pspicemamual

SchematicsSchematics es uno de los programas que constituyen el paquete de simulacin de circuitos

MicroSim Eval 7.1. En realidad este programa en s mismo no realiza ningn tipo de simulacin. Essimplemente un lugar en el que dibujar los circuitos y establecer los parmetros de los distintos elementosque los forman, definir los tipos de anlisis que se desean y, en algunos casos, ver los resultadosobtenidos. Schematics dispone la informacin de forma que PSpice, el verdadero mdulo de anlisis,pueda entenderla. Un tercer mdulo, Probe, permite ver grficamente los resultados de las simulacionessusceptibles de estas representaciones.

El programa Schematics, adems de proporcionar un entorno cmodo y sencillo para dibujar loscircuitos, definir anlisis y asignar valores, sirve de interfaz de acceso a los otros mdulos. As, una vezpreparado un anlisis concreto, sin abandonar Schematics, se puede lanzar la simulacin e invocarPSpice automticamente. Si los resultados son grficos, tambin de forma automtica, se ejecutarProbe.

Anlisis de Redes. ETSE de Telecomunicacin, Universidade de Vigo 2

Arranque del programaBasta con seleccionar el tem Schematics en el men Inicio > Programas > MicroSim Eval 7.1.

La ventana principalEn la ventana principal del programa Schematics pueden distinguirse cuatro partes:1.- La barra de mens, que da acceso a las distintas opciones y funciones del programa.

2.- La barra de estado, en la parte inferior de la ventana, muestra informacin diversa.

3.- La botonera, una forma sencilla y rpida de acceder a varias de las funciones ms empleadas(todas ellas disponibles tambin a travs de los mens). Al posar el puntero sobre alguno de los botonesaparece una breve descripcin de su utilidad en la barra de estado. Algunos botones pueden estarinactivos si la funcin que realizan no tiene sentido en esa situacin concreta.

4.- El rea de diseo es la parte central, donde se dibuja el circuito. Habitualmente presenta unarejilla de puntos para facilitar la colocacin de los distintos elementos.


Seleccin de elementos y dibujado de un circuitoPara introducir un elemento en el circuito es, obviamente, necesario indicar qu tipo de

elemento se desea. Para ello seleccionad el men Draw > Get New Part o pulsad sobre elbotn de la figura. Aparecer un cuadro de dilogo en el que se muestran todos loselementos disponibles y en el que podremos seleccionar el que necesitamos.

A lo largo de la asignatura se emplearn los siguientes elementos:

Elementos pasivosL: induccin.R: resistencia.C: capacidad.K: acoplamiento magntico.

Elementos activosVAC: fuente independiente de tensin alterna en

forma fasorial.VDC: fuente independiente de tensin continua.IAC: fuente independiente de corriente alterna en

forma fasorial.IDC: fuente independiente de corriente continua.E: fuente de tensin controlada por tensin.G: fuente de corriente controlada por tensin.H: fuente de tensin controlada por corriente.F: fuente de corriente controlada por corriente.VSIN: generador de tensin con forma de sinusoide

amortiguada.ISIN: fuente de corriente con forma de sinusoide

amortiguada.

Otros elementosEGND: tierra o nudo de referencia (imprescindible en todo circuito).PARAM: elemento que permite, entre otras cosas, analizar automticamente el mismo circuito

variando el valor de algn elemento pasivo. Se explicar con ms detalle en un apartado posterior.Para finalizar hay todo un conjunto de elementos destinados a la extraccin de resultados (IPRINT,

IPROBE, VIEWPOINT, VPRINT1, VPRINT2, ). Nos referiremos a ellos cuando estudiemos losdiferentes tipos de anlisis.

Colocacin de elementos en el circuito Una vez elegido el elemento deseado de la lista se debe pulsar el botn Place

o el Place & Close (este ltimo cierra automticamente el cuadro de dilogo deseleccin de elementos). Junto con el puntero se mover por el rea de dibujo elelemento deseado hasta que hagamos un click en la posicin elegida (sta podr ser cambiadaposteriormente sin ms que seleccionar elemento en el dibujo y arrastrarlo a su nueva posicin).

Para un acceso ms rpido, los ltimos elementos utilizadospueden seleccionarse tambin de la lista dinmica situada en labotonera.


Si deseamos colocar el elemento en una posicin diferente de la ofrecida por defecto (en vertical,por ejemplo), podemos cambiarla empleando los mens Edit > Rotate o Edit > Flip o, ms cmoda-mente, los atajos de teclado Ctrl-R y Ctrl-F, respectivamente.

Una vez colocado un elemento de un cierto tipo el programa no lo "olvida", es decir, podemosseguir colocando elementos del mismo tipo sin necesidad de seleccionarlos de nuevo. Para devolver elpuntero a su estado normal basta con presionar el botn derecho del ratn sobre el rea de diseo.

Muy importante: cuando pedimos a Probe que nos muestre el valor de unadeterminada corriente es necesario indicrselo sealando un elemento por el que circula. Si osfijis, al colocar cualquier elemento de dos terminales el puntero est ms prximo a uno delos extremos que al otro. El criterio empleado por el programa para dar valor a las corrienteses considerar que la corriente entra al elemento por el terminal prximo al puntero y sale porel otro. Tener esto en cuenta es fundamental para interpretar correctamente los signos de lasdiferentes corrientes que podamos obtener con PSpice.

Para evitar errores se recomienda ser sistemtico en la colocacin de los elementos: porejemplo, "todos los elementos colocados en horizontal tienen su terminal de entrada decorriente a la izquierda y todos los colocados en vertical en la parte inferior". Una alternativaes marcar de algn modo (con la herramienta de texto, por ejemplo) el terminal de entrada delos elementos que nos interesen.

Para finalizar, una vez colocados todos los elementos que forman el circuito, basta conrealizar las conexiones correspondiente uniendo terminales correspondientes mediantecortocircuitos. Para ello se pulsar el botn de la figura y se irn trazando las conexionespertinentes. Anlogamente a lo dicho para los elementos, para devolver el puntero a su estado normal yabandonar el modo de "conexin", presionaremos el botn derecho del ratn sobre el rea de diseo.

Para borrar un elemento o una conexin basta con seleccionarlo y pulsar la tecla de borrado (DEL)o elegir el men Edit > Delete.

Asignacin de nombres y valoresTpicamente, cuando se introduce un nuevo elemento en el circuito, el programa le asigna

automticamente un nombre y un valor por defecto. Para algunos elementos (los pasivos, por ejemplo)ambos, nombre y valor, se muestran junto con el smbolo del elemento.

Para asignar el valor de un determinado elemento, una capacidad, por ejemplo,basta con hacer un doble click encima del valor anterior e indicar el nuevo en el cuadrode dilogo que se abrir.

No es necesario especificar las unidades de cada magnitud (PSpice asigna faradios a lascapacidades, henrios a la inducciones, amperios a las corrientes, etc.). Por otra parte, para la indicacin


del valor numrico se puede utilizar notacin exponencial o emplear los sufijos representativos de losmltiplos y submltiplos de las unidades fundamentales y que son de uso habitual en ingeniera (sepueden usar maysculas o minsculas indistintamente):

FACTOR DE ESCALA NOTACIN EXPONENCIAL VALOR

f (femto) 1e-15 10-15p (pico) 1e-12 10-12n (nano) 1e-9 10-9u (micro) 1e-6 10-6m (mili) 1e-3 10-3k (kilo) 1e3 103meg (mega) 1e6 106g (giga) 1e9 109t (tera) 1e12 1012

Muy importante: en caso de indicar las unidades de una cierta magnitud o de utilizarsufijos han de escribirse inmediatamente despus del valor numrico, sin espacios en blanco(as, es vlido escribir 16.25u, pero no 16.25 u).

Adems, es preciso tener especial cuidado con las capacidades. Un valor de, porejemplo, 40F no es interpretado como 40 faradios, sino como 40 femtofaradios.

Para asignar el nombre a un determinado elemento, una capacidad, por ejemplo,basta con hacer un doble click encima del nombre anterior e indicar el nuevo en elcuadro de dilogo que se abrir, en este caso C1.

Acabamos de describir la forma ms evidente de asignar valor y nombre a un elemento. Sinembargo, algunos pueden precisar una informacin ms detallada. Dos ejemplos sencillos pueden ilustrareste punto:

Al asignar valor a un elemento capacitivo nos limitamos a proporcionar su capacidad, pero,si pretendemos realizar un anlisis en rgimen transitorio, puede ser preciso indicar sutensin inicial.

Cuando se da valor a una fuente independiente en forma fasorial slo se introduce elmdulo. Qu sucede si la fase no es nula?


Para acceder a todos los parmetros que describen un cierto elemento hay trescaminos: hacer un doble click sobre el elemento, seleccionar el elemento y pulsar sobre elbotn de la figura, o seleccionar el elemento e invocar el men Edit > Attributes. En cualquier caso seabrir un cuadro de dilogo en el que introducir todos los valores deseados. En la figura siguiente semuestra el correspondiente a una induccin donde se observa que se puede proporcionar informacinsobre la corriente inicial y sobre la tolerancia (no se emplear en este curso) .

Es posible acceder a parmetros adicionales marcando las dos cajas de la parte inferior. En el nivelde esta asignatura esto no ser necesario y slo contribuir a hacer ms engorroso el manejo de lainformacin, por lo que recomendamos dejar ambas casillas desmarcadas.

Para cambiar el valor de un parmetro usando este dilogo basta con pulsar el deseado en la lista deparmetros, escribir el nuevo en la casilla Value y pulsar el botn Save Attr. Para cerrar el dilogoconservando los cambios realizados se pulsar el botn OK.

Numeracin de los nudosSi no se indica lo contrario, Schematics asigna automticamente nmeros a los distintos nudos del

circuito (que, en principio, sern desconocidos). Sin embargo, asignarlos de forma manual tiene la ventajade que, de este modo, conocemos dichos valores y, por tanto, podremos referirnos a ellos de formaexplcita cuando sea necesario. En principio, salvo el nudo de referencia, que necesariamente ha de tomarel valor cero, se puede poner cualquier valor a cualquier nudo (sin repetirlos) y no es preciso asignarnmeros a todos.

Para asignar nmero a un nudo bastar con hacer un doble click en algn punto de alguna de lasramas que llegan al nudo (en una conexin, no en un elemento), e introducirlo en el correspondientecuadro de dilogo.


Anlisis en continua Una vez preparado el circuito que se desea analizar es el momento de especificar el

anlisis o los anlisis que se desean aplicar. Para ello pulsad el botn de la figura oseleccionad el men Analysis > Setup. Aparecer un nuevo cuadro de dilogo en el quese podrn elegir los anlisis deseados.

En este caso, anlisis en continua, nos interesa nicamente la opcin DC Sweep. Marcad lacasilla correspondiente y pulsad el botn para establecer los parmetros del anlisis.

Como el propio nombre indica, con esta opcin es posible realizar no uno, sino varios anlisis encontinua sucesivos en el mismo circuito variando algn parmetro (Sweep Var. Type) de algn mododefinido por el analista (Sweep Type). En el caso de la figura anterior, una cierta fuente independiente detensin continua, de nombre v1, tomar valores desde 6V a 6V con un incremento lineal de 1V entreanlisis sucesivos. Evidentemente de este modo slo se realizar un anlisis, justamente para el caso en elque v1 toma el valor de 6V, que era lo que se pretenda. Pero, queda claro que podramos haber estudiadode forma automtica el mismo circuito para otro conjunto de tensiones de fuente.

Una vez definidos todos los parmetros que afectan al anlisis, y guardandopreviamente el documento creado, se proceder a la simulacin pulsando el botn de lafigura o mediante el men Analysis > Simulate.


Resultados en DCHay dos formas bsicas de obtener los resultados de un anlisis simple en continua: directamente

sobre el dibujo del circuito o en un documento de resultados.

Resultados sobre el dibujo Para obtener el valor de la diferencia de tensin

entre un nudo cualquiera y el de referenciaemplearemos el elemento VIEWPOINT aplicndolosobre el nudo en cuestin. Este elemento acta comoun voltmetro ideal (no altera el circuito).

Para conocer el valor de la corriente en una ramacolocaremos en ella un elemento del tipo IPROBE. Lacorriente ser positiva si entra por el terminal msprximo a la "escala" (el arco de circunferencia). Esteelemento acta como un ampermetro ideal (no alterael circuito).

Resultados en documento En este caso se emplear IPRINT, para las

corrientes, y VPRINT1 o VPRINT2, para lasdiferencias de tensin entre un nudo y el dereferencia o entre dos nudos, respectivamente. Losvalores solicitados se podrn consultar en eldocumento de salida de PSpice (se accede a l atravs del men Analysis > Examine Output, delpropio Schematics, o desde el men File >Examine Output, desde la propia ventana delPSpice).

Cualquiera de estos elementos requiere queindiquemos qu tipo de salida deseamos (estocobrar ms sentido para anlisis en alterna). Eneste caso es preciso indicarle que es un anlisis de continua. Haced doble click sobre el elemento yasignad cualquier valor distinto de cero al atributo DC (en la figura siguiente se ve un ejemplo paraVPRINT2).


Anlisis en rgimen transitorioUna vez preparado el circuito que se desea analizar, incluyendo las posibles

condiciones iniciales en los elementos reactivos, pulsad el botn de la figura o seleccionad elmen Analysis > Setup. Marcad la opcin Transient... en cuadro de dilogo de seleccinde anlisis y pulsad el correspondiente botn para establecer los parmetros del anlisis.

El anlisis se realizar desde el instante t = 0,indicando el final del mismo con Final Time:.

Si se marca la casilla Skip initial transientsolution el simulador no tendr en cuenta las condicio-nes iniciales asignadadas en los elementos reactivos, ycalcular automticamente las correspondientes alcircuito dado en rgimen estacionario (lo que, a efectosde esta asignatura, coincidira con t = ).

Los resultados de un anlisis en rgimentransitorio pueden volcarse a un documento, al igual quevimos en el caso de continua, con los elementosIPRINT, VPRINT1 o VPRINT2. Sin embargo, ahorapara cada variable no se obtendr un valor nico, sinouna ristra de valores que reflejan su variacin a medidaque evoluciona el tiempo. El lapso entre dos valoresconsecutivos se fija con el parmetro Print Step:. Engeneral, en esta asignatura nos interesar, ms que unlistado de nmeros, ver directamente la forma de ondade las distintas variables (en el apartado siguiente seexplica cmo conseguirlo). En este caso el valor dePrint Step: es irrelevante, aunque es obligatorio asignarle alguno (la centsima parte del instante final,por ejemplo).

El resto de parmetros del cuadro de dilogo no son necesarios en esta asignatura.

Resultados en rgimen transitorioComo dijimos anteriormente, estaremos interesados en ver grficamente las formas de onda de las

variables que elijamos. Por defecto, al terminar la simulacin del circuito, se ejecutar automticamente elprograma grfico Probe con el que tendremos acceso a todas las posibles variables del circuito.

Otra opcin es emplear el men Markers. Tres son lasopciones que nos interesan en este punto:

Con Mark Voltage/Level podremos seleccionar un nudoy ver la tensin entre l y el de referencia (tensin positivaen el nudo seleccionado).

Con Mark Voltage Differential podremos ver ladiferencia de potencial entre dos nudos cualesquiera(tened cuidado con la polaridad en este caso).

Marcando con Mark Current into Pin el extremo decualquier elemento del circuito se mostrar la corrienteque entra por ese punto al elemento.

La utilizacin de cualquiera de estas opciones hace que, al abrirse Probe, se muestrenautomticamente las variables seleccionadas.


El circuito de la figura es un ejemplo en elque se obtendrn automticamente la corrienteque circula por el elemento R1, entrando por suextremo izquierdo, y la diferencia de tensinentre los nudos 2 y 3.Evidentemente, el resto de las variables delcircuito seguirn estando accesibles desde Probe,pero no se mostrarn de forma automtica.

Anlisis en rgimen sinusoidal permanentePara analizar circuitos operando en rgimen sinusoidal permanente es preciso que las fuentes

independientes que haya en el mismo estn representadas de forma fasorial, es decir, se usarn loselementos VAC e IAC.

Una vez diseado adecuadamente el circuito debern establecerse los parmetros delanlisis. Pulsad el botn de la figura o seleccionad el men Analysis > Setup. En elcuadro de dilogo de seleccin de anlisis marcad la opcin AC Sweep... y pulsad elcorrespondiente botn.

De modo similar al ya explicado en el caso de continua, ajustando los valores de este cuadro dedilogo se puede analizar automticamente el comportamiento del circuito en un rango de frecuenciasespecificado (Sweep Parameters) y variando del modo deseado (AC Sweep Type). Los parmetrosagrupados en Noise Analysis caen fuera del mbito de esta asignatura. En el ejemplo de la figura anteriorse analizar el comportamiento del circuito a una nica frecuencia de 159154.9 Hz ( 1 Mrad/s).

Muy importante: las frecuencias deben expresarse en hercios y, aunque se trate de unanlisis fasorial, es preciso proporcionar estos valores. Son necesarios para calcular losvalores de las impedancias de los elementos reactivos.


Resultados en rgimen sinusoidal permanenteEn este caso es necesario distinguir dos situaciones: Se busca el valor numrico de algn fasor en una o unas pocas frecuencias. Se desea obtener una representacin grfica de la respuesta en frecuencia del circuito en un

cierto rango de valores.

Anlisis fasorialSe emplearn, como ya se explic en el anlisis en continua, los elementos IPRINT, para las

corrientes, y VPRINT1 o VPRINT2, para las diferencias de tensin entre un nudo y el de referencia oentre dos nudos, respectivamente. Con estos elementos los resultados aparecern de forma numricaexplcita en el documento de salida una vez realizada la simulacin (para verlo, se emplea el menAnalysis > Examine Output).

Un fasor, como se sabe, es un nmero complejo, por lo que podemos preferir su representacincartesiana frente a la polar (o viceversa), podemos estar interesados slo en el mdulo o slo en la parteimaginaria, por poner unos ejemplos. El programa nos permite decidir cules de estos valores aparecernen el documento de salida. Haciendo un doble click sobre cualquiera de los elementos de salida seelegirn los valores deseados. Por ejemplo, en la figura siguiente, empleando IPRINT, se solicitan tantola forma polar (MAG y PHASE) como la cartesiana (REAL e IMAG). Ntese que tambin se asignavalor no nulo al parmetro AC.

Respuesta en frecuenciaAqu, al igual que en el caso de rgimen transitorio, podemos elegir las variables que nos interesen

desde Probe de entre el total de variables o, alternativamente, podemos utilizar los marcadores (menMarkers) para seleccionar alguna variable antes del anlisis, que se mostrar de forma automtica alfinalizar ste.

Evidentemente, en una representacin de este tipo el eje de abscisas representa la frecuencia(expresada en Hz). Adems, si se ha realizado un barrido logartmico (por octavas o por dcadas), el ejede abscisas se mostrar automticamente en escala logartmica.

Como se dijo en el apartado anterior, de un fasor podemos desear distintas representaciones. Losmarcadores que conocemos representan el mdulo de la magnitud seleccionada. Si deseamos otra cosadeberemos elegir el tem Markers > Mark Advanced. En el cuadro de dilogo que aparecerpodremos elegir la opcin que necesitemos. Las ms interesantes para esta asignatura son vphase, iphase


(para fases de tensiones y corrientes, respectivamente) y vreal, ireal, vimaginary e iimaginary (para laspartes real e imaginaria).

Variacin de elementos pasivosEn los apartados anteriores hemos visto cmo analizar automticamente un mismo circuito para

diferentes valores de una fuente (anlisis en continua), para diferentes instantes de tiempo (anlisistransitorio) o para diferentes frecuencias (anlisis en rgimen sinusoidal permanente). En ocasiones seradeseable poder combinar estas variaciones con las de algn elemento pasivo. Un par de ejemplosaclararn este punto:

Se desea representar la respuesta transitoria de un circuito en el que una cierta resistencia puedetomar tres valores diferentes y estudiar las diferentes formas de onda obtenidas.

Se desea representar la respuesta en frecuencia de un circuito resonante para distintos valores deuna capacidad.

Una de las formas de realizar este tipo de anlisis es empleando el elemento PARAM. En losprrafos siguientes detallaremos el procedimiento para hacer variar una resistencia. El mtodo es anlogopara capacidades e inducciones.

Paso 1Haremos doble click sobre el valor de la resistencia y le

asignaremos un nombre, en el ejemplo Rvar. Este nombretiene que escribirse entre llaves (si stas no aparecenexplcitamente en el teclado pueden obtenerse pulsando Alt +123 para {, y Alt + 125 para }).


Paso 2Colocaremos un elemento de tipo PARAM en nuestro diseo y,

haciendo doble click sobre l, asignaremos los valores del cuadro dedilogo correspondiente tal como se muestra en la figura adjunta.

Muy importante: con independencia del valor que queramos asignar a la resistencia,haremos que el parmetro VALUE1 tome el valor 1. Estudiad la documentacin del programapara una explicacin ms detallada.

Paso 3Pulsad el botn de la figura o seleccionad el men Analysis > Setup. En el cuadro

de dilogo de seleccin de anlisis marcad la opcin Parametric... y pulsad elcorrespondiente botn. Aparecer un nuevo cuadro de dilogo como el de la figura siguiente.

En Name se escribir el nombre que hayamos asignado a la resistencia, en nuestro caso Rvar. EnSweep Var. Type se marcar la opcin Global Parameter. En Sweep Type se seleccionar el modo devariacin deseado. En el ejemplo se ve cmo la resistencia toma los valores 1, 5 y 100 ohmios de una listaexplcita.


Otros aspectos de Schematics

Ejecucin automtica de ProbePor defecto, al finalizar un anlisis se lanza automticamente Probe. En muchos casos esto es

deseable pero en otros, si slo buscamos un resultado numrico en el documento de resultados, porejemplo, no.

Para desactivar la ejecucin automtica de Probe, selecionad el men Analysis > Probe Setup.En el cuadro de dilogo que aparezca deber marcarse la opcin Do Not Auto-Run Probe.

Transformadores linealesPara disear un transformador lineal necesitaremos: Dos inducciones. El coeficiente de acoplamiento, k.Las dos primeras se obtienen con el elemento L convencional con una pequea

puntualizacin: el terminal marcado con el punto se corresponder con aqul msprximo al puntero del ratn cuando se coloque en el circuito. Para no olvidar cul delos extremos es el del punto, recomendamos marcarlo de algn modo, poniendo a sulado un asterisco, por ejemplo, como se ve en la figura.

Para establecer la induccin mutua emplearemos el elementoK_Linear. Haciendo doble click en l podemos indicar cules son loselementos inductivos implicados y el valor del coeficiente deacoplamiento. En la figura siguiente se muestra el cuadro de dilogocorrespondiente, en el que se han cubierto los parmetros que habra que


introducir para construir un transformador lineal, con coeficiente de acoplamiento de 0.25, y en el que loselementos inductivos acoplados son dos: Lprim y Lsec (ntese que podra haber ms induccionesinvolucradas).

Transformadores idealesSchematics no proporciona un modelo especfico para implementar el comportamiento de un

transformador ideal.Una aproximacin sencilla sera emplear uno lineal en los que los elementos se hacen tender al

lmite que define el ideal, es decir: el coeficiente de acoplamiento tiende a la unidad y las autoinduccionestienden a infinito, guardando la proporcin que determina la relacin de transformacin

LL

NN

1

2

1

2

2

=

Evidentemente no se puede asignar un valor infinito a las autoinducciones, por lo que habr quedarles un valor mucho mayor que cualquier otra impedancia del circuito. Esto, fcilmente alcanzable auna frecuencia nica, puede no ser sencillo si deseamos estudiar el comportamiento del circuito en unespectro amplio, puesto que el funcionamiento debe ser correcto tambin a las frecuencias ms bajas,donde la impedancia de las inducciones son menores. Por otro lado, asignar valores exageradamente altospuede dar lugar a problemas numricos en el ordenador cuando analicemos frecuencias altas. Porejemplo, una induccin de 1000 TH (1015 H) a una frecuencia de 1 GHz (109 Hz) presenta unaimpedancia de 1024 .

Otra forma de abordar el problema es modelar el transformador ideal implementando las ecuacionesque rigen su comportamiento mediante generadores dependientes. Este mtodo, un poco ms laboriosoque el anterior, es vlido en cualquier rango de frecuencias. En las figuras siguientes se muestra unejemplo concreto en el que se puede comprobar que ambos circuitos representan el mismo par deecuaciones.

+

V1-

+

V2-

I1 I2

4:1

V1 = 4 V2I2 = 4 I1

+

V1-

I1

+

V2-

I2-4 V2

-4 I1


Fuentes sinusoidales en el dominio del tiempoEn el apartado dedicado al anlisis en rgimen sinusoidal permanente se han empleado

exclusivamente los elementos VAC e IAC, que representan generadores en el dominio fasorial. Con ellosno es posible realizar representaciones en el dominio del tiempo de las diferentes magnitudes de uncircuito. En su lugar se puede realizar un anlisis en rgimen transitorio (suficientemente largo para quese alcance el rgimen estacionario) y emplear los elementos VSIN e ISIN, que son generadores detensin y corriente, respectivamente, con una forma de onda que se ajusta a la siguiente expresin.

x(t) =x0 si t < t0

x0 + xae(t t 0 ) sen 2f(t t0 ) + [ ] si t t0

Los parmetros de la expresin anterior se traducen directamente en los correspondientes en loscuadros de dilogo de VSIN e ISIN (estudiad el ejemplo para VSIN ms abajo) y, como se deduce de laecuacin anterior y se observa en la grfica siguiente, tienen el siguiente significado:

x0: es el nivel de continua alrededor del que seproduce la oscilacin. Se corresponde con el parmetroVOFF en el dilogo.

: es el factor de atenuacin de la envolventeexponencial. Se corresponde con el parmetro DF en eldilogo.

xa: es la variacin mxima que se producira desdex0 cuando la atenuacin fuese nula. Se corresponde conel parmetro VAMPL en el dilogo.

t0: es el instante en el que se inicia la oscilacin.Se corresponde con el parmetro TD en el dilogo.

f: es la frecuencia de componente sinusoidal. Se corresponde con el parmetro FREQ en el dilogo.: es la fase de la oscilacin en el instante inicial. Se corresponde con el parmetro PHASE en el

dilogo.

t

x0

t0

x(t)

ProbeProbe es uno de los programas que constituyen el paquete de simulacin de circuitos MicroSim

Eval 7.1. Este programa toma los resultados que genera el simulador PSpice, guardados en unos archivosespeciales, y permite la representacin grfica de diferentes magnitudes del circuito y otras relacionadascon ellas.


Arranque del programaProbe se ejecutar automticamente despus de una simulacin, a menos que se haya especificado

lo contrario (repasad el apartado Ejecucin automtica de Probe en las pginas dedicadas a Schematics).Sin embargo, si la simulacin del circuito se ha realizado con anterioridad, es posible acceder a

Probe directamente sin necesidad de repetir los clculos. Para esto hay dos procedimientos: Abrid el documento que contiene el circuito analizado con Schematics y seleccionad el tem

Analysis > Run Probe. Directamente desde el escritorio, sin necesidad de abrir ningn otro programa, basta con

seleccionar el tem Probe en el men Inicio > Programas > MicroSim Eval 7.1.

De este modo slo se ejecutar el programa, quedando a la espera de que abramosmanualmente el fichero de datos que deseemos.

La ventana principalEn la ventana principal del programa Probe pueden distinguirse cuatro partes:1.- La barra de mens, que da acceso a las distintas opciones y funciones del programa.

2.- La botonera, una forma sencilla y rpida de acceder a varias de las funciones ms empleadas(todas ellas disponibles tambin a travs de los mens). Algunos botones pueden estar inactivos si lafuncin que realizan no tiene sentido en esa situacin concreta. Slo se ver completa si la resolucin dela pantalla es de, al menos, 1024 768 pxeles.


3.- La barra de informacin, en la parte inferior de la ventana, muestra una breve indicacin acercade la utilidad de los botones al posar sobre ellos el puntero.

4.- La parte central, en la que se muestran unos ejes de coordenadas, es el rea de dibujo.

Seleccin de variablesSi en el esquema del circuito se incluy algn marcador, la variable correspondiente aparecer

automticamente en Probe despus de la simulacin. En caso contrario, o si lo que se desea es representaruna variable diferente, basta con pulsar el botn de la figura o, alternativamente, seleccionarel tem Trace > Add. Aparecer un cuadro de dilogo en el que seleccionar la magnituddeseada.

En la lista de la parte izquierda se muestran las variables disponibles directamente despus de lasimulacin. Por defecto, se mostrarn, entre otras, las tensiones desde cada nudo al de referencia y lascorrientes en los diferentes elementos (para hacer la lista ms manejable, es recomendable desmarcar lascasillas centrales tal y como se ve en la figura). En la lista de la derecha se ofrecen un conjunto defunciones que se pueden aplicar a las variables deseadas.

Para elegir una variable basta con escribir su expresin en el campo Trace Expression:, en la parteinferior del dilogo (si es una de las de la lista, bastar con pulsar sobre ella). Se pueden solicitarsimultneamente diferentes variables sin ms que separarlas con un espacio.


Acerca de las tensionesEn general, las tensiones se definen indicando los nudos entre los que se miden: V(nudo+, nudo).

Por ejemplo, V(3,2) representa la tensin que cae desde el nudo 3 (polaridad positiva) al nudo 2(polaridad negativa). Si se omite el segundo nudo, como sucede en las tensiones ofrecidas por defecto, sesobreentiende que el terminal negativo es el nudo de referencia del circuito (nudo 0).

Acerca de las corrientesUna corriente se define indicando el nombre de un elemento por el que circule: I(nomElemento).

Por ejemplo, tal como se ve en el cuadro de dilogo anterior, I(R1) es la corriente que circula por laresistencia R1. El signo (o la fase) de estas corrientes depende de cmo el elemento haya sido introducidoen el circuito (revisad el apartado Seleccin de elementos y dibujado de un circuito de las hojas deSchematics).

Acerca del rgimen sinusoidal permanenteLas magnitudes resultantes de un anlisis en rgimen sinusoidal permanente son, en general,

complejas. Con los criterios expuestos antes para tensiones y corrientes se obtendr la representacin delmdulo de la magnitud deseada. Si lo que se desea es la fase, deber escribirse una P inmediatamentedespus de la V o la I en la definicin de la variable. As, si la magnitud es compleja, V(3,2) representa elmdulo de la tensin que cae desde el nudo 3 al nudo 2, mientras que VP(3,2) simboliza la fase de lamisma tensin. Anlogamente, I(R1) es el mdulo de la corriente que circula por la resistencia R1,mientras que IP(R1) es su fase.

Del mismo modo, si lo que se desea dibujar es la parte real o la parte imaginaria de una determinadavariable, sustituiremos la P por una R o una I, respectivamente.

La grfica

Los ejes de coordenadasLos ejes utilizan automticamente las unidades adecuadas a las magnitudes representadas.Haciendo un doble click sobre cualquiera de los ejes se abre un cuadro de dilogo que permite

ajustar sus caractersticas.

El paso de escala lineal a logartmica, o a la inversa, puede hacerse tambindirectamente pulsando uno de los botones mostrados (el de la izquierda para el eje deabscisas y el de la derecha para el de ordenadas).


Una forma menos precisa, pero ms rpida, de cambiar el rango de valores que se muestra en lagrfica es pulsar los botones de la figura adjunta. Su funcin, de izquierda a derecha, es la siguiente:

Ampla la grfica tomando como centro un punto de la mismaque seleccionaremos con el ratn.

Similar a la anterior, pero provoca una reduccin. Ampla una regin de la grfica que elegiremos con el ratn. Reajusta el rango de ambos ejes para mostrar todas las variables representadas.

CursoresLos cursores en Probe son dos marcadores que se desplazan a lo largo de la variable

que se indique, proporcionando los valores de abscisa y ordenada para un punto concreto.Para activarlos o desactivarlos se pulsar el botn de la figura.

Para asignar el primer cursor a una curva se pulsar el botn izquierdo del ratn sobre el smboloque la representa en la parte inferior izquierda de la grfica (inmediatamente debajo del eje de abscisas).Si se mantiene pulsado el botn y se desplaza el ratn por la grfica, el cursor seguir el movimiento,indicando los diferentes valores que toma la curva. El manejo del segundo cursor es idntico, peropulsando en cada ocasin el botn derecho del ratn.

Al activar los cursores aparecer una ventana flotante en laque se muestran los valores de abscisa y ordenada de ambos (A1y A2) y sus respectivas diferencias. Esto resulta muy til paratomar medidas precisas que involucren dos curvas.

Hay un conjunto de botones especficos para posicionar los cursores en puntos de inters especial.Estos botones, que se muestran en la figura adjunta, tienen, de izquierda a derecha, las funciones que sedetallan a continuacin:

Sita el cursor en el siguiente mximo relativo. Sita el cursor en el siguiente mnimo relativo. Sita el cursor en el siguiente punto de mxima pendiente. Sita el cursor en el mnimo absoluto de la curva. Sita el cursor en el mximo absoluto de la curva. En realidad las curvas no son continuas, sino que se calculan sus valores en una serie de

puntos especficos y se interpolan linealmente los intermedios. El ltimo botn sitael cursor en el siguiente punto realmente calculado. Para que se muestren en lagrfica los puntos reales basta pulsar el botn que se muestra.

Representaciones simultneasEn Probe se pueden representar diferentes variables simultneamente sobre los mismos ejes. Hay

ocasiones, sin embargo, en las que es necesario disponer a la vez de dos curvas pero no compartir laescala. Por ejemplo, se desea representar la corriente y la tensin en una resistencia de 10 k ;evidentemente, la corriente ser slo una diezmilsima de la tensin, por lo que, si se representan juntascon la misma escala, no se distinguirn sus variaciones.

Probe dispone de tres formas de solventar este problema: Dibujar cada variable en una ventana nueva. Para crear una nueva ventana se elegir el tem

Window > New. Dividir la ventana en horizontal creando dibujos diferentes (aunque compartirn la escala de

abscisas). Para ello basta seleccionar el tem Plot > Add Plot. Para alternar entre los distintosdibujos que tengamos slo ser necesario hacer un click sobre el deseado (el activo se marcarcon la indicacin SEL>> a su izquierda). Si deseamos eliminar alguno de ellos (y todas suscurvas asociadas) slo hay que hacerlo activo y elegir el tem Plot > Delete Plot.


Creando un nuevo eje de ordenadas sobre el mismo dibujo (compartiendo las abscisas). Paraello basta seleccionar el tem Plot > Add Y Axis. Para alternar entre los distintos ejes quetengamos slo ser necesario hacer un click sobre el deseado (el activo se marcar con laindicacin >> a su izquierda). Si deseamos eliminar alguno de ellos (y todas sus curvasasociadas) slo hay que hacerlo activo y elegir el tem Plot > Delete Y Axis.

Eliminacin de curvasUna curva se elimina seleccionando la variable correspondiente en la lnea de leyendas (situada en

la parte inferior izquierda de la ventana, inmediatamente debajo del eje de abscisas) y pulsando la teclaSupr.

Para eliminar todas las curvas de una sola vez se elegir el tem Trace > Delete All.Si nos arrepentimos de la ltima accin de borrado, podemos recuperar la curvas eliminadas con el

tem Trace > Undelete.

Texto y elementos grficos Bajo el men Tools > Label se agrupan un conjunto de tems que permiten la inclusin en la

grfica de diferentes elementos: texto, elipses, rectngulos, flechas, .

Estos elementos pueden ser seleccionados a posteriori para recolocarlos (arrstrandoloscon el ratn a su nueva posicin) o eliminarlos (pulsando la tecla Supr). Al elemento textopuede accederse tambin pulsando el botn de la figura.

pspicemamual

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