2.1.3 Generadores dependientes Los generadores dependientes se dividen en dos tipos : A. Generadores controlados por tensión. B. Generadores controlados por corriente. A. Generadores controlados por tensión La declaración comprende cuatro campos. Nombre del generador. Nodos de conexión. Nodos de control. Ganancia o transconductancia.
Generador de tensión controlado por tensión La sintaxis para la declaración es la siguiente : Generadores de corriente controlados por tensión la sintaxis es de manera similar, exceptuando el inicio del nombre el cual debe ser con la letra G y teniendo en cuenta lo explicado en las fuentes independientes, en relación a los nodos de extracción (1) e inyección (2).
Fuentes independientes V1 1 0 DC 5 I1 2 3 DC 1m V2 7 0 SIN(0 2 2 0 0 0) Fuentes controladas por tensión E1 5 0 3 0 2 G1 7 6 4 5 2.5
B. Generadores controlados por corriente. Cuando la variable de control de una fuente controlada es una corriente, PSPICE requiere la inserción de una fuente de tensión continua de 0 V, que actúa como amperímetro. Es importante tener en cuenta la fuente sensora, debe ser colocada de tal manera que la corriente de control entre por la terminal positiva. La declaración de este tipo de generadores cuenta con cuatro campos: Nombre del generador. Nodos de conexión. Generador de control. Ganancia o Transresistencia.
Generador de tensión controlado por corriente Generador de corriente controlados por corriente
Fuentes independientes V1 1 0 DC 5 I1 2 3 DC 1m V2 7 0 SIN(0 2 2 0 0 0) Fuentes controladas por tensión E1 5 0 3 0 2 G1 7 6 4 5 2.5 Fuentes controladas por corriente H1 2 5 V1 0.5 F1 2 4 V_AMP 3
2.1.4 Elementos resistivos Para la inserción de elementos resistivos, se utiliza una sintaxis que consta de tres campos : La definición de la polaridad de los nodos se hace teniendo en cuenta el sentido de la corriente.
Fuentes independientes V1 1 0 DC 5 I1 2 3 DC 1m V2 7 0 SIN(0 2 2 0 0 0) Fuentes controladas por tensión E1 5 0 3 0 2 G1 6 7 4 5 2.5 Fuentes controladas por corriente H1 2 3 V_AMP 0.5 F1 2 4 V_AMP 3 Resistores R1 1 2 100 R2 3 AMP 500 R3 4 5 1K R4 6 5 1K
2.1.5 Amplificadores operacionales PSPICE ofrece tres opciones para describir un amplificador operacional en un archivo fuente. Utilizando un circuito equivalente con resistencias y una fuente de tensión controlada por tensión. La segunda opción es similar a la anterior, pero en este caso el amplificador es modelado mediante un subcircuito, el cual puede ser utilizado como otro elemento de PSPICE. La tercera alternativa es utilizar los modelos incorporados en la librería de elementos que contiene el programa. Estos modelos son más complejos y sofisticados, por lo cual se hace más lento el análisis del circuito.
A. Modelo utilizando resistencias y una fuente controlada por tensión. El circuito utilizado para modelar el amplificador operacional se muestra en la siguiente figura. Ri 1 2 valor Exxx 3 5 2 1 A Ro 3 4 valor
B. Modelo utilizando subcircuitos. Para definir un subcircuito en un archivo fuente de PSPICE es necesario utilizar la sentencia de control SUBCKT, cuya sintaxis general es la siguiente : SUBNAM corresponde al nombre del subcircuito, N1, N2, N3,…. corresponden a los nodos externos, Luego de la sentencia .SUBCKT se hace la descripción del subcircuito y por último se finaliza con la sentencia .ENDS .
Después de hacer la descripción en un subcircuito, la sentencia utilizada para incluirlo dentro de un circuito global es la siguiente : Xyyy describe el nombre del subcircuito, Nodos indica las conexiones externas entre el subcircuito y el circuito global, SUBNAME hace referencia al nombre de la descripción de subcircuito utilizada.
.SUBCKT AMPO 1 2 4 5 R1 1 2 1E10 E1 3 5 2 1 1E6 Ro 3 4 1K .ENDS AMPO Para incluirlo en el circuito global X1 2 0 3 0 AMPO X2 4 6 5 0 AMPO
2.2 Sentencias de control 2.2.1 Sentencia .OP Esta sentencia de control indica a PSPICE que calcule el punto de operación DC para el circuito que se va a analizar Voltajes en cada nodo. Corrientes en cada fuente de tensión y la potencia total disipada. Punto de operación para cada dispositivo. El análisis básico que PSpice realiza incluye los valores que caen dentro de las dos primeras categorías. Con la opción de análisis .OP podemos calcular la corriente y el voltaje a través de cualquier otro dispositivo presente en el circuito.
2.2.2 Sentencia .DC La sentencia de control .DC permite incrementar el valor de una fuente independiente (tensión o corriente), especificando el rango de valores y el tamaño del incremento. El formato general de la sentencia .DC es el siguiente : Por ejemplo para variar un generador V1 entre 10 y 5 voltios, a razón de .5 voltios de incremento, se utilizaría la siguiente línea de comando : .DC V1 -5 10 0.5 Esta sentencia también nos permite variar dos generadores de manera simultanea. .DC FUENTE1 INICIO1 FIN1 INCR1 FUENTE2 + INICIO2 FIN2 INCR1 .DC V1 0 10 1 I1 0 3 .25
2.2.3 Sentencia .TF La sentencia de control .TF permite calcular tres características de los circuitos: La razón entre una variable de salida y otra de entrada. La impedancia de entrada con respecto al generador. La impedancia de salida con respecto a las terminales de la carga. La sintaxis general de esta sentencia es la siguiente : .TF Variable de salida Variable de entrada
2.2.4 Sentencia .SENSE La sentencia .SENSE nos permite obtener la sensibilidad de una determinada variable con respecto a los cambios en los valores nominales en cualquiera de los elementos del circuito. La sintaxis es muy simple : .SENSE Variable.
2.3 Sentencia .PRINT Esta sentencia genera tablas de datos con el valor de una o más variables, los cuales dependen de una sentencia .DC previa . Su sintaxis general es la siguiente: PRINT DC VARIABLE 1
Ejemplo 1 : En el circuito de la figura, calcule V1 y Vo , sí Vg = Ig = g = 1. Problema 1.6 *Descripción de los elementos *nombre n+ n- valor R1 1 2 1 R2 2 3 1 R3 3 4 0.5 R4 4 5 0.5 R5 0 2 1 R6 6 4 1 R7 6 5 0.5 R8 0 6 1 *nombre n+ n- tipo valor Vg 1 0 DC 1 I1 3 0 DC 1 *nombre n+ n- nc+ nc- gan G1 3 6 2 0 1 .end
El fichero de salida que produce P-SPICE es el siguiente :
**** 03/16/98 13:23:58 ********* NT Evaluation PSpice (July 1997) ************ **** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C ***************************************************************************** NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE ( 1) 1.0000 ( 2) .1250 ( 3) -.6250 ( 4) -.4375
( 5) -.3438 ( 6) -.2500
VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT Vg -8.750E-01
TOTAL POWER DISSIPATION 8.75E-01 WATTS
JOB CONCLUDED TOTAL JOB TIME .17
Ejemplo 2 : En el circuito del a figura hallar Va-b. Sí V1 = V2 = 1 y a = 50.
EJEMPLO 2 R1 1 2 500 R2 3 4 20 R3 4 5 20 R4 7 6 500 R5 0 4 1k R6 0 8 2k ** Generadores * independientes V1 1 0 DC 1 V2 7 0 DC 1 V3 2 3 DC 0 V4 6 5 DC 0 ** Generadores *dependientes F1 0 3 V3 50 F2 8 5 V4 50 .op .end
Fichero de salida
**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C *************************************************
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 1.0000 ( 2) .9952 ( 3) .9952 ( 4) .9853
( 5) .9952 ( 6) .9952 ( 7) 1.0000 ( 8) -.9660
VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT V3 9.660E-06 V4 9.660E-06 V2 -9.660E-06 V1 -9.660E-06
TOTAL POWER DISSIPATION 1.93E-05 WATTS
JOB CONCLUDED TOTAL JOB TIME .25
Ejemplo 3:
En el siguiente circuito, varíe la fuente de corriente I1 de 0 a 3 A (en pasos de 1A). Para cada valor de corriente, obtenga el valor de V12 , si el generador V1 varía de 0 100 V en pasos de 20 voltios.
Ejemplo 3
R1 1 2 5 R2 0 2 40 R3 2 3 8 R4 1 3 32 V1 1 0 DC 0 ***amperímetro V2 0 4 DC 0 I1 4 3 DC 0 **Sentencia DC anidada .DC V1 0 100 20 I1 0 5 1 **tipo de análisis .PRINT DC V(1,2) I(V2) .PROBE .END
Fichero de salida
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