la figura 469. Los trazos de las pistas que aparecen en la figura están agrupados por caras o capas en el circuitoimpreso, cada capa tiene asignado un color específico. La figura 469 muestra trazos de cuatro colores diferentes, de maneraque la función “AUTOROUTE” genero trazos de pistas en cuatro capas diferentes del circuito impreso.

Este número de capas puede ser ampliado o reducido según sean las necesidades particulares de un diseño decircuito impreso. Para nuestro ejemplo, limitaremos el número de capas disponibles a dos: una capa superior (TOP) y otra


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Fig. 468.- Menú de selección función “AUTOROUTE”.

Fig. 469.- Circuito impreso con las pistas generadas con la función “AUTOROUTE”.

inferior (BOTTOM). Para establecer este límite, modificaremos la tabla de capas, para esto es necesario seleccionar laopción “LAYERS” que se encuentra en la ventana que abre el botón “VIEW SPREADSHEET”, figuras 470 y 471. Lafigura 471 muestra la tabla con todas las capas que reconoce OrCAD LAYOUT, para nuestro ejemplo debemos cambiar eltipo de capa que tienen asignadas las capas “INNER1” e “INNER2” de “ROUTING” a “UNUSED”, de manera que sololas capas “TOP” y “BOTTOM” puedan ser utilizadas para el trazado de pistas.

Para seleccionar las capas donde se realizarán las modificaciones se presiona la tecla “SHIFT” de manerasimultánea al botón izquierdo del mouse cuando el cursor se encuentra sobre el cuadro que contiene el nombre de la capaque se quiere modificar, para nuestro seleccionaremos las capas “INNER1” y “INNER2”, figura 472.


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Fig. 470.- Ventana de selección de la opción “LAYERS”.

Fig. 471.- Tabla de características de las capas utilizadas en OrCAD LAYOUT.

Una vez seleccionadas las capas a modificar, se presiona “CTRL E” para abrir la ventana de edición decaracterísticas o propiedades de las capas, figura 473. En el campo “LAYER TYPE” seleccionamos la opción “UNUSEDROUTING”. La tabla de capas con los nuevos valores asignados se muestra en la figura 474.


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Fig. 472.- Tabla de capas con las capas a modificar seleccionadas.

Fig. 473.- Ventana de edición de características de las capas.

Fig. 474.- Tabla de capas con las características modificadas.

Una vez realizados los cambios, cerramos la ventana de desplegado de la tabla de huellas de terminales, yguardamos los cambios realizados al circuito presionando las teclas “CTRL S”.

De nuevo utilizamos la función “AUTOROUTE” en su opción “BOARD”, el circuito con las nuevas pistasgeneradas se muestra en la figura 475. La capa superior tiene ocho trazos, en caso de querer reducir el número de trazos quese encuentran en la capa superior, se requiere modificar el “costo” de las pistas que se generan en dicha cara. El “costo”define la prioridad que se le dará a cada capa para el trazo de pistas, en cuanto mayor sea el costo asociado a una capa enparticular, LAYOUT tratará de reducir el número de pistas que genera en dicha capa. Para modificar el costo asociado a lacapa superior se selecciona la opción “ROUTE LAYERS” del comando “ROUTE STRATEGIES” que se encuentra en elmenú “OPTIONS”, figura 476.


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Fig. 475.- Circuito impreso con las pistas generadas solo en las capas superior e inferior.

Fig. 476.- Menú de selección de la opción “ROUTE LAYERS”.

La opción “ROUTE LAYERS” abre la ventana mostrada en la figura 477. Para modificar el costo de trazar pistasen la cara superior (TOP), seleccionamos todas las capas TOP que aparecen en la figura 477 con el mismo procedimientoutilizado para las tablas de redes y capas, ver figura 478. Una vez seleccionadas las capas a modificar, se presiona “CTRLE” para abrir la ventana de edición costos de las capas, figura 479. La figura 479a muestra la ventana antes de lasmodificaciones. En el campo “LAYER COST” movemos el cursor de selección hasta que en el recuadro aparezca el valorde 100, por omisión el valor asignado a la capa superior es de 50 al igual que a la inferior. Una vez asignado el nuevo costopresionamos el botón “OK” para cerrar la ventana de edición.


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Fig. 477.- Tabla de estrategias de capas.

Fig. 478.- Tabla de estrategias con las capas a modificar seleccionadas.

Una vez realizados los cambios, cerramos la ventana de desplegado de la tabla de huellas de terminales, yguardamos los cambios realizados al circuito presionando las teclas “CTRL S”. Para poder aplicar estos cambios en loscostos de trazado de pistas es necesario borrar las rutas antes generadas utilizando la opción “BOARD” de la función“UNROUTE” y volver a utilizar la función “BOARD” de la función “AUTOROUTE”, el resultado se muestra en la figura480. El número de trazos en la capa superior se redujo a seis; observando detenidamente se puede apreciar que algunas pistasde la capa inferior pueden ser trazadas de otra manera, esto sin embargo, deberá realizarse de manera manual.


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(a) (b)

Fig. 479.- Ventana de edición de costos.

Fig. 480.- Circuito impreso con los nuevos costos para pistas en la capa superior.

Para realizar una edición manual del trazado de pistas se debe activar el botón “ADD/EDIT ROUTE MODE” quese encuentra en la barra de herramientas, figura 481. Para seleccionar el trazo a modificar, es necesario utilizar el botónizquierdo del mouse cuando el apuntador del mouse se encuentra sobre el trazo a modificar. El trazo seleccionado volverá adesplegar la línea delgada que se tenía antes de generar la pista, figura 482b.

La figura 483 muestra el circuito impreso terminado con algunas modificaciones en la forma de los trazos de la carainferior.


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Fig. 481.- Botón de selección de herramienta de modificación de pistas.

(a) (a)

Fig. 482.- (a) Pista a modificar, (b) pista seleccionada para modificación.

Fig. 483.- Circuito impreso terminado.

DELIMITADO Y LLANADO DE ESPACIOS EN EL CIRCUITO IMPRESO

Para reducir el tiempo de fabricación relacionado con la eliminación de exceso de cobre, y para mejorar los planosde tierra de un circuito impreso, en muchas ocasiones se requiere llenar el espacio libre que se encuentra en un diseño decircuito impreso con áreas de cobre. Además, también es necesario en algunas ocasiones colocar etiquetas que ayuden aidentificar conectores o fechas de fabricación, OrCAD LAYOUT permite realizar estas tareas de manera sencilla. Anuestro circuito impreso le agregaremos los siguientes textos: “ENTRADA”, “SALIDA”, “VCC”, “VEE” y “GND” en lacapa inferior, además, se tratará de que el espacio vacío de la cara inferior sea ocupado por un plano de tierra.

Para agregar los textos es necesario utilizar la herramienta “TEXT TOOL” que se encuentra en la barra deherramientas, figura 484. Para iniciar la edición de texto, presionamos el botón derecho del mouse y seleccionamos “NEW”en la ventana que se abre, figura 485. Esto abre la ventana mostrada en la figura 486, el texto se introduce en el campo“TEXT STRING”. Los campos “TEXT WIDTH” y “TEXT HEIGHT” definen el ancho y alto de las letras utilizadas, losvalores por omisión son 10 y 75, para nuestro ejemplo los cambiaremos por 20 y 150. Dado la perspectiva del diseñador decircuitos impresos en OrCAD LAYOUT es desde la capa superior, cualquier texto que se quiera colocar en la inferior debeverse al revés desde dicha perspectiva, para lograr este efecto, se selecciona la opción “MIRRORER”, y por último seselecciona la capa donde se colocará el texto, en nuestro caso “BOTTOM”, y se presiona el botón “OK”. El texto generadoaparece pegado al cursor, para posicionarlo en el circuito impreso es necesario presionar el botón izquierdo del mouse.


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Fig. 484.- Botón de selección de la herramienta “TEXT TOOL”.

Fig. 485.- Ventana de selección de opciones de “TEXT TOOL”.


Para los textos “VCC” y “VEE”, además de modificar los valores por omisión del ancho y alto de las letras, semodificará el campo “ROTATION”, el valor asignado por omisión es 0, el cual será cambiado por –90. La figura 488muestra los textos colocados en el circuito impreso.


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Fig. 487.- Circuito impreso con el texto “ENTRADA” colocado en la cara inferior.

Fig. 488.- Circuito impreso con los textos agregados.

Para llenar los espacios vacíos del circuito impreso y utilizarlo como plano de tierra, se requiere modificar lascaracterísticas del obstáculo que se utilizó para definir el tamaño del circuito impreso. Para poder realizar esta operación esnecesario presionar el botón “OBSTACLE TOOL” de la barra de herramientas, figura 489. Para seleccionar el obstáculo seposicona el cursor sobre él y se presiona el botón izquierdo del mouse. Con el obstáculo seleccionado se presiona lasecuencia de teclas “CTRL E” para abrir la ventana de edición de propiedades del obstáculo, figura 490.

Los campos que se requieren modificar para crear un plano de tierra en el espacio libre del circuito impreso son:

1.- “OBSTACLE TYPE”, debe cambiarse de “BOARD OUTLINE” a “COUPER POUR”,

2.- “OBSTACLE LAYER”, debe cambiarse de “GLOBAL LAYER” a “BOTTOM”,

3.- “CLEARENCE”, define el espacio entre el plano de tierra que se quiere generar y las pistas del circuitoimpreso, para nuestro ejemplo, utilizaremos un espacio de 30 mils.

4.- “NET ATTACHMENT”, debe cambiarse de “-“ a “0”, “0” define la tierra utilizada en el diagramaesquemático de CAPTURE.


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Fig. 489.- Botón de selección de herramienta “OBSTACLE TOOL”.

Fig. 490.- Ventana de edición de propiedades del obstáculo.

Los cambios efectuados se muestran en la figura 491. Al presionar el botón “OK” y cerrarse la ventana de edición,el cursor está en posición de modificar la forma del obstáculo, para evitar modificar la forma del obstáculo y ver el efecto delos cambios realizados en la ventana de propiedades es necesario presionar la tecla “ESC”, el circuito con el plano de tierragenerado se muestra en la figura 492.


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Fig. 491.- Ventana de edición de propiedades con los nuevos valores.

Fig. 492.- Circuito impreso con el plano de tierra generado.

IMPRESIÓN DE LAS CAPAS DEL CIRCUITO IMPRESO

Una vez terminado el diseño del circuito impreso, es necesario realizar impresiones de las capas que lo componen.De manera adicional a las capas en las que se encuentran las pistas, en los procesos de producción se utilizan las impresionesde las capas de ensamble (ASSEMBLY) y de malla (SIKLSCREEN) para ayudar a la localización de los dispositivos en elcircuito impreso.

Para imprimir por capas el circuito impreso, es necesario entrar en el modo de post procesamiento, esto se haceseleccionando la opción “POST PROCESS” del menú “WINDOW”, figura 493. En la ventana de post procesamiento semuestra la tabla con las veinticinco capas que maneja OrCAD LAYOUT, figura 494.


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Fig. 493.- Ventana de selección de post procesamiento.

Fig. 494.- Tabla de selección de capas para post procesamiento.

El post procesamiento básico, necesario para imprimir las capas del circuito impreso se realiza en cuatro pasos:

1.- Selección de la capa a imprimir,

2.- Edición de sus propiedades para impresión,

3.- Visualización previa, e

4.- Impresión de la capa en la impresora seleccionada.

A continuación utilizaremos el circuito impreso que acabamos de diseñar para ejemplificar estos pasos, las capasque se imprimirán son la superior (TOP LAYER), inferior (BOTTOM LAYER) y de ensamble superior (ASSEMBLYTOP). Para seleccionar la capa superior en la tabla de capas se utiliza el botón izquierdo del mouse, los campos depropiedades de la capa se resaltan tal como se muestra en la figura 495.

Para modificar las propiedades de la capa, es necesario presionar la secuencia de teclas “CTRL E”, esto abre laventana de edición de propiedades que se muestra en la figura 496. La ventana cuenta con varios campos, que permitenmodificar las características de impresión de la capa. El campo “FORMAT” define las características del archivo de salida(impresión), en la mayoría de los casos la opción por omisión es la seleccionada, para exportar la impresión de la capa haciaAutoCAD se selecciona el formato “DXF”, para nuestro ejemplo, dejaremos la opción por omisión. En el campo“OPTIONS” agregaremos la selección “KEEP DRILL HOLES OPEN” para permitir que en la impresión de la capa semantengan despejadas las marcas de perforación para las terminales de los dispositivos. El campo “PLOT TITTLE”permite cambiar el nombre o titulo de la impresión de la capa. El campo “CENTER ON PAGE” permite centrar laimpresión de la capa en el centro de la hoja de impresión. El campo “MIRROR” permite imprimir en forma de “negativo” la


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Fig. 495.- Capa superior seleccionada.

Fig. 496.- Ventana de edición de propiedades de las capas.

capa sobre la hoja de impresión. El campo “SCALE RATIO” permite imprimir en escalas diferentes a 1, esto se utilizacuando el proceso de fabricación del circuito impreso utiliza métodos fotográficos. Por último, el campo “ROTATION(CCW)” permite asignar una rotación o giro de la hoja de impresión en sentido contrario a las manecillas del reloj, esto seutiliza para utilizar mejor el área de la hoja de impresión. Al terminar de modificar las propiedades de la capa se presiona elbotón “OK”.

Con estas nuevos valores de propiedades asignados, y con la capa aun seleccionada, presionamos el botón derechodel mouse, esto abre una ventana de selección de opciones, figura 497; seleccionamos la opción “PREVIEW”, esto haceque los colores de los trazos desplegados en pantalla cambien, y solo se visualicen los correspondientes a la capaseleccionada, figura 498.


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Fig. 497.- Ventana de selección de opciones de edición de capas.

Fig. 498.- Capa superior vista con la opción de visualización previa.

Para imprimir esta capa se requiere abrir nuevamente la ventana de selección de opciones con el botón derecho delmouse, en esta ocasión se requiere seleccionar la opción “PLOT TO PRINT MANAGER”, esto abre la ventana deimpresión típica de WINDOWS, figura 499, en caso de querer imprimir a una impresora que no sea la predeterminada porel sistema, se puede realizar la selección a través del menú de selección que aparece en el campo “NOMBRE”.

Este proceso se repite para las capas inferior y de ensamble superior, el resultado de estas impresiones se muestraen las figuras 500a, 500b y 500c, las figuras se muestran con acercamiento y no a escala 1:1.


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Fig. 499.- Ventana de impresión de WINDOWS.

(a) (b) (c)

Fig. 500.- Impresión de las capas superior (a), inferior (b) y de ensamble superior (c).

DRAFT

CAPITULO 8.- GENERACION DE REPORTES E INTERFAZ CONAPLICACIONES MS OFFICE.

INTRODUCCION

OrCAD rel. 9.2 permite generar reportes tales como lista de materiales, lista de referencias cruzadas. Además, eltransferir diagramas esquemáticos de CAPTURE, y gráficas de señales de PSPICE AD, hacia aplicaciones de MSOFFICE tales como WORD y POWERPOINT es una tarea sencilla y rápida, también es posible transferir los datos quedefinen a un trazo de PSPICE AD hacia EXCEL. A continuación se describirán los métodos necesarios para realizar estasacciones.

GENERACION DE REPORTES EN CAPTURE

Como se mencionó anteriormente, se pueden generar reportes de lista de materiales y de referencias cruzadas decomponentes, estos reportes se generan en el administrador de proyectos del programa CAPTURE. Para generar el reportede lista de materiales, se ejecuta el comando “BILL OF MATERIALS...” del menú “TOOLS”, figura 501. La ventana queaparece, figura 502, permite configurar algunas características del reporte.

Esta ventana permite definir el alcance de generación de la lista de materiales, el campo “SCOPE” contiene dosopciones: “PROCESS ENTIRE DESIGN”, esta opción genera la lista de materiales del diseño completo; y “PROCESSSELECTION”, esta opción genera la lista de materiales del esquemático o carpeta de esquemáticos seleccionada.


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Fig. 501.- Menú de selección “TOOLS”

para la creación del listado de material.Fig. 502.- Ventana de configuración para la lista de materiales.

El campo “MODE” permite incluir casos u ocurrencias, por omisión, CAPTURE asigna el valor de este campobasado en el tipo de proyecto que se tiene, para proyectos de PSPICE y FPGA el valor por omisión es casos (“USEINSTANCES (PREFERED)”), para proyectos de circuito impresos y esquemáticos simples se fija en ocurrencias(“OCURRENCES”).

El campo “LINE ITEM DEFINITION” permite definir el formato de las líneas del reporte. La opción“HEADER” permite definir el encabezado que CAPTURE agregará en cada página del reporte, si no se especifica ningunacadena de caracteres, CAPTURE asume que las páginas no llevan encabezado. Por omisión, el encabezado es:“Item\tQuantity\tReference\tPart”, este encabezado despliega cuatro columnas, una para el número de componente, otrapara la cantidad de componentes, una tercera para la referencia del componente y por último el nombre del componente. Laopción “COMBINED PROPERTY STRING” define las propiedades que debe buscar CAPTURE para agrupar losdispositivos en la lista de materiales. Por omisión, el campo tiene definida la siguiente cadena de caracteres:“{Item}\t{Quantity}\t{Reference}\t{Value}”, esta cadena imprime los valores de número de componente, un espacio detabulador, la cantidad de componentes, un espacio tabulador, la referencia del componente, un espacio tabulador, y el valordel componente. Para imprimir cada uno de los componentes en líneas separadas es necesario seleccionar la opción“PLACE EACH PART ON A SEPARATE LINE”.

El campo “INCLUDE FILE” define si se agrega un archivo al reporte. La cadena de propiedades combinadas(“COMBINED PROPERTY STRING”) define la cadena de caracteres que se buscarán en el archivo a agregar. La opción“INCLUDE FILE” define la carpeta y el nombre del archivo a agregar.

El campo “REPORT” define el nombre y carpeta donde se guardará el reporte, la opción “VIEW OUTPUT”permite abrir de manera automática la lista de materiales al terminar su generación. Para aceptar las modificaciones a estaventana es necesario presionar el botón “OK”. La figura 503 muestra el administrador de proyectos con el nuevo archivogenerado en la sección “OUTPUTS”.

Para ver la lista de materiales generada, se selecciona el archivo “ejemplo_pcb.bom” con el cursor y botónizquierdo del mouse, después se presiona el botón derecho del mouse, esto para abrir la ventana de selección de comandosque se muestra en la figura 504, y se selecciona la opción “EDIT”. La lista de materiales del “ejemplo_pcb” se muestra en lafigura 505.

Para generar el reporte de referencias cruzadas, se ejecuta el comando “CROSS REFERENCE...” del menú“TOOLS”, figura 506. La ventana que aparece, figura 507, permite configurar algunas características del reporte.


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Fig. 503.- Administrador de proyectos con el nuevo archivo generado.

Fig. 504.- Ventana de selección de opciones para el archivo “ejemplo_pcb.bom”.

Esta ventana permite definir el alcance de generación de la lista de referencia cruzada, el campo “SCOPE”contiene dos opciones: “CROSS REFERENCE ENTIRE DESIGN”, esta opción genera la lista de referencias cruzadasdel diseño completo; y “CROSS REFERENCE SELECTION”, esta opción genera la lista de referencia cruzada delesquemático o carpeta de esquemáticos seleccionada.

El campo “MODE” permite incluir casos u ocurrencias, por omisión, CAPTURE asigna el valor de este campobasado en el tipo de proyecto que se tiene, para proyectos de PSPICE y FPGA el valor por omisión es casos (“USEINSTANCES (PREFERED)”), para proyectos de circuito impresos y esquemáticos simples se fija en ocurrencias(“OCURRENCES”).


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Fig. 505.- Lista de materiales generada.

Fig. 506.- Menú de selección “TOOLS”

para la creación del listado de referencia

cruzada.

Fig. 507.- Ventana de configuración para la lista de referencia cruzada.

El campo “SORTING” permite fijar el tipo de ordenamiento que se realizará sobre la lista generada, las opcionesdisponibles son: ordenar primero por valor de componente y después por referencia de componente (“SORT OUTPUT BYPART VALUE, THEN BY REFERENCE DESIGNATOR”), y ordenar primero referencia de componente y despuéspor valor de componente (“SORT OUTPUT BY REFERENCE DESIGNATOR, THEN BY PART VALUE”).

El campo “REPORT” permite agregar al reporte las coordenadas “X” e “Y” donde se encuentra la terminal “1” delcomponente (“REPORT THE X AND Y COORDINATES OF ALL PARTS”), las partes no utilizadas de un circuitointegrado (“REPORT UNUSED OF MULTIPLE PARTS PACKAGES”). Además, se puede definir el nombre y carpetadonde se guardará el reporte, la opción “VIEW OUTPUT” permite abrir de manera automática la lista de materiales alterminar su generación. Para aceptar las modificaciones a esta ventana es necesario presionar el botón “OK”. La figura 508muestra el administrador de proyectos con el nuevo archivo generado en la sección “OUTPUTS”.

Para ver la lista de referencias cruzadas generada, se selecciona el archivo “ejemplo_pcb.xrf” con el cursor y botónizquierdo del mouse, después se presiona el botón derecho del mouse, esto para abrir la ventana de selección de comandosque se muestra en la figura 504, y se selecciona la opción “EDIT”. La lista de materiales del “ejemplo_pcb” se muestra en lafigura 509.


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Fig. 508.- Administrador de proyectos con el nuevo archivo generado.

Fig. 509.- Lista de referencias cruzadas generada.

COPIAR DIAGRAMAS Y GRAFICOS HACIA APLICACIONES DE MSOFFICE

En muchas ocasiones, es necesario agregar diagramas esquemáticos en reportes o en presentaciones técnicas. Paraagregar un diagrama esquemático a un documento de MS WORD o a una presentación de MS POWERPOINT, esnecesario, en CAPTURE, seleccionar los dispositivos a copiar; para seleccionar varios dispositivos al mismo tiempo sehace un cuadro desplazando el cursor del mouse al mismo tiempo que se presiona su botón izquierdo, al soltar el botón loscomponentes seleccionados cambiarán de color, tal como se muestra en la figura 510.

Para copiar estos componentes hacia el pisa papeles de WINDOWS se puede hacer de dos maneras: ejecutando elcomando “COPY” del menú “EDIT”, o presionando la secuencia de teclas “CTRL C”, para pegar el esquemático en eldocumento de MS WORD o en la presentación de MS POWERPOINT, es necesario cambiar la aplicación activa haciaMS WORD (para nuestro ejemplo), colocar el cursor en la posición donde se quiere pegar el esquemático, ejecutar elcomando “PEGAR” del menú “EDICION” o presionar la secuencia de teclas “CTRL V”, la figura 511 muestra elresultado de este procedimiento.

El tamaño en que se despliega el diagrama esquemático puede manipularse en MS WORD o en MSPOWERPOINT para que se ajuste a las necesidades del documento o de la presentación.

Para ejemplificar el procedimiento para copiar gráficos de trazos generados en PSPICE AD hacia MS WORD oMS POWERPOINT utilizaremos el resultado de simular en barrido de CA el filtro pasa bajos de “ejemplo_pcb” desde unafrecuencia de 1Hz a 1 MHz. En pantalla se despliega la ganancia del filtro en dB, tal como se muestra en la figura 512. Paracopiar este trazo hacia el pisa papeles, es necesario ejecutar el comando “COPY TO CLIPBOARD” del menú“WINDOW”, figura 513. La ejecución de este comando abre la ventana mostrada en la figura 514, en esta ventana sepueden fijar algunas características de la figura que se va a copiar hacia el porta papeles.


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Fig. 510.- Componentes del “ejemplo_pcb” seleccionados.


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(a) (b)

Fig. 511.- Diagrama esquemático agregado a un documento de MS WORD.

Fig. 512.- Resultado de la simulación del filtro pasa bajos de “ejemplo_pcb”.

Fig. 513.- Comando de copiar hacia el porta papeles del menú “WINDOW”.

Esta ventana cuenta con dos campos: “BACKGROUND” y “FOREGROUND”, el primer campo permite hacertransparentes el color de fondo del área de desplegado que se está copiando al pisa papeles, el segundo campo, permitedefinir el esquema de colores con el cual se copiarán los trazos que se están copiando, las opciones disponibles son: “USESCREEN COLORS”, permite copiar los trazos con los colores asignados por PSPICE AD para su desplegado en pantalla;“CHANGE WHITE TO BLACK”, convierte los trazos en color blanco a color negro; “CHANGE ALL COLORS TOBLACK”, convierte el color de todos los trazos a negro. Para nuestro ejemplo, dejaremos los valores que aparecen poromisión. Para pegar esta gráfica en MS WORD o MS POWERPOINT se sigue el mismo procedimiento que se utilizó paralos diagramas esquemáticos. La figura 515 muestra el resultado de agregar el trazo de la figura 512 a una presentación deMS POWERPOINT.


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Fig. 514.- Ventana de configuración del copiado hacia el porta papeles.

(a) (a)

Fig. 515.- Trazo de PSPICE AD agregado a una presentación de MS POWER POINT.

COPIAR LOS DATOS DE UN TRAZO

En ocasiones, es necesario comparar los resultados de simulación con los obtenidos experimentalmente, estascomparaciones pueden realizarse en programas como MS EXCEL. Para copiar los datos obtenidos en simulación de untrazo es necesario seleccionar el nombre del trazo a copiar de entre los desplegados en pantalla utilizando el apuntador delmouse. Al seleccionar el nombre de un trazo, este cambia de color a rojo, figura 516.

Para copiar los datos de este trazo se puede hacer de dos maneras: ejecutando el comando “COPY” del menú“EDIT”, o presionando la secuencia de teclas “CTRL C”, para pegar el esquemático en el área de trabajo de MS EXCEL,es necesario cambiar la aplicación activa hacia MS EXCEL, colocar el cursor en la celda donde se quieren pegar los datosdel trazo, ejecutar el comando “PEGAR” del menú “EDICION” o presionar la secuencia de teclas “CTRL V”, la figura517 muestra el resultado de este procedimiento.

La figura 518 muestra el resultado de gráficar en MS EXCEL los datos copiados desde PSPICE AD.


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Fig. 516.- Trazo seleccionado en PSPICE AD.

Fig. 517.- Datos del trazo “DB(V(OUT)/ V(IN))” agregado a un documento de MS EXCEL.

(a) (b)


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Fig. 518.- Gráfica obtenida en MS EXCEL a partir de los datos copiados de PSPICE AD.

DRAFT


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Anexo A.- Hojas de datos

Diodo HFA15TB60


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Anexo B.- Parámetros de los modelos para PSPICE.

DIODO

PARAMETRO SIGNIFICADO UNIDADESVALOR

POROMISION


N Coeficiente de emisión 1

ISR Parámetro de recombinación de corriente Amperios 0

NR Coeficiente de emisión para ISR 2

IKF “Codo” de corriente de alta inyección Amperios Infinito

BV “Codo” de voltaje de ruptura inverso Voltios Infinito

IBV “Codo” de corriente de ruptura inversa Amperios 1e-10

NBV Factor de ruptura inversa ideal 1

IBVL “Codo” de corriente de ruptura inversa de bajo nivel Amperios 0

NBVL Factor de ruptura inversa de bajo nivel 1

RS Resistencia parásita Ohms 0

TT Tiempo de transito Segundos 0

CJ0 Capacitancia de la unión sin polarización Faradios 0

VJ Potencial NP Voltios 1

M Coeficiente de grado NP 0.5

FC Coeficiente de capacitancia de deplexión de polarización directa 0.5

EG Voltaje de banda (altura de la barrera) eV 1.11

XTI Exponente de temperatura de IS 3

TIKF Coeficiente de temperatura de IKF (lineal) ºC-1 0

TBV1 Coeficiente de temperatura de BV (lineal) ºC-1 0

TBV2 Coeficiente de temperatura de BV (cuadrático) ºC-2 0

TRS1 Coeficiente de temperatura de RS (lineal) ºC-1 0

TRS2 Coeficiente de temperatura de RS (cuadrático) ºC-2 0

KF Coeficiente de variación de ruido 0

AF Exponente de variación de ruido 1


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BJT

PARAMETROS SIGNIFICADO UNIDADESVALOR POR

OMISION


BF Beta máxima ideal directa 100

NF Coeficiente de emisión de corriente directa 1

VAF o VA Voltaje Early directo Voltios Infinito

IKF o IK ”Codo” de corriente de beta directa en alta Corriente Amperios Infinito

ISE o C2 Corriente de fuga en saturación base-emisor Amperios 0

NE Coeficiente de emisión de fuga base-emisor 1.51

BR Beta máxima ideal inversa 1

NR Coeficiente de emisión de corriente inversa 1

VAR o VB Voltaje Early inverso Voltios Infinito

IKR Esquina para la beta inversa en alta corriente Amperios Infinito

ISC o C4 Corriente de fuga en saturación base-colector Amperios 0

NC Coeficiente de emisión de fuga base-colector 2

NK Coeficiente de carrera en alta corriente 0.5

ISS Corriente de saturación de substrato NP Amperios 0

NS Coeficiente de emisión de substrato NP 1

RE Resistencia ohmica de emisor Ohms 0

RB Resistencia (máxima) de base sin polarización Ohms 0

RBM Resistencia de base mínima Ohms RB

IRB Corriente a la cual RB cae a la mitad hacia RBM Amperios Infinito

RC Resistencia ohmica de colector Ohms 0

CJE Capacitancia base-emisor sin polarización Faradios 0

VJE o PE Potencial generado base-emisor Voltios 0.75

MJE o ME Factor de grado base-emisor 0.33

XCJC Fracción de CBC conectada internamente a RB 1

CJS o CCS Capacitancia de substrato NP sin polarización Faradios 0

VJS o PS Potencial generado en el substrato NP Voltios 0.75

MJS o MS Factor de grado del substrato NP 0

FC Coeficiente del capacitor de deplexión en polarización directa 0.5

TF Tiempo de transito directo ideal Segundos 0

XTF Coeficiente de tiempo de transito dependiente de polarización 0


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PARAMETROS SIGNIFICADO UNIDADESVALOR POR

OMISION

VTF VBC dependiente del tiempo de transito Voltios Infinito

ITF IC dependiente del tiempo de transito Amperios 0

PTF Exceso de fase en 1/(2p TF) Hz Grados 0

TR Tiempo de transito inverso ideal Segundos 0

QCO Factor de carga región epitaxial Coulombios 0

RCO Resistencia región epitaxial Ohms 0

VO “Codo” de voltaje de movilidad de portadores Voltios 10

GAMMA Factor de dopado de la región epitaxial 1e-11

EG Voltaje de banda (ancho de la barrera) eV 1.11

XTB Coeficiente de temperatura para beta directa e inversa 0

XTI o PT Exponente de efecto de temperatura de IS 3

TRE1 Coeficiente de temperatura de RE (ideal) ªC-1 0

TRE2 Coeficiente de temperatura de RE (cuadrático) ªC-2 0

TRB1 Coeficiente de temperatura de RB (ideal) ªC-1 0

TRB2 Coeficiente de temperatura de RB (cuadrático) ªC-2 0

TRM1 Coeficiente de temperatura de RBM (ideal) ªC-1 0

TRM2 Coeficiente de temperatura de RBM (cuadrático) ªC-2 0

TRC1 Coeficiente de temperatura de RC (ideal) ªC-1 0

TRC2 Coeficiente de temperatura de RC (cuadrático) ªC-2 0


AF Exponente de variación de ruido

CNCoeficiente de temperatura de cuasi-saturación para movilidadde huecos

2.42 NPN

2.20 PNP

DCoeficiente de temperatura de cuasi-saturación para velocidadde portadores de huecos limitados

0.87 NPN

0.52 PNP

QUASIMOD

Bandera del modelo de cuasi-saturación para dependencia con latemperatura.

Si QUASIMOD = 0, no incluye GAMMA, RCO, VO endependencia de temperatura.

Si QUASIMOD = 1, incluye GAMMA, RCO, VO endependencia de temperatura.

VG Voltaje de cuasi-saturación extrapolado a 0°K Voltios 1.206

VJC (PC) Potencial generado base-colector Voltios 0.75

XCJC2 Fracción de CJC conectada internamente a Rb 1.0

XCJS Fracción de CJS conectada internamente a Rc


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JFET

PARAMETRO SIGNIFICADO UNIDADESVALOR POR

OMISION

VTO Voltaje de umbral Voltios -2

BETA Coeficiente de transconductancia Amp/Volt2 1e-4


IS Corriente de saturación NP en compuerta Amperios 1e-14

N Coeficiente de emisión NP en compuerta 1

ISR Parámetro de recombinación NP de corriente de compuerta Amperios 0

NR Coeficiente de emisión para ISR 2

ALPHA Coeficiente de ionización Voltios-1 0

VK “Codo” del voltaje de ionización Voltios 0

RD Resistencia ohmica del dren Ohms 0

RS Resistencia ohmica de la fuente Ohms 0

CGD Capacitancia NP de compuerta-dren sin polarización Faradios 0

CGS Capacitancia NP de compuerta-fuente sin polarización Faradios 0

M Coeficiente de grado NP en compuerta 0.5

PB Potencial NP en Compuerta Voltios 1

FCCoeficiente de deplexión de capacitancia en polarizacióndirecta

0.5

VTOTC Coeficiente de temperatura para VTO Voltios/ºC 0

BETATCE Coeficiente exponencial de temperatura BETA %/ºC 0

XT1 Coeficiente de temperatura para IS 3



MOSFET

PARAMETRO DESCRIPCION UNIDADESVALORES

POR OMISION


CBD Capacitancia NP de dren – cuerpo sin polarización Faradios 0

CBS Capacitancia NP de fuente – cuerpo sin polarización Faradios 0

CGBOCapacitancia de traslape compuerta – cuerpo por unidad delongitud de canal

F/m 0


cenidet


POR OMISION

CGDOCapacitancia de traslape compuerta – dren por unidad delongitud de canal

F/m 0

CGSOCapacitancia de traslape compuerta – fuente por unidad delongitud de canal

F/m 0

CJCapacitancia de cuerpo inferior sin polarización por unidad deárea

F/m2 0

CJSWCapacitancia de cuerpo lateral sin polarización por unidad delongitud

F/m 0

FC Coeficiente de capacitancia de cuerpo en polarización directa 0.5

GDSNOI Coeficiente de ruido de canal (usar con NLEV=3) 1

IS Corriente de saturación NP de cuerpo Amperios 1e-14

JS Corriente de saturación NP de cuerpo por unidad de área A/m2 0

JSSWCorriente de saturación NP de cuerpo lateral por unidad delongitud

A/m 0


L Longitud del canal Metros DEFL

LEVEL Indice de modelos 1

MJ Coeficiente de grado NP de cuerpo inferior 0.5

MJSW Coeficiente de grado NP de cuerpo lateral 0.33

N Coeficiente de emisión NP de cuerpo 1

NLEV Selector de ecuación de ruido 2

PB Potencial NP de cuerpo inferior Voltios 0.8

PBSW Potencial NP de cuerpo lateral Voltios PB

RB Resistencia ohmica de cuerpo Ohm 0

RD Resistencia ohmica de dren Ohm 0

RDS Resistencia dren fuente Ohm Infinito

RG Resistencia ohmica de compuerta Ohm 0

RS Resistencia ohmica de fuente Ohm 0

RSH Resistencia de difusión dren, fuente Ohm/cuadrado 0

TT Tiempo de transito NP de cuerpo Segundo 0

W Ancho del canal Metros DEFW


cenidet

PARAMETROS PARA LOS MODELOS DE NIVEL 1, 2 Y 3


POR OMISION

DELTA Efecto del ancho en el umbral 0

ETA Realimentación estática (Nivel 3) 0

GAMMA Parámetro de umbral de cuerpo Voltios1/2 *

KP Coeficiente de transconductancia A/V2 2.0e-5

KAPPA Factor de saturación de campo (Nivel 3) 0.2

LAMBDA Modulación de longitud del canal (Nivel 1 y 2) Voltios-1 0

LD Difusión lateral (longitud) Metros 0

NEFF Coeficiente de carga del canal (Nivel 2) 1

NFS Densidad de estado de superficie rápida 1/cm2 0

NSS Densidad de estado de superficie 1/cm2

NSUB Densidad de impurezas de substrato 1/cm3

PHI Potencial de superficie Voltios 0.6

THETA Modulación de movilidad (Nivel 3) Voltios-1 0

TOX Espesor de óxido Metros *

TPG

Tipo de material de compuerta

+1 = Opuesto al substrato

-1 = Mismo que el substrato

0 = Aluminio

+1

UCRIT Campo crítico de degradación de movilidad (Nivel 2) Voltios/cm 1.0e4

UEXP Exponente de degradación de movilidad (Nivel 2) 0

UTRA(No usado)

Coeficiente de campo transversal de degradación demovilidad

0

UO Movilidad de superficie cm2/(V s) 600

VMAX Máxima velocidad de desviación m/s 0

VTO Voltaje de umbral sin polarización Voltios 0

WD Difusión lateral (ancho) Metros 0

XJ Profundidad de la unión metalúrgica (Niveles 2 y 3) Metros 0

XQC Fracción de la carga del canal atribuido al dren 1

* Ver la página 176 del Manual de Referencia de PSPICE


cenidet

PARAMETROS PARA EL MODELO DE NIVEL 4


POR OMISION

DL Acortamiento del canal mu-m (1e-6*m)

DW Estrechamiento del canal mu-m (1e-6*m)

ETA Coeficiente sin polarización de barrera inducida por el dren

K1 Coeficiente de efecto de cuerpo Voltios1/2

K2 Coeficiente de carga de deplexión compartida dren/fuente

MUS Movilidad con polarización de substrato cero y Vds = Vdd cm2/(V s)

MUZ Movilidad sin polarización cm2/(V s)

N0 Coeficiente de pendiente de subumbral sin polarización

NBSensibilidad de la pendiente de subumbral de polarización desubstrato

NDSensibilidad de la pendiente de subumbral de polarización dedren

PHI Potencial de inversión de superficie Voltios

TEMP Temperatura a la que se miden los parámetros oC

TOX Espesor de compuerta - óxido mu-m (1e-6*m)

U0Degradación de la movilidad de campo transversal sinpolarización

Voltios-1

U1 Velocidad de saturación sin polarización m/Voltio

VDD Rango de medición de polarización Voltios

VFB Voltaje de banda plana Voltios

WDF Ancho de unión dren – fuente por omisión Metros

X2ESensibilidad de la disminución de la barrera inducida por eldren a la polarización de substrato

Voltios-1

X2MSSensibilidad de la movilidad a la polarización de substrato @Vds =0

cm2/Voltios2*segundo

X2MZSensibilidad de la movilidad a la polarización de substrato @Vds =0

cm2/(V2 s)

X2U0Sensibilidad del efecto de degradación de movilidad decampo transversal a la polarización de substrato

Voltios-2

X2U1Sensibilidad del efecto de velocidad de saturación a lapolarización de substrato

m/V2

X3ESensibilidad del efecto de disminución de barrera inducidopor el dren a la polarización de dren @ Vds = Vdd

Voltios-1

X3U1 Sensibilidad del efecto de velocidad de saturación en el dren m/V2


cenidet


POR OMISION

XPART

Bandera del modelo para la carga de la capacitanciacompuerta óxido.

XPART =0, selecciona una partición 40/60 de cargadren/fuente en saturación.

XPART =1, selecciona una partición 0/100.



POR OMISION

PARMETROS DE PROCESO

COX Capacitancia compuerta óxido por unidad de área F/m2 0.7e-3

XJ Profundidad de unión Metros 0.1e-6

DW Corrección del ancho del canal Metros 0 **

DL Corrección del largo del canal Metros 0 **

HDIFLongitud del contacto de compuerta de difusión de impurezasaltas

Metros 0 **

PARAMETROS BASICOS INTRINSECOS

VTO Voltaje de umbral de canal largo Voltios 0.5 **

GAMMA Parámetro de efecto de cuerpo Voltios1/2 1

PHI Potencial Fermi de cuerpo (2) Voltios 0.7

KP Parámetro de transconductancia A/V2 50e-6

E0 Coeficiente de reducción de movilidad V/m 1e12 **

UCRIT Campo longitudinal crítico V/m 2e6

PARAMETROS DE MODULACION DEL LARGO DEL CANAL Y DE CARGA COMPARTIDA

LAMBDA Coeficiente de longitud de deplexión 0.5

WETA Coeficiente de efecto de canal estrecho 0.25

LETA Coeficiente de efecto de canal corto 0.1

PARAMETROS RELACIONADOS AL IMPACTO DE LA IONIZACION

IBA Coeficiente de ionización de primer impacto 1/metros 0

IBB Coeficiente de ionización de segundo impacto V/m 3e8

IBN Factor de voltaje de saturación para el impacto de ionización 1

PARAMETROS INTRINSECOS DE TEMPERATURA

TVC Coeficiente de temperatura para voltaje de umbral V/K 1e-3

BEX Exponente de temperatura para movilidad -1.5


cenidet


POR OMISION

UCEX Exponente de temperatura para campo crítico longitudinal 0.8

IBBT Coeficiente de temperatura para IBB 1/K 9e-4

PARAMETROS DE ACOPLAMIENTO

AVTOCoeficiente de temperatura para voltaje de umbralrelacionado con el área

V*m 1e-6 **

AKPParámetro de desacoplamiento de ganancia relacionado con elárea

Metros 1e-6 **

AGAMMAParámetro de desacoplamiento de efecto de cuerporelacionado con el área

V1/2*m 1e-6 **

PARAMETROS DE RESISTENCIA

RBC Resistencia de contacto de cuerpo Ohm 0

RBSH Resistencia de capa de hoja del cuerpo Ohm/Cuadro 0

RDC Resistencia de contacto de dren Ohm 0

RGC Resistencia de contacto de compuerta Ohm 0

RGSH Resistencia de capa de hoja de la compuerta Ohm/Cuadro 0 ***

RSC Resistencia de contacto de fuente Ohm 0

PARAMETRO DE TEMPERATURA

TR1Coeficiente de temperatura de primer orden para lasresistencias serie de dren y fuente

oC-1 0

TR2Coeficiente de temperatura de segundo orden para lasresistencias serie de dren y fuente

oC-2 0

TRB Coeficiente de temperatura para la resistencia serie de cuerpo oC-1 0

TRGCoeficiente de temperatura para la resistencia serie decompuerta

oC-1 0

XTIExponente de temperatura para la corriente de unión de dren,fuente

0

PARAMETROS OPCIONALES

NSUB Impurezas del canal Metros ***

THETA Coeficiente de reducción de movilidad Voltios-1 ***

TOX Espesor del óxido Metros ***

UO Movilidad de campo bajo cm2/(V s) ***

VFB Voltaje de banda plana Voltios ***

VMAX Velocidad de saturación m/s ***

FIJACION DE PARAMETROS

SATLIM Radio que define el límite de saturación If/Ir 54.6


cenidet

** Ver la página 177 del Manual de Referencia de PSPICE

*** Ver la página 178 del Manual de Referencia de PSPICE



POR OMISION

BASICO

A0Coeficiente de efecto de carga de cuerpo NMOS

Coeficiente de efecto de carga de cuerpo PMOS

1.0

4.4

A1Primer coeficiente de no saturación NMOS

Primer coeficiente de no saturación PMOS1/Voltios

0.00

0.23

A2Segundo coeficiente de no saturación NMOS

Segundo coeficiente de no saturación PMOS

1.00

0.08

AT Coeficiente de temperatura para velocidad de saturación m/s 3.3e4

BULKMOD

Selector de modelo de carga para cuerpo:

NMOS

PMOS

1

2

CDSC Capacitancia de acoplamiento dren/fuente y canal F/m2 2.4e-4

CDSCB Sensibilidad a la polarización de cuerpo de CDSC F/(V*m2) 0

DL Reducción de la longitud del canal en un lado Metros 0

DROUTCoeficiente dependiente de la longitud de canal del efectoDIBL en Rout

0.56

DSUB Exponente del exponente de subumbral de DIBL DROUT

DVT0Primer coeficiente del efecto de canal corto en el voltaje deumbral

2.2

DVT1Segundo coeficiente del efecto de canal corto en el voltaje deumbral

0.53

DVT2Coeficiente de polarización de cuerpo del efecto de canalcorto en el voltaje de umbral

1/Votlios -0.032

DW Reducción del ancho del canal en un lado Metros 0

ETA0 Coeficiente DIBL en la región de subumbral 0.08

ETABCoeficiente de polarización de cuerpo para el coeficienteDIBL de subumbral

1/Voltios -0.07

K1 Coeficiente de primer orden de efecto de cuerpo Voltios1/2 ****

K2 Coeficiente de primer orden de efecto de cuerpo ****

K3 Coeficiente de efecto de ancho estrecho 80

K3B Coeficiente de efecto de cuerpo de K3 1/Voltios 0


cenidet


POR OMISION

KETACoeficiente de polarización de cuerpo del efecto de carga decuerpo

1/Voltios -0.047

KT1 Coeficiente de temperatura para el voltaje de umbral Voltios -0.11

KT1LSensibilidad a la longitud del canal del coeficiente detemperatura para el voltaje de umbral

V*m 0

KT2Coeficiente de polarización de cuerpo del efecto detemperatura del voltaje de umbral

0.022

NFACTOR Coeficiente de barrido de subumbral 1

NGATE Concentración de impurezas de compuerta 1/cm3

NLXCoeficiente de concentración de impurezas laterales nouniformes

Metros 1.74e-7

NPEAK Concentración pico de impurezas cerca del interfaz 1/cm3 1.7e17

NSUB Concentración de impurezas de substrato 1/cm3 6e16

PCLM Coeficiente de modulación de la longitud de canal 1.3

PDIBL1 Coeficiente del efecto DIBL de primer resistencia de salida 0.39

PDIBL2 Coeficiente del efecto DIBL de segunda resistencia de salida 0.0086

PSCBE1 Primer coeficiente del efecto de corriente de cuerpo V/m 4.24e8

PSCBE2 Segundo coeficiente del efecto de corriente de cuerpo m/V 1e-5

PVAG Dependencia de compuerta del voltaje Early 0

RDS0 Resistencia de contacto Ohm 0

RDSW Resistencia parásita por unidad de longitud Ohm/mmetros 0

SATMOD

Selector de modelo de saturación

1 = salida semi-empírica

2= salida física

2

SUBTHMOD

Selector de modelo de subumbral

0 = sin modelo

1= BSIM1

2= BSIM2

3= BSIM3

2

TNOM Temperatura a la que se extraen parámetros oC 27

TOX Espesor compuerta óxico Metros 1.5e-8

UA Coeficiente de degradación de movilidad de primer orden m/V 2.25e-9

UA1 Coeficiente de temperatura para UA m/V 4.31e-9

UB Coeficiente de degradación de movilidad de segundo orden (m/V)2 5.875e-19

UB1 Coeficiente de temperatura de UB (m/V)2 -7.61e-18


cenidet


POR OMISION

UC Coeficiente de degradación de movilidad del efecto cuerpo 1/Voltios 0.0465

UC1 Coeficiente de temperatura de UC 1/Voltios -0.056

UTE Exponente de movilidad por temperatura -1.5

VOFF Voltaje de corrimiento en la región de sub umbral Voltios -0.11

VSAT Velocidad de saturación a temperatura = TNOM cm/segundo 8e6

VTH0 Voltaje de umbral a Vbs=0 para longitudes grandes de canal Voltios ****

W0 Parámetro del efecto de ancho estrecho Metros 2.5e-6


XPART

Coeficiente de partición de carga

Sin modelo .0

Partición 40/60 = 0.0



0

AVANZADO

CIT Capacitancia debida a carga atrapada en el interfaz F/m2 0

EM Campo eléctrico crítico en el canal V/m 4.1e7

ETA Coeficiente de reducción del voltaje de dren debido a LDD 0.3

GAMMA1 Coeficiente de efecto cuerpo cerca del interfaz Voltios1/2 ****

GAMMA2 Coeficiente de efecto cuerpo en el bulto Voltios1/2 ****

LDD Longitud total de la región LDD Metros 0

LITLLongitud característica relacionada con la profundidad decorriente

Metros ****

PHI Potencial de superficie bajo inversión fuerte Voltios ****

U0

Movilidad a temperatura = TNOM

NMOS

PMOScm2/(V s)

670

250

VBM Polarización de cuerpo máxima aplicada Voltios -5.0

VBX Vbs al cual el ancho de deplexión es igual a XT Voltios ****

VFB Voltaje de banda plana Voltios ****

VGHIGH Corrimiento de voltaje del nivel alto de la región de transición Voltios 0.12

VGLOWCorrimiento de voltaje del nivel bajo de la región detransición

Voltios -0.12

XT Profundidad de impurezas metros 1.55e-7

**** Ver la página 179 del Manual de Referencia de PSPICE


cenidet



POR OMISION

PARAMETROS DE CONTROL

CAPMOD Bandera para el modelo de capacitancia de canal corto 2

MOBMOD Selector de modelo de movilidad 1

NOIMOD Bandera para el modelo de ruido 1

NQSMOD Bandera para el modelo NQS 0

PARAMCHK Bandera para revisión de parámetros del modelo 0

PARAMETROS DE AC Y DE CAPACITANCIA

CF Capacitancia del fleco de campo F/m *****

CKAPPACoeficiente para regiones ligeramente impuras que traslapanla capacitancia del fleco de campo

F/m 0.6

CLC Término constante para el modelo de canal corto m 0.1e-6

CLE Término exponencial para el modelo de canal corto 0.6

CGBOCapacitancia de traslape compuerta bulto por unidad delongitud de canal

F/m 0

CGDLCapacitancia de traslape de región de baja impureza drencompuerta

F/m 0

CGDOCapacitancia de traslape de región dren compuerta no-LDDpor unidad de longitud de canal

F/m ******

CGSLCapacitancia de traslape de región de baja impureza fuentecompuerta

F/m 0

CGSOCapacitancia de traslape de región fuente compuerta no-LDDpor unidad de longitud de canal

F/m ******

CJ Capacitancia de la unión inferior por unidad de área F/m2 5e-4

CJSWCapacitancia de la unión lateral fuente/dren por unidad deperímetro

F/m 5e-10

CJSWGCapacitancia de la unión lateral fuente/dren por unidad deárea

F/m CJSW

DLC Parámetro de ajuste de corrimiento de longitud de C-V M LINT

DWC Parámetro de ajuste de corrimiento de ancho de C-V M WINT

MJ Coeficiente de grado de la capacitancia de unión inferior 0.5

MJSWCoeficiente de grado de capacitancia de unión lateralfuente/dren

0.33

MJSWGCoeficiente de grado de capacitancia de unión lateralfuente/dren

MJSW

PB Potencial propio inferior Voltios 1


cenidet


POR OMISION

PBSW Potencial propio de unión lateral fuente/dren Voltios 1

PBSWG Potencial propio de unión lateral fuente/dren Voltios PBSW

VFBCV Parámetro de voltaje de banda plana (para CAPMOD=0) Voltios -1

XPART Bandera de razón de partición de carga 0

PARAMETROS DE DESCRIPCION DE DEPOSITO

BINUNIT Selector de escala de unidades de deposito 1

LMAX Longitud máxima de canal Metros 1

LMIN Longitud mínima de canal Metros 0

WMAX Ancho máximo de canal Metros 1

WMIN Ancho mínimo de canal Metros 0

PARAMETROS DE CD

A0 Coeficiente de efecto de carga de bulto por longitud de canal 1

A1 Primer parámetro de efecto de no saturación 1/Voltios 0

A2 Segundo factor de no saturación 1

AGS Coeficiente de polarización de bulto para Abulk 1/Voltios 0

ALPHA0 Primer parámetro de corriente de impacto de ionización m/V 0

B0Coeficiente del efecto de carga de bulto para la longitud delcanal

Metros 0

B1 Corrimiento de anchura por efecto de la carga de bulto Metros 0

BETA0 Segundo parámetro de la corriente de impacto de ionización Voltios 30

CDSC Capacitancia de acoplamiento de canal a dren/fuente F/m2 2.4e-4

CDSCB Sensibilidad a la polarización del cuerpo de CDSC F/(V m2) 0

CDSCD Sensibilidad a la polarización del dren de CDSC F/(V m2) 0

CIT Capacitancia de red de interfaz F/m2 0

DELTA Parámetro de Vds efectivo Voltios 0.01

DROUTCoeficiente de dependencia L del parámetro de correcciónDIBL en Rout

0.56

DSUB Coeficiente exponencial de DIBL en región sub umbral DROUT

DVT0Primer coeficiente del efecto de canal corto en el voltaje deumbral

2.2

DVT0WPrimer coeficiente del efecto de anchura estrecha en el voltajede umbral para longitudes pequeñas de canal

1/metro 0

DVT1Segundo coeficiente del efecto de canal corto en el voltaje deumbral

0.53


cenidet


POR OMISION

DVT2Coeficiente de polarización de cuerpo del efecto de canalcorto en el voltaje de umbral

1/Voltios -0.032

DVT1WSegundo coeficiente del efecto de anchura estrecha en elvoltaje de umbral para longitudes pequeñas de canal

1/metro 5.3e6

DVT2WCoeficiente de polarización de cuerpo del efecto de anchuraestrecha en el voltaje de umbral para longitudes pequeñas decanal

1/Voltios -0.032

DWBCoeficiente de la dependencia de la polarización de substratode Weff

m/V1/2 0

DWG Coeficiente de dependencia de compuerta de Weff m/V 0

ETA0 Coeficiente de DIBL en región de sub umbral 0.08

ETABCoeficiente de polarización de cuerpo para el efecto DIBL desub umbral

1/Voltios -0.07

JSCorriente de saturación de unión fuente – dren por unidad deárea

A/m2 1e-4

JSWCorriente de saturación de pared lateral por unidad delongitud

A/m 0

K1 Coeficiente de efecto de cuerpo de primer orden V1/2 0.5 *****

K2 Coeficiente de efecto de cuerpo de segundo orden 0 *****

K3 Coeficiente de ancho estrecho 80

K3B Coeficiente de efecto de cuerpo de K3 1/Voltios 0

KETACoeficiente de polarización de cuerpo del efecto de carga decuerpo

1/Voltios -0.047

LINTParámetro de ajuste del corrimiento de longitud de I-V sinpolarización

m 0

NFACTOR Factor de barrido de sub umbral 1

NGATE Concentración de impurezas de compuerta cm-3 0

NLX Parámetro de impurezas no uniformes laterales m 1.74e-7

PCLM Parámetro de modulación del largo de canal 1.3

PDIBLC1Parámetro de corrección del efecto DIBL de la primeraresistencia de salida

0.39

PDIBLC2Parámetro de corrección del efecto DIBL de la segundaresistencia de salida

0.0086

PDIBLCBParámetro de corrección del efecto DIBL del coeficiente deefecto de cuerpo

1/Voltios 0

PRWB Coeficiente de efecto de cuerpo de RDSW 1/V1/2 0

PRWG Coeficiente de efecto de polarización de compuerta de RDSW 1/Voltios 0


cenidet


POR OMISION

PSCBE1 Primer parámetro del efecto de corriente de cuerpo V/m 4.24e8

PSCBE2 Segundo parámetro del efecto de corriente de cuerpo V/m 1e-5

PVAG Dependencia de la compuerta del voltaje Early 0

RDSW Resistencia parásita por unidad de anchura W-mmWR 0

RSH Resistencia de hoja fuente - dren Ohm/cuadro 0

U0

Movilidad a temperatura TNOM

NMOS

PMOScm2/(V s)

670

250

UA Coeficiente de degradación de movilidad de primer orden m/V 2.25e-9

UB Coeficiente de degradación de movilidad de segundo orden (m/V)2 5.87e-19

UC Coeficiente de degradación de movilidad por efecto de cuerpo

m/V2

1/Voltios

-4.65e-11

(MOBMOD 1 o 2)

-0.046

(MOBMOD 3)

VBMMáxima polarización aplicada al cuerpo en el cálculo delvoltaje de umbral

Voltios -3

VOFFVoltaje de corrimiento in la región de sub umbral con valoresgrandes de L y W

Voltios -0.08

VSAT Velocidad de saturación a temperatura TNOM m/s 8e-4

VTH0 Voltaje de umbral @ Vbs = 0 y L grande Voltios

0.7 (NMOS)

-0.7 (PMOS)

****

W0 Parámetro de ancho estrecho Metros 2.5e-6

WINTParámetro de ajuste de corrimiento de anchura de I-V sinpolarización

Metros 0

WR Corrimiento de anchura de Weff para el cálculo de Rds 1

PARAMETROS DE RUIDO DE PARPADEO

AF Exponente de frecuencia 1

EF Exponente de parpadeo 1

EM Campo de saturación V/m 4.1e7

KF Parámetro de ruido de parpadeo 0

NOIA Parámetro A de ruido1.0e20(NMOS)

9.9e18 (PMOS)

NOIB Parámetro B de ruido5.0e4 (NMOS)

2.4e3 (PMOS)


cenidet


POR OMISION

NOIC Parámetro C de ruido-1.4e-12 (NMOS)

1.4e-12 (PMOS)

PARAMETRO NQS

ELM Constante Elmore del canal 5

PARAMETROS DE PROCESO

GAMMA1 Coeficiente de efecto cuerpo cerca de la superficie V1/2 *****

GAMMA2 Coeficiente de efecto cuerpo en el bulto V1/2 *****

NCH Concentración de impurezas en el canal 1/cm3 1.7e17

NSUB Concentración de impurezas en el substrato 1/cm3 6.0e16

TOX Espesor de compuerta óxido Metros 1.5e-8

VBX Valor de Vbs al cual la región de deplexión es XT Voltios *****


XT Profundidad de impurezas Metros 1.55e-7

PARAMETROS DE TEMPERATURA

AT Coeficiente de temperatura para la velocidad de saturación m/s 3.3e4

KT1 Coeficiente de temperatura para el voltaje de umbral Voltios -0.11

KT1LDependencia de la longitud del canal del coeficiente detemperatura para el voltaje de umbral

V*m 0

KT2Coeficiente de polarización de cuerpo del efecto detemperatura del voltaje de umbral

0.022

NJ Coeficiente de emisión de unión 1

PRT Coeficiente de temperatura para RDSW Ohm-mmetro 0

TNOM Temperatura a la cual se extraen los parámetros °C 27

UA1 Coeficiente de temperatura para UA m/V 4.31e-9

UB1 Coeficiente de temperatura para UB (m/V)2 -7.61e-18

UC1 Coeficiente de temperatura para UC m/V2

-5.6e-11(MOBMOD 1 o 2)

-0.056(MOBMOD 3)

UTE Exponente de temperatura para movilidad -1.5

XTICoeficiente del exponente de temperatura de la corriente deunión

3

PARAMETROS W Y L

LLCoeficiente de dependencia de longitud para el corrimiento delongitud

mLLN 0


cenidet


POR OMISION

LLNPotencia de la dependencia de longitud para el corrimiento delongitud

1

LWCoeficiente de dependencia de anchura para el corrimiento delongitud

mLWN 0

LWLCoeficiente de términos cruzados de longitud y anchura parael corrimiento de longitud

mLWN+LLN 0

LWNPotencia de la dependencia de anchura para el corrimiento delongitud

1

WLCoeficiente de dependencia de longitud para el corrimiento deanchura

MWLN 0

WLNPotencia de la dependencia de longitud para el corrimiento deanchura

1

WWCoeficiente de dependencia de anchura para el corrimiento deanchura

MWWN 0

WWLCoeficiente de términos cruzados de longitud y anchura parael corrimiento de anchura

mWWN+WLN 0

WWNPotencia de la dependencia de anchura para el corrimiento deanchura

1

***** Ver la página 180 del Manual de Referencia de PSPICE

****** Ver la página 181 del Manual de Referencia de PSPICE

IGBT

PARAMETRO SIGNIFICADO UNIDADESVALOR POR

OMISION

AGD Area de traslape compuerta - dren m2 5.0e-6

AREA Area del dispositivo m2 1.0e-5

BVF Factor de uniformidad de avalancha 1.0

BVN Exponente de multiplicación de avalancha 4.0

CGS Capacitancia compuerta – fuente por unidad de área F/cm2 1.24e-8

COXD Capacitancia de óxido compuerta – dren por unidad de área F/cm2 3.5e-8

JSNE Densidad de la corriente de saturación de emisor A/cm2 6.5e-13

KF Factor de región de triodo 1.0

KP Transconductancia MOS A/V2 0.38

MUN Movilidad de los electrones cm2/(V s) 1.5e3

MUP Movilidad de los huecos cm2/(V s) 4.5e2


cenidet


POR OMISION

NB Impurezas de base 1/cm3 2.0e14

TAU Tiempo de vida de recombinación ambipolar Segundos 7.1e-6

THETA Factor de campo transversal 1/Voltios 0.02

VT Voltaje de umbral Voltios 4.7

VTD Umbral de deplexión traslapado compuerta – dren Voltios 1.0e-3

WB Anchura de base metalúrgica m 9.0e-5


cenidet

Anexo C.- Comandos de descripción de modelos .MODEL y .SUBCKT

Sintaxis comando .MODEL

El comando .MODEL define el comportamiento de un dispositivo basado en un conjunto de parámetros quepueden ser referenciados por otros dispositivos en el circuito.

La sintaxis del comando es la siguiente:

.MODEL <nombre del modelo> [AKO: <nombre del modelo de referencia>] <tipo de modelo>

+ ([<nombre del parámetro>=<valor del parámetro> [especificación de tolerancia]]

+ [T_MEASURED=<valor de temperatura>] [T_ABS=<valor de temperatura absoluta>] o

+ [T_REL_GLOBAL=<valor relativo a la temperatura actual>] o

+ [T_REL_LOCAL=<valor relativo al modelo AKO>])

Los campos encerrados en corchetes ( [] ) son opcionales.

<nombre del modelo> Nombre del modelo utilizado como referencia en el campo “IMPLEMENTATION” de lossímbolos gráficos.

[AKO: <nombre del modelo de referencia>] Permite utilizar los parámetros definidos en el modelo de referencia,a menos que sean redefinidos en el modelo actual.

<Tipo de modelo> Define el tipo de dispositivo a modelar, a continuación se listan los tipos de modelos utilizadospor PSPICE.

TIPO DE MODELO EJEMPLO DE NOMBRE TIPO DE DISPOSITIVO

GASFET Bxxx GaAs MESFET DE CANAL N

CAP Cxxx CAPACITOR

D Dxxx DIODO

NJF Jxxx JFET DE CANAL N

PJF Jxxx JFET DE CANAL P

CORE KxxxNUCLEO MAGNETICO NO LINEAL(TRANSFORMADOR)

IND Lxxx INDUCTOR

NMOS Mxxx MOSFET DE CANAL N

PMOS Mxxx MOSFET DE CANAL P

DINPUT NxxxDISPOSITIVO DE ENTRADA DIGITAL(RECIVE SEÑAL DIGITAL)

DOUTPUT OxxxDISPOSITIVO DE SALIDA DIGITAL(ENTREGA SEÑAL DIGITAL)

LPNP Qxxx BJT TIPO PNP LATERAL


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TIPO DE MODELO EJEMPLO DE NOMBRE TIPO DE DISPOSITIVO

NPN Qxxx BJT TIPO NPN

PNP Qxxx BJT TIPO PNP

RES Rxxx RESISTENCIA

VSWITCH SxxxINTERRUPTOR CONTROLADO PORVOLTAJE

TRN TxxxLINEA DE TRANSMISION CONPERDIDAS

UADC Uxxx ADC MULTIBIT

UDAC Uxxx DAC MULTIBIT

UDLY Uxxx LINEA DE RETARDO DIGITAL

UEFF Uxxx FLIP FLOP ACTIVADO POR FLANCOS

UGATE Uxxx COMPUERTA ESTANDAR

UGFF UxxxFLIP FLOP ACTIVADO PORCOMPUERTAS

UIO Uxxx MODELO DE E/S DIGITAL

UTGATE Uxxx COMPUERTA DE TERCER ESTADO

ISWITCH WxxxINTERRUPTOR CONTROLADO PORCORRIENTE

NIGBT Zxxx IGBT DE CANAL N

[<nombre del parámetro=<valor del parámetro>] Se puede asignar valor a algunos, todos o ninguno de losparámetros que definen a los dispositivos, ver en anexo B el listado completo. Para los parámetros no modificadosse utilizan los valores por omisión.

[especificación de tolerancia] La especificación de tolerancia se utiliza para efectuar análisis de Monte Carlo, elformato para definir la tolerancia es:

[DEV [track&dist] <valor>[%]] [LOT [track&dist] <valor>[%]] Esta definición de tolerancia es paracada parámetro que requiera asignarle tolerancia. La tolerancia LOT requiere que todos los dispositivosque utilizan el mismo modelo tengan el mismo valor de tolerancia. La tolerancia DEV es independiente,esto es, cada dispositivo que utiliza el modelo puede tener variaciones de tolerancia diferentes. El signo de% define el valor de tolerancia como un porcentaje del valor del parámetro. Si es omitido, el valor se tomaen las mismas unidades del parámetro a variar.

[track&dist] Define el seguimiento y tipo de distribución de la variación, usando el siguiente formato:

[/<lot #>][/<nombre de distribución>] Estas definiciones deben seguir de las palabras DEV y LOT(sin espacios) y deben estar separadas por un signo /.

<lot #> Especifica cual de los diez generadores de números aleatorios, numerados del 0 al 9, seutilizarán para calcular el valor de desviación del parámetro.

<nombre de distribución> Especifica el tipo de distribución utilizada para el análisis. Ladistribución utilizada por omisión puede fijarse con el parámetro DISTRIBUTION en la ventana


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de configuración de PSPICE opción ANALYSIS, al configurar el análisis de MONTECARLO/WORST CASE.

Los siguientes parámetros se utilizan para introducir variaciones en algunos de los parámetros del dispositivo queson afectados por la temperatura.

[T_MEASURED=<valor de temperatura>] Este parámetro anula el valor de TNOM definido en la opciónOPTIONS del perfil de simulación. PSPICE asume que todos los parámetros del dispositivo fueron extraidos aesta temperatura.

[T_ABS=<valor de temperatura absoluta>] Define la temperatura del dispositivo AKO utilizado como modelo.

[T_REL_GLOBAL=<valor relativo a la temperatura actual>] Define la temperatura del dispositivo como latemperatura global, fijada en análisis de temperatura o por TNOM, mas el valor relativo asignado.

[T_REL_LOCAL=<valor relativo al modelo AKO] Define la temperatura del dispositivo como la suma del valorde T_ABS y el valor relativo asignado.

Sintaxis comando .SUBCKT

El comando .SUBCKT define el inicio de la descripción de un subcircuito. La descripción del subcircuito es unared de conexiones de dispositivos que sigue las reglas de sintaxis de PSPICE, el final de la descripción del subcircuito debeser un comando .ENDS.

La definición del subcircuito debe contener el nombre del subcircuito, el nombre y orden de sus terminales, y losnombres de los parámetros que definen su comportamiento. La sintaxis para definir subcircuitos es la siguiente:

.SUBCKT <nombre del subcircuito> [terminales]

+ [OPTIONAL: <nodo de interfaz>=<valor por omisión>]

+ [PARAMS: <nombre de parámetro>=<valor de parámetro>]

+ [TEXT: <nombre de parámetro de texto>=<nombre del archivo>]

.... (red de conexiones del subcircuito)

.ENDS

<nombre del subcircuito> Nombre del subcircuito utilizado como referencia en el campo“IMPLEMENTATION” de los símbolos gráficos.

[terminales] Este campo es opcional, dado que es posible tener subcircuitos sin terminales de interfaz.

OPTIONAL: Permite especificar uno o mas terminales opcionales en la definición del subcircuito.


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PARAMS: Permite especificar uno o mas parámetros que pueden ser fijados desde el nivel de esquemático comoargumentos.

TEXT: Permite incluir archivos tipo ASCII al subcircuito, un ejemplo de esto puede ser el contenido de unamemoria ROM o la programación de un PLD.

Sintaxis comando .DISTRIBUTION

El comando .DISTRIBUTION permite utilizar una distribución definida por el usuario para la variación de lastolerancias, y solo es utilizada en los análisis Monte Carlo y sensibilidad/peor caso. La curva definida por el comando.DISTRIBUTION controla la distribución de probabilidad de los números aleatorios generados por PSPICE para calcularlas desviaciones del parámetro del modelo.

La sintaxis del comando es:

.DISTRIBUTION <nombre de la distribución> (<valor de desviación> <valor de probabilidad)

<nombre de la distribución> Es el nombre asignado a la distribución, ya sea de una de las distribuciones definidaspor el usuario o de las disponibles en PSPICE.

NOMBRE DE LADISTRIBUCION

FUNCION

UNIFORM Genera desviaciones uniformemente distribuidas en el rango de � <valor>

GAUSSGenera desviaciones usando una distribución Gaussiana en el rango de ±3� yespecifica la desviación de ±1� (esto es, genera desviaciones mayores a±<valor>

<Definido por el usuario>Genera desviaciones usando una distribución definida por el usuario,<valor>define la desviación de ±1.

(<valor de desviación> <valor de probabilidad>) Define la curva de distribución por parejas de datos, enforma de líneas. Se pueden usar hasta 100 pares de puntos.

<Valor de desviación> Debe estar en el rango de +1 a –1, este rango es igual al rango de generación denúmeros aleatorios. Ningún valor de desviación puede ser menor que su predecesor, aunque puede serigual.

<valor de probabilidad> Representa una probabilidad relativa, y debe ser positiva o cero.


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Anexo D.- Comandos de descripción de plantilla para símbolos dePSPICE

Sintaxis de TEMPLATE

La propiedad TEMPLATE define la sintaxis de PSPICE para la entrada en el listado de red de la parte. Cuando secrea un listado de red, CAPTURE substituye los valores del circuito en los lugares apropiados de la sintaxis deTEMPLATE y guarda el comando traducido en el archivo de listado de red.

<letra del tipo de componente>^@REFDES %<terminal_1> .. %<terminal_n> <cadenas de control>

Existen tres reglas que hay que mantener presentes:

1.- Los nombre de las terminales en TEMPLATE deben ser iguales a las de la parte.

2.- El número y orden de las terminales listadas en TEMPLATE deben ser iguales a las definidas en el modelo osubcircuito.

3.- El primer carácter en TEMPLATE debe ser una letra adecuada para el tipo de parte utilizada (por ejemplo, Rpara resistencia, Q para BJT, etc.)

La sintaxis de TEMPLATE contiene:

a) caracteres regulares que el editor de esquemáticos interpreta literalmente,

b) nombre de propiedades y caracteres de control que el editor de esquemáticos traduce.

caracteres regulares en plantillas (TEMPLATES)

Los caracteres regulares incluyen alfanuméricos, cualquier carácter del teclado, con excepción de @, &, ?, ~, y #que son utilizados como caracteres de control.

caracteres de control en plantillas.

Se define a un identificador como una cadena de caracteres regulares.

Los nombre de propiedades se preceden por un carácter especial de la siguiente manera:

[@ | ? | ~ | # | & ] identificador

La siguiente tabla muestra el significado de estas propiedades:

SINTAXIS ACCION

@<identficador> Se reemplaza por el valor del identificador, si el identificador está definido.

?<identificador> s...s Se reemplaza por el texto definido en s...s si el identificador está definido.

?<identificador> s...s s...sSe reemplaza por el primer texto definido en s...s si el identificador está definido, en casocontrario se reemplaza por el segundo texto.

~<identificador> s...s Se reemplaza por el valor definido en s...s si el identificador no está definido.


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SINTAXIS ACCION

~<identificador> s...s s...sSe reemplaza por el primer valor definido en s...s si el identificador no está definido, encaso contrario se reemplaza por el segundo valor.

#<identificador> s...sMisma acción que con ?, pero borra el resto de línea de definición de TEMPLATE si elidentificador no está definido.

En la tabla anterior se utilizo el carácter ‘s’ como separador, sin embargo, los caracteres que pueden ser utilizadoscomo separadores son: coma (,), punto (.), punto y coma (;), diagonal (/), y barra vertical (|). Siempre debe utilizarse elmismo carácter para cerrar el separador.

El carácter ^ se reemplaza por el camino jerárquico del componente en el esquemático.

Los caracteres \n permiten formular plantillas de varias líneas, es equivalente a pulsar ENTER en un editor detexto.

El carácter % precede el nombre de las terminales utilizadas en el modelo.


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Anexo E.- Relación de secuencia de teclas para ejecutar comandos deOrCAD Rel. 9.2

CAPTURE

TECLAS MODO O INTERFAZ CON USUARIO FUNCION O COMANDO DE MENU

CTRL A MENU “VIEW” SELECT ALL (SELECCIONAR TODO)

SHIFT A MENU “VIEW”ASCEND HIERARCHY (ASCENDERJERARQUICAMENTE)

B MENU “PLACE” BUS

CTRL B MENU “VIEW” PREVIOUS PART (PARTE PREVIA)

SHIFT B MENU “PLACE” BUS

CEDITOR DE PAGINA ESQUEMATICA YEDITOR DE PARTES

CENTER VIEW AROUND POINTER(CENTRAR VISTA ALREDEDOR DELAPUNTADOR)

CTRL C MENU “EDIT” COPY (COPIAR)

SHIFT D MENU “VIEW”DESCEND HIERARCHY (DESCENDERJERARQUICAMENTE)

E MENU “PLACE” BUS ENTRY (ENTRADA A BUS)

ESCEDITOR DE PAGINA ESQUEMATICA YEDITOR DE PARTES

END MODE (TERMINA MODO,DESELECCIONA CUALQUIER OBJETOSELECCIONADO)

CTRL E MENU “EDIT” PROPERTIES (EDITAR PROPIEDADES)

SHIFT E MENU “PLACE” BUS ENTRY (ENTRADA A BUS)

F, SHIFT F EDITOR DE PAGINA ESQUEMATICAPLACE POWER (COLOCARALIMENTACION)

CTRL F MENU “EDIT” FIND (ENCONTRAR)

G, SHIFT G EDITOR DE PAGINA ESQUEMATICA PLACE GROUND (COLOCAR TIERRA)

CTRL G MENU “VIEW” GO TO (IR A)

H MIRROR (DEL MENU “EDIT”)HORIZONTALLY (IMAGEN DE ESPEJOHORIZONTAL)

I ZOOM (DEL MENU “VIEW”) IN (ACERCAMIENTO)

J MENU “PLACE” JUNCTION (UNION)

SHIFT J MENU “PLACE” JUNCTION (UNION)

N MENU “PLACE” NET ALIAS (ALIAS DE RED)

CTRL N MENU “VIEW” NEXT PART (SIGUIENTE PARTE)

SHIFT N MENU “PLACE” NET ALIAS (ALIAS DE RED)


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O ZOOM (DEL MENU “VIEW”) OUT (ALEJAMIENTO)

P MENU “PLACE” PART

CTRL P MENU “FILE” PRINT (IMPRIMIR)

SHIFT P MENU “PLACE” PART

R MENU “EDIT” ROTATE (GIRAR)

CTRL R MENU “EDIT” ROTATE (GIRAR)

CTRL S MENU “FILE” SAVE (GUARDAR ARCHIVO)

T MENU “PLACE” TEXT (TEXTO)

CTRL TEDITOR DE PAGINA ESQUEMATICA YEDITOR DE PARTES

TOGGLE SNAP TO GRID ON AND OFF(ENCENDER Y APAGAR SALTAR ACAUDRICULA)

SHIFT T MENU “PLACE” TEXT (TEXTO)

CTRL U MENU “EDIT” UNGROUP (DESAGRUPAR)

V MIRROR (DEL MENU “EDIT”)VERTICALLY (IMAGEN DE ESPEJOHORIZONTAL)

CTRL V MENU “EDIT” PASTE (PEGAR)

W MENU “PLACE” WIRE (ALAMBRE)

SHIFT W MENU “PLACE” WIRE (ALAMBRE)

CTRL X MENU “EDIT” CUT (CORTAR)

SHIFT X EDITOR DE PAGINA ESQUEMATICANO CONNECT PLACEMENT MODE (MODODE COLOCACION DE NO CONEXIÓN)

Y MENU “PLACE” POLYLINE (POLIGONO)

CTRL Y MENU “EDIT” REDO (VOLVER A HACER)

SHIFT Y MENU “PLACE” POLYLINE (POLIGONO)

CTRL Z MENU “EDIT” UNDO (DESHACER)

F1 MENU “HELP” HELP TOPICS (TOPICOS DE AYUDA)

F4 MENU “EDIT” REPEAT (REPETIR)

F5 ZOOM (DEL MENU “VIEW”) REDRAW (REDIBUJAR)

F7 MENU “MACRO” RECORD (GRABAR)

F8 MENU “MACRO” PLAY (EJECUTAR)

F9 MENU “MACRO” CONFIGURE (CONFIGURAR)

F11 MENU “PSPICE” RUN (EJECUTAR SIMULACION)

F12 MENU “PSPICE”VIEW SIMULATION RESULTS (VERRESULTADOS DE SIMULACION)


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TAB botónizquierdo del

mouse

DISPOSITIVOS EN UNA PAGINAESQUEMATICA

SELECCIONAR DISPOSITIVOS

BARRAESPACIADOR

A

EDITOR DE PAGINA ESQUEMATICA YEDITOR DE PARTES

PRESIONAR EL BOTON IZQUIERDO DELMOUSE

ENTER(INTRO)


PRESIONAR DOS VECES EL BOTONIZQUIERDO DEL MOUSE SOBRE UNOBJETO SELECCIONADO

DELETE(SUPR)

MENU “DESIGN” O MENU “EDIT” DELETE (BORRAR)

CTRL DELETE MENU “EDIT” LIMPIAR LA BITACORA DE SESION

PAGE UP (REPAG)


CORRER HACIA ARRIBA LA PANTALLA

PAGE DOWN(AV PAG)


CORRER HACIA ABAJO LA PANTALLA

CTRL PAGEUP


CORRER HACIA LA IZQUIERDA LAPANTALLA

CTRL PAGEDOWN


CORRER HACIA LA DERECHA LAPANTALLA

PSPICE AD


CTRL A SUBMENU “ZOOM” DEL MENU “ZOOM”AREA (SELECCIONAR AREA PARAACERCAMIENTO)


CTRL SHIFT CSUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

DISPLAY (DESPLEGAR)

CTRL F MENU “EDIT” FIND (ENCONTRAR)

CTRL SHIFT FSUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

FREEZE (CONGELAR)

CTRL G MENU “EDIT” GOTO LINE (IR A LA LINEA)

CTRL H MENU “EDIT” REPLACE (REEMPLAZAR)

CTRL I SUBMENU “ZOOM” DEL MENU “ZOOM” IN (ACERCAMIENTO)

CTRL SHIFT ISUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

POINT (PUNTO)

CTRL L SUBMENU “ZOOM” DEL MENU “ZOOM” REDRAW (REDIBUJAR)


cenidet


CTRL SHIFT LSUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

SLOPE (PENDIETE)

CTRL SHIFTM

SUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

MIN (MINIMO)

CTRL N CON UNA VENTANA DE PSPICE ACTIVA CREA UNA NUEVA VENTANA DE TEXTO

CTRL SHIFT NSUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

NEXT TRANSITION (SIGUIENTETRANSICION)

CTRL O MENU “FILE” OPEN (ABRIR ARCHIVO)


CTRL SHIFT PSUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

PEAK (PICO)

CTRL SHIFT RSUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

PREVIOUS TRANSITION (TRANSICIONANTERIOR)

CTRL SHIFT SSUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

SEARCH COMMANDS (COMANDOS DEBUSQUEDA)

CTRL SHIFT TSUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

TROUGH (VALLE)

CTRL UCON UNA VENTANA DE FORMAS DEONDA ACTIVA

REESTABLECE LOS ULTIMOS TRAZOSBORRADOS



CTRL SHIFT XSUBMENU “CURSOR” DEL MENU“TRACE”

MAX (MAXIMO)

CTRL YCON UNA VENTANA DE FORMAS DEONDA ACTIVA

ADD A Y AXIS (AGREGA UN EJE Y)

CTRL SHIFT YCON UNA VENTANA DE FORMAS DEONDA ACTIVA

DELETE A Y AXIS (BORRA UN EJE Y)


F3 MENU “EDIT” FIND NEXT (ENCUENTRA EL SIGUIENTE)

ALT F4 MENU “FILE” EXIT (SALIR)

F12CON UNA VENTANA DE FORMAS DEONDA ACTIVA

REESTABLECE LA ULTIMA VENTANA DEFORMAS DE ONDA

INSERT (INS)CON UNA VENTANA DE FORMAS DEONDA ACTIVA

ABRE LA VENTANA DE AGREGARTRAZOS (ADD TRACES)

DELETE(SUPR)

MENU “EDIT” DELETE (BORRAR)

CTRL DELETECON UNA VENTANA DE FORMAS DEONDA ACTIVA

BORRA TODOS LOS TRAZOS EN LAVENTANA DE FORMAS DE ONDA


cenidet

PSPICE MODEL EDITOR



CTRL N MENU “FILE” NEW (NUEVO)

CTRL O MENU “FILE” OPEN (ABRIR ARCHIVO)


CTRL S MENU “FILE” SAVE (GUARDAR ARCHIVO)





DELETE(SUPR)


PSPICE STIMULUS EDITOR


ALT A MENU “EDIT” ADD (AGREGAR)

CTRL A MENU “VIEW”AREA (SELECCIONAR AREA PARAACERCAMIENTO)

CTRL DCON UNA VENTANA DE GRAFICACIONACTIVA

DELETE (BORRAR)

CTRL I MENU “VIEW” IN (ACERCAMIENTO)

CTRL L MENU “VIEW” REDRAW (REDIBUJAR)

ALT N MENU “STIMULUS” NEW (NUEVO)

CTRL N MENU “VIEW” FIT (AJUSTAR)

CTRL O MENU “VIEW” OUT (ALEJAMIENTO)

CTRL P MENU “VIEW” PREVIOUS (PREVIO)

CTRL T MENU “EDIT” ATTRIBUTES (ATRIBUTOS)



F12 MENU “FILE” SAVE AS (GUARDAR ARCHIVO COMO)

CTRL F12 MENU “FILE” OPEN (ABRIR ARCHIVO)

SHIFT F12 MENU “FILE” SAVE (GUARDAR ARCHIVO)


cenidet


CTRL SHIFTF12

MENU “FILE” PRINT (IMPRIMIR)

DELETE(SUPR)


ALT DELETE MENU “STIMULUS” REMOVE (QUITAR)

INSERT (INS) MENU “STIMULUS” GET (OBTENER)

LAYOUT


A CON UN OBSTACULO SELECCIONADO ARC (ARCO)

SHIFT A HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) PLACE PASS (COLOCAR PASE)

B ZOOM (ACERCAMIENTO)ZOOM DRC/ROUTE BOX(ACERCAMIENTO A CAJA DEDRC/RUTAS)

SHIFT C HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) COMPONENTS (COMPONENTES)

C ZOOM (ACERCAMIENTO)ZOOM CENTER (ACERCAMIENTO ALCENTRO)

CTRL C NEW OR COPY (NUEVO O COPIAR)

D CON PISTA SELECCIONADA ELIMINAR PISTA

ALT D CON PISTA SELECCIONADA ELIMINAR RED

SHIFT D VENTANA DE DISEÑO

E CON PISTA SELECCIONADAADD FREE VIA (AGREGAR UAN VIALIBRE)

CTRL E PROPERTIES (PROPIEDADES)

SHIFT E HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) ROUTE PASS (PASE DE RUTA)

FCON UNA PISTA U OBSTACULOSELECCIONADO

FINISH (TERMINAR)

CTRL F FIND/GOTO (BUSCAR/IR A)

SHIFT F HOJA DE DATOS (SPREADSHEET)FOOTPRINTS (HUELLAS DE LOSDISPOSITIVOS)

G CON UNA PISTA SELECCIONADA ELIMINAR SEGMENTO DE RUTA

CTRL G PARAMENTROS DEL SISTEMA

SHIFT G HOJA DE DATOS (SPREADSHEET)ROUTE SPACING (ESPACIAMIENTO DERUTA)

H HIGHLIGHT NET (RESALTAR RED)

SHIFT H VENTANA DE DENSIDAD GRAFICA


cenidet


I ZOOM (ACERCAMIENTO) ZOOM IN (ACERCAMIENTO)

CTRL I ADMINSTRADOR DE LIBRERIAS

SHIFT I HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) ESTADISTICAS

J CON UN COMPONENTE SELECCIONADO SHOVE (EMPUJAR)

CTRL J CON COMPONENTES SELECCIONADOS ADJUST (AJUSTE)

K CON COMPONENTES SELECCIONADOS MAKE CLUSTER (AGRUPAR)

CTRL KCON UN COMPONENTE DE GRUPOSELECCIONADO

BREAK CLUSTER (ROMPER GRUPO)

SHIFT K HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) PACKAGES (PAQUETES)

LCON UN COMPONENTE O PISTASELECCIONADO

LOCK (ASEGURAR)

CTRL L CON UNA PISTA SELECCIONADA UNLOCK (LIBERAR)

SHIFT L HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) COLOR

MCON UN COMPONENTE, PISTA OTERMINAL SELECCIONADO

MINIMIZAR CONEXIONES

ALT MMEASUREMENT TOOL (HERRAMIENTADE MEDICION)

CTRL MCON UNA PISTA, OBSTACULO O TEXTOSELECCIONADO

MIRROR (ESPEJO)

SHIFT M HOJA DE DATOS (SPREADSHEET)ERROR MARKERS (MARCADORES DEERRORES)

NCON UN COMPONENTE, PISTA O ERRORSELECCIONADO

SELECT NEXT (SELECCIONA ELSIGUIENTE)

CTRL N NEW FILE (ARCHIVO NUEVO)

SHIFT N HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) NETS (REDES)

O ZOOM (ACERCAMIENTO) ZOOM OUT (ALEJAMIENTO)

CTRL O OPEN FILE (ABRIR ARCHIVO)

SHIFT O HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) OBSTACLES (OBSTACULOS)

P CON UNA PISTA SELECCIONADAADDS TEST POINT (AGREGA UN PUNTODE PRUEBA)

CTRL P PRINT/PLOT (IMPRIMIR)

SHIFT P HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) APERTURES (APERTURAS)

QQUERY WINDOW (VENTANA DEPREGUNTAS)

CTRL Q CON UN COMPONENTE SELECCIONADO QUICK PLACE (COLOCAR RAPIDO)

SHIFT QQUERY WINDOW (VENTANA DEPREGUNTAS)


cenidet


RCON UN COMPONENTE, PISTA,OBSTACULO, TERMINAL O TEXTOSELECCIONADO

ROTATE (GIRAR)

CTRL RCON UN COMPONENTE, PISTA,OBSTACULO, TERMINAL O TEXTOSELECCIONADO

ROTATE (GIRAR)

SHIFT R HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) DRILLS (PERFORACIONES)

SCON UNA PISTA U OBSTACULOSELECCIONADO

SEGMENTO

ALT SSELECT ANY (SELECCIONARCUALQUIER)

CTRL S SAVE FILE (GUARDAR ARCHIVO)

SHIFT S HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) POST PROCESS (POST PROCESAMIENTO)

T CON COMPONENTE SELECCIONADO CAPA OPUESTA

CTRL T CON PISTA SELECCIONADA TRACK (PISTA)

SHIFT T HOJA DE DATOS (SPREADSHEET)PADSTACKS (TERMINALES DECONEXIÓN)

U UNDO (DESHACER)

SHIFT U HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) ROUTE LAYER (RUTAS DE CAPA)

V CON UNA PISTA SELECCIONADA ADD VIA (AGREGAR VIA)

CTRL V NEW OR PASTE (NUEVO O PEGAR)

W CON PISTA SELECCIONADA CHANGE WIDTH (CAMBIAR ANCHO)

CTRL WCON COMPONENTES, COMPUERTAS OTERMINALES SELECCIONADAS

SWAP (INTERCAMBIAR)

SHIFT W HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) ROUTE SWEEP (BARRIDO DE RUTAS)

XCON UNA PISTA U OBSTACULOSELECCIONADO

EXCHANGE ENDS (INTERCAMBIARTERMINALES)

CTRL X DELETE (BORRAR)

SHIFT X HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) TEXT (TEXTO)

YCON UNA PISTA U OBSTACULOSELECCIONADO

ANY ANGLE CORNER (ESQUINAS ENCUALQUIER ANGULO)

SHIFT Y HOJA DE DATOS (SPREADSHEET) LAYERS (CAPAS)

Z ZOOM (ACERCAMIENTO)ZOOM AREA (ACERCAMIENTO PORAREA)

ALT Z ZOOM (ACERCAMIENTO)ZOOM PREVIOS (ACERCAMIENTO ALNIVEL PREVIO)

CTRL Z UNDO (DESHACER)

ESC END COMAND (TERMINAR COMANDO)


cenidet


F1 HELP TOPICS (TOPICOS DE AYUDA)

F3

COMPONENT SELECTION CRITERIADIALOG BOX (CAJA DE DIALOGO PARAEL CRITERIO DE SELECCIÓN DECOMPONENTES)

F5 REDRAW (REDIBUJAR)

F7 ONLINE DRC (DRC EN LINEA)

F12 SAVE AS (GUARDAR ARCHIVO COMO)

SHIFT F4TILE WINDOWS (DESPLEGAR VENTANASCOMO MOSAICOS)

SHIFT F5CASCADE WINDOWS (DESPLEGARVENTANAS COMO CASCADA)

TAB FIND/GOTO (ENCONTRAR/IR A)

ALT botónizquierdo del

mouse

CON LA HERRAMIENTA DEENRUTAMIENTO SELECCIONADA

CREAR UNA RUTA-T A PARTIR DE LAPISTA EXISTENTE

cell CON UNAPISTA

SELECCIONADA

DISMINUIR ANCHURA

CON UNA PISTA SELECCIONADA AUMENTAR ANCHURA

CTRL cell ENLA VENTANA

DEPREGUNTAS

QUESTIONAR EL OBJETO ANTERIOR

CTRL EN LA VENTANA DE PREGUNTAS QUESTIONAR EL OBJETO SIGUIENTE

PUNTO ALTO CONTRASTE

GUION VISIBLE INVISIBLE

BACKSPACE LIMPIAR PANTALLA

ALTBACKSPACE

UNDO (DESHACER)

ENTER PROPERTIES (PROPIEDADES)

HOME(INICIO)

REDRAW (REDIBUJAR)

SHIFT HOME ZOOM (ACERCAMIENTO)ZOOM ALL (FIT) (ACERCAR TODO,AJUSTAR A PANTALLA)

DELETE(SUPR)

DELETE (BORRAR)

PAGE UP (REPAG)

MOVER HACIA ARRIBA UNA VENTANA


cenidet


PAGE DOWN(AV PAG)

MOVER HACIA ABAJO UNA VENTANA

SHIFT PAGEUP

MOVER HACIA LA DERECHA UNAVENTANA

SHIFT PAGEDOWN

MOVER HACIA LA IZQUIERDA UNAVENTANA

INSERT (INS) NEW OR COPY (NUEVO O COPIAR)

FLECHA MUEVE EL CURSOR


cenidet

Anexo F.- BIBLIOGRAFIA

ENGINEERING CIRCUIT ANALYSIS WITH PSPICE AND PROBE

ROGER CONANT

McGRAW HILL

P/N 012437

SPICE FOR POWER ELECTRONICS AND ELECTRIC POWER

MUHAMMAD H. RASHID

PRENTICE HALL

ISBN 0-13-030420

SPICE: A GUIDE TO CIRCUIT SIMULATION AND ANALYSIS USING PSPICE, 2nd ED.

PAUL W. TUINENGA

PRENTICE HALL

ISBN 0-1113-747270-6

NOTAS CURSO TUTORIAL: POWER ELECTRONICS SIMULATION WTH PSPICE

DR. PRASAD ENJETI, TEXAS A&M UNIVERSITY

3rd IEEE INTERNATIONAL POWER ELECTRONICS CONGRESS CIEP’94

NOTAS CURSO TUTORIAL: PSPICE 6.0 VERSION MS WINDOWS

JOSE A. HOYO MONTAÑO

2da SEMANA DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

INSTITUTO TECNOLOGICO DE HERMOSILLO, OCTUBRE 1994

NOTAS SEMINARIO: PSPICE

DRA. MARIA COTOROGEA PFEIFER

CENIDET, 1997

SCHEMATIC CAPTURE WITH CADENCE PSPICE

MARC E. HERNITER

PRENTICE HALL

ISBN 0-13-027694-4

PSPICE USER’S GUIDE

CADENCE DESIGN SYSTEMS

SEGUNDA EDICION MAYO 2000


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PSPICE REFERENCE GUIDE



ORCAD CAPTURE USER’S GUIDE



ORCAD CAPTURE QUICK REFERENCE


PSPICE QUICK REFERENCE


ORCAD LAYOUT QUICK REFERENCE



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Documents

Tutorial OrCAD 9-2