Pspice. Descrierea circuitului in modul text

SPICE este un program de simulare si analiza cu ajutorul calculatorului a circuitelor si sistemelor electronice. Initialele SPICE provin de la Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis, ceea ce inseamna programe de simulare cu precadere a circuitelor integrate. Programul original SPICE a fost dezvoltat in Laboratorul de Cercetari Electronice de la Universitatea Berkeley din California si pus la dispozitia publicului in anul 1975 (SPICE 2).

Descrierea circuitului se poate face in doua moduri:

modul grafic - prin desenarea circuitului si

modul text - prin crearea fisierului sursa cu ajutorul unui editor de text.

PSpice se bazeaza pe o analiza nodala. Etapele descrierii unui circuit sunt:

a)   numerotarea nodurilor de pe desenul circuitului cu numere intregi, pozitive si puse in orice ordine. Nodul de referinta (masa) se noteaza cu 0 (zero).

b)   instructiunea de descriere a unui element cuprinde urmatoarele campuri:

numele elementului;

doua sau mai multe noduri la care este conectat;

valoarea elementului sau un nume de model;

alti parametri care caracterizeaza elementul;

c)   in descrierea circuitului se tine seama de urmatoarele reguli generale:

fiecare element de circuit trebuie sa fie conectat cel putin in doua noduri;

in fiecare nod este obligatoriu sa se conecteze cel putin doua elemente;

pentru fiecare nod trebuie sa existe o cale de curent continuu la masa;

circuitul nu poate contine o bucla formata numai din surse de tensiune si/sau bobine. Bucla se intrerupe conectand rezistente de valori foarte mici ( W

circuitul nu poate contine o sectiune de circuit sau un nod legat in exterior numai prin surse de curent si/sau condensatoare;

d)   numele elementului este format dintr-o litera din alfabet, dar nu oricare, urmata de un sir alfanumeric. Litera din numele elementului este R pentru rezistente, C pentru condensatoare, V pentru surse independente de tensiune, X pentru subcircuite (cum este AO) etc.

e)   prima linie din fisierul sursa reprezinta titlul circuitului;

f)    ultima linie a fisierului sursa este obligatoriu instructiunea .END.

g)   liniile de comentariu incep in prima coloana cu caracterul * si nu sunt luate in seama de PSpice. Comentariile sunt utile in depanarea fisierului sursa;

h)   continuarea unei instructiuni pe linia urmatoare incepe cu semnul + in prima coloana.

Descrierea circuitului in modul TEXT

In cazul descrierii circuitului in MODUL TEXT, procedura de utilizare a mediului PSpice consta din 3 pasi de baza:

la pasul 1 utilizatorul creeaza fisierul fisierul sursa (de intrare) al circuitului supus analizei. Fisierul sursa cuprinde descrierea circuitului si tipurile de analiza ce se vor efectua. Fisierul sursa poate avea extensia .CIR.

la pasul 2 utilizatorul lanseaza programul PSpice care face calculele si analizele cerute de utilizator. PSpice inscrie rezultatele analizei in fisierul de iesire (extensia .OUT) si in fisierul de date (extensia .DAT).

la pasul 3 utilizatorul cere calculatorului sa realizeze reprezentarea grafica cu ajutorul programului PROBE si pe baza fisierului *.DAT si/sau sa afiseze rezultatele din fisierul de iesire *.OUT.

Formatul de intrare al datelor si comenzilor pentru PSpice este nerestrictiv. Campurile dintr-o linie de intrare pot fi separate prin spatii (blank-uri), Tab, virgula, semnul =, paranteza ( sau ).

In afara de prima si ultima linie, celelalte linii pot fi scrise in orice ordine.

Comenzile incep cu un punct in prima coloana.

Orice numar poate fi urmat de un factor de scala.

Este indiferent daca se folosesc litere mari sau mici.

Factorii de scala

Sintaxa instructiunilor de descriere a unor elemente de circuit

Semnificatia notatiilor din sintaxa de descriere a elementelor de circuit:

xxx reprezinta un sir alfa-numeric prin care se identifica elementul de circuit;

n+ reprezinta nodul pozitiv din circuit;

n- nodul negativ din circuit;

ceea ce este optional se trece intre paranteze drepte ([ ]).

Sursele independente de tensiune - V si de curent - I pot fi:

a)     de curent continuu: Vxxx    n+ n- DC valoare

b)     de curent alternativ: Vxxx    n+ n- AC amplitudine

c)     de regim tranzitoriu: Vxxx n+ n- tip_r_tranz, unde tip_r_tranz reprezinta descrierea formei de unda de regim tranzitoriu.

Forma de unda sinusoidala: SIN(VOFF VAMPL FREQ), unde VOFF = tensiunea de offset, VAMPL = amplitudinea semnalului, FREQ = frecventa.

Forma de unda pulsatorie: PULSE(V1 V2 TD TR TF PW PER), unde V1 = tensiunea initiala, V2 = tensiunea de palier, TD = timpul de intarziere, TR = timpul de crestere, TF = timpul de descrestere, PW = lungimea impulsului, PER = perioada.

Sursa de tensiune comandata in tensiune: Exxx n+ n- nc+ nc- ampl, unde nc+ si nc- = nodurile la care se aplica tensiunea de comanda iar ampl = amplificarea sursei de tensiune comandata.

Subcircuite: Xxxx n_1 [n_2 [n_3]] nume_sbct, unde n_1, n_2, n_3 = nodurile din circuitul total analizat la care se leaga subcircuitul, nume_sbct = numele subcircuitului.

Analiza de curent continuu: .DC n_sursa V_start V_stop V_incr, unde n_sursa = numele sursei pentru care se face analiza de c.c., V_start si V_stop = valorile de start/stop ale tensiunii, iar V_incr = pasul modificarii tensiunii.

Tipuri de analiza

Analiza de curent alternativ: .AC tip_modif nr_pcte f_start f_stop, unde tip_modif = tipul de modificare a frecventei (LIN - liniar, DEC - in decade, OCT - in octave), nr_pcte = numarul total de puncte la analiza liniara respectiv numarul de puncte pe decada sau pe octava, iar f_start si f_stop = valorile de start/stop ale frecventei.

Calculul functiei de transfer: .TF var_ies sursa_intr, unde var_ies = semnalul de la nodul de iesire, iar sursa_intr = semnalul de intrare fata de care se calculeaza functia de transfer ca raportul: var_ies/sursa_intr.

Analiza de regim tranzitoriu: .TRAN pas_t t_final [t_start [t_max] unde pas_t = pasul de timp, t_final = timpul final de analiza, t_start = timpul de la care se tipareste raspunsul (implicit t_start=0), iar t_max = pasul maxim de integrare (implicit t_max=pas_t).

Instructiunea de tiparire: .PRINT tip_analiza var_ies1 [var_ies2 . var_ies8], unde var_ies = variabila de tensiune sau curent a carei valoare se tipareste in fisierul de iesire.

Instructiunea de apelare a bibliotecilor de modele:

.LIB nume_biblioteca_1 . nume_biblioteca_i.