Piccolo Manuale su PSpice
a cura di
prof.ssa Tiziana Marsella
Piccolo manuale su PSpice
Sommario
PICCOLO MANUALE DEL PROGRAMMA DI SIMULAZIONE PSPICE ................................................. 3
IL DISEGNO DELLO SCHEMA ELETTRICO ............................................................................................... 3
COME PRENDERE UN COMPONENTE ..................................................................................................................... 3
COME COLLEGARE I COMPONENTI ....................................................................................................................... 5
I COMPONENTI .................................................................................................................................................. 5
COME MODIFICARE IL NOME DI UN COMPONENTE ................................................................................................ 6
COME MODIFICARE IL VALORE DI UN COMPONENTE ............................................................................................ 6
COME SPOSTARE UN ATTRIBUTO (NOME O VALORE) DI UN COMPONENTE ............................................................ 8
ALIMENTAZIONI E SEMPLIFICAZIONI.................................................................................................................... 8
COME COLLEGARE I SEGNALI DI INGRESSO NELL’IPOTESI DI CIRCUITO ALIMENTATO A
PIÙ INGRESSI ...................................................................................................................................................... 9
COME EFFETTUARE IL CHECK ELETTRICO DEL CIRCUITO : CREAZIONE DELLA NETLIST
DELLO SCHEMATICO. ................................................................................................................................... 10
SIMULAZIONE DEL CIRCUITO .................................................................................................................... 11
COME LANCIARE LA SIMULAZIONE.................................................................................................................... 12
ANALISI DEI RISULTATI ............................................................................................................................... 13
VISUALIZZAZIONE DELLE TENSIONI ................................................................................................................... 13
COME AGGIUNGERE UN PLOT ............................................................................................................................ 13
VISUALIZZAZIONE DELLE CORRENTI.................................................................................................................. 14
MODIFICA DELLA SCALA DI UN PLOT ................................................................................................................ 14
COME SAPERE CHE GENERATORE USARE ........................................................................................................... 15
ANALISI IN DC .................................................................................................................................................. 17
ANALISI IN TRANSITORIO............................................................................................................................ 18
LA SIMULAZIONE DIGITALE ............................................................................................................................... 19
CARATTERISTICHE DEL GENERATORE DIGCLOCK .......................................................................................... 20
CARATTERISTICHE DEL GENERATORE STM1 ..................................................................................................... 21
ANALISI .............................................................................................................................................................. 23
AC SWEEP AND NOISE ANALYSIS ............................................................................................................ 23
LOAD BIAS POINT ........................................................................................................................................... 24
Tiziana Marsella
2
Piccolo manuale su PSpice
Piccolo manuale del programma di simulazione Pspice
Dopo essere entrati in Windows, start, in menù avvio aprire il gruppo
"MicrosimEval8.0", e lanciare il programma "schematics" (basta fare click sulla
relativa icona...).
Il disegno dello schema elettrico
Lo schema del circuito che deve essere simulato va costruito con lo schematic editor:
per fare ciò è sufficiente seguire le seguenti istruzioni:
Per disegnare lo schema di un circuito è necessario prelevare dalle librerie i simboli
che rappresentano i componenti elettrici e/o elettronici , collocarli nel foglio di lavoro
e connetterli con le linee di collegamento.
Come prendere un Componente
Aprire la tendina DRAWGET NEW PART: viene
visualizzata una finestra di dialogo in cui può
essere scritto il nome del componente che si
vuole prendere e nella quale sono riportati i nomi
dei componenti memorizzati nelle librerie (per
esempio: GND_EARTH
è la massa, R indica
Resistore, C indica Condensatore ).
Tiziana Marsella
3
Piccolo manuale su PSpice
In alternativa, sempre nella finestra di dialogo
si può premere il tasto LIBRARIES: si apre
un'altra cartella in cui a DESTRA si ha la lista
delle librerie a cui si può accedere, mentre a
SINISTRA si ha la lista di componenti
contenuti
nella
libreria
correntemente
selezionata.
Dopo aver aperto la finestra del dialogo dei
componenti trascinare il puntatore del mouse
sul nome del componente, fare click con il
pulsante sinistro del mouse., fare click su
Place e poi spostarsi sul foglio di lavoro (
oppure premere close ). A questo punto
comparirà
il
simbolo
del
componente
selezionato all’estremità del puntatore del mouse, basterà cliccare con il tasto sinistro
del mouse sul figlio per assegnare il componente. In tal modo è possibile collocare
sul foglio di lavoro più componenti dello stesso tipo senza dover ripetere la procedura
di ricerca nelle librerie. Per disattivare la funzione di auto repeat fare clic con il tasto
destro del mouse.
È possibile richiamare i simboli dei componenti digitando il loro nome nella finestra di
editing posta nella barra dei pulsanti e ripetere le procedure precedentemente
descritte.
Per ruotare i simboli si deve premere la combinazione CTRL+R oppure aprire il
menù Edit e fare click su Rotate.
Per cancellare un simbolo di un componente si deve fare click sul simbolo del
componente che si desidera cancellare. Il simbolo del componente selezionato
appare in rosso, a questo punto premere Canc.
Tiziana Marsella
4
Piccolo manuale su PSpice
Come collegare i Componenti
Dopo averli disposti è possibile disegnare i collegamenti tra i vari componenti
mediante il comando DRAWWIRE oppure tramite la combinazione di tasti
CTRL+W oppure trascinare il mouse sul pulsante
e fare click : il cursore
assumerà la forma di una matita.
Trascinare la punta della matita all’estremità del primo punto di connessione e fare
click, quindi trascinare la punta della matita all’estremità del secondo punto e fare
click. Apparirà in questo modo la linea di connessione. Per eliminare tale funzione
clickare sempre il tasto destro del mouse.
E’ bene non mettere SOVRAPPOSTI i piedini dei componenti, perché quasi
sicuramente, nonostante dal disegno sembrino un tutt'uno, potrebbero sconnessi: per
essere sicuri di avere una buona connessione è meglio mettere un po’ distanti i
componenti e tirare un breve tratto di filo.
Per cancellare una linea si deve fare click sulla linea che si desidera cancellare in
modo tale che divenga di colore rosso, infine premere il tasto Canc.
I componenti
Ogni simbolo è caratterizzato da:

part name: è il nome con il quale il componente è memorizzato nelle librerie di
PSpice. Un resistore ha part name R ed è memorizzato nella libreria
analog.slb.

attributes: sono i nomi e i valori associati alla maggior parte dei componenti
contenuti nelle librerie. Gli attributi possono essere anche più di due.
Tiziana Marsella
5
Piccolo manuale su PSpice
Come modificare il nome di un componente
-
Trascinare il puntatore sul nome del componente e fare click due volte.
PSpice apre la finestra di dialogo seguente:
-
nella finestra di dialogo basta digitare il nome da assegnare al componente e
dare l’OK.
Come modificare il valore di un componente
Per modificare il valore di un componente si può osservare la seguente procedura:
-
trascinare il puntatore del mouse sul numero che contraddistingue il valore del
componente e fare due volte click . PSpice apre la seguente finestra di dialogo
nella quale si va ad assegnare il valore al componente e si preme OK.
In alternativa gli attributi possono essere modificati dal menù edit. Come fare:
-
selezionare il componente di cui si vuole modificare gli attributi ( trascinare il
puntatore del mouse sul simbolo, quindi cliccare sul componente che si colora di
rosso )
-
trascinare il puntatore del mouse sul menù edit e fare click
Tiziana Marsella
6
Piccolo manuale su PSpice
-
selezionare Attributes
-
PSpice apre la finestra di dialogo seguente ( per far aprire questa finestra basta
anche cliccare due volte sul simbolo del componente):
Non è possibile modificare gli attributi che presentano alla propria sinistra il star *.
-
Per cambiare nome selezionare la riga PKGREF e digitare nella finestra Value il
nuovo nome quindi premere il tasto Save Attr.
-
Per modificare il valore invece selezionare la riga VALUE e inserire nel campo di
testo di Value il nuovo valore, quindi premere il tasto Save Attr.
-
Per modificare ulteriori attributi procedere allo stesso modo.
-
Per i dispositivi che ammettono condizione iniziale, tale condizione iniziale può
essere settata nel campo "IC" (per esempio per i Condensatori che dovessero
avere tensione iniziale non nulla, dovrei mettere nel campo "IC" tale valore), però
tale opzione va settata anche nel Setup Transient Analysis.
Tiziana Marsella
7
Piccolo manuale su PSpice
Come spostare un attributo (nome o valore) di un componente
Per spostare un attributo di un componente si deve:
-
fare click sulla label che contraddistingue l’attributo
-
tenere premuto il tasto sinistro del mouse e trascinare la label nel punto
desiderato
-
rilasciare il tasto sinistro del mouse.
Ogni circuito di PSpice deve avere almeno un nodo di riferimento o nodo di
massa
Alimentazioni e semplificazioni
Dopo aver creato il circuito bisogna alimentarlo.
Al nodo di alimentazione positiva deve essere connesso un generatore di tensione di
alimentazione. Per scegliere il tipo di generatore basta entrare nella libreria di PSpice
e selezionare le SOURCE.SLB come in figura:
Tiziana Marsella
8
Piccolo manuale su PSpice
Come collegare i Segnali di Ingresso nell’ipotesi di circuito
alimentato a più ingressi
Il circuito deve poter ricevere degli stimoli di ingresso: a ognuno dei fili di ingresso
può essere collegato un generatore (di tipo VSRC, VPULSE, VPWD...), ma per fare
una cosa più leggibile è meglio connettere a ognuno di questi nodi una "BUBBLE",
cioè il pallino di alimentazione, con etichetta ragionevole
Come editare la Label di una "BUBBLE".
Basta selezionarla e farci doppio click sopra: si
apre la finestra di edit della label della Bubble
selezionata. L'etichetta scelta viene scritta lì
vicino (per esempio: "Vin","V1","V2" e così via,
poi prendere il generatore che serve, collegarci
la "EGND" (dalla parte del MENO), e collegarci
la solita "BUBBLE" (dalla parte del PIU'), anch’essa con la stessa etichetta.
Descrizione delle Uscite.
Il Probe (Visualizzatore dei risultati) può visualizzare tutte le tensioni e correnti del
circuito senza problemi, però per rendere più agevole la selezione di tali grandezze è
permesso all’utente stesso di attribuire dei nomi ai vari fili e segnali. Questo può
essere fatto connettendo al filo interessato una bubble con una etichetta (tipo “Vout”,
“VCl”…), oppure attribuendo una etichetta proprio al filo che trasporta il segnale.
Come salvare il proprio Schematico
Basta aprire la tendina FILESAVE_AS... Verrà richiesto di specificare il path in cui
salvare il file e il nome da assegnargli (l'estensione di default è "sch": non
cambiarla!).
Tiziana Marsella
9
Piccolo manuale su PSpice
Come effettuare il check elettrico del circuito : creazione
della NetList dello Schematico.
Basta aprire la tendina ANALYSISCREATE_NETLIST: il sistema fa il check
elettrico del circuito e poi crea la netlist (che viene salvata in un file che si chiama
come lo schematico, con estensione "net"). Questo avviene se tutto il circuito è a
posto: se invece c’è qualche errore viene aperta una finestra di "error", dove il
sistema comunica all'utente quali sono gli errori.
In tal caso non si deve far altro che correggere gli errori, salvare le modifiche e
lanciare nuovamente ANALYSISCREATE_NETLIST.
Tiziana Marsella
10
Piccolo manuale su PSpice
Simulazione del circuito
La simulazione Spice può essere lanciata solo dopo averla descritta. La descrizione
avviene in questo modo:
Come impostare la Simulazione da fare
Aprendo la tendina ANALYSISSETUP, oppure premendo il tasto,
viene
aperta dal sistema una cartella che contiene diversi tasti grigi con una casellina
quadrata a destra:
in ognuno dei tasti è scritto il diverso nome di un tipo di simulazione, che può essere
abilitata facendo apparire una crocetta sulla relativa casellina quadrata (la crocetta
appare e scompare cliccando col mouse sulla casellina stessa).
Ogni simulazione che viene abilitata deve essere settata nei suoi parametri: questo
può essere fatto cliccando col mouse sul Tasto con il nome della simulazione: viene
aperta un'altra cartella in cui possono essere settati tutti i parametri.
Tiziana Marsella
11
Piccolo manuale su PSpice
Per esempio nel caso di studi transitori si
dovrà cliccare su "TRANSIENT" e settare
opportunamente i valori nella finestra di
dialogo qui a sinistra.
Una volta finito si preme CLOSE per uscira dalla finestra di Setup.
Come lanciare la Simulazione
E' sufficiente aprire la tendina ANALYSISSIMULATE... oppure premere il pulsante
Il sistema crea una netlist (se non c'era, o in caso di modifica del disegno), poi viene
aperta una finestra di Simulazione "PSpice" dove si può seguire la evoluzione della
simulazione. Se tutto va bene appare la scritta "Analysis Finished", e il sistema lancia
automaticamente Probe; altrimenti in rosso appare la scritta "Run Aborted": per
vedere
che
tipo
di
errori
ci
sono
bisogna
guardare
il
file
di
Output
(ANALYSISEXAMINE_OUTPUT). Una volta corretti gli errori nello schematic editor
non c'è bisogno di risettare la simulazione: basta salvare e rilanciare la simulazione.
Tiziana Marsella
12
Piccolo manuale su PSpice
Analisi dei risultati
Il programma di visualizzazione dei risultati si chiama Probe, e viene lanciato al
termine di ogni simulazione andata a buon fine direttamente dal sistema.
Il suo funzionamento è il seguente:
Visualizzazione delle tensioni
Alla richiesta TRACEADD viene aperta una cartella con una serie di possibili
tensioni e correnti da visualizzare: è sufficiente fare click sugli elementi di tale serie
per aggiungere un segnale alla lista di segnali che verranno rappresentati, che viene
scritta sotto. Basta premere il tasto OK e tali curve vengono rappresentate.
Come aggiungere un Plot
Basta fare PLOTADD_PLOT: viene creato un nuovo grafico sopra quello corrente:
in questo nuovo grafico possono essere editate delle diverse grandezze, è sufficiente
selezionare il nuovo Plot ( Facendo click sulla sua area: l'indicatore "SEL>>" a destra
passa a puntare il plot selezionato) e fare TRACEADD...
Tiziana Marsella
13
Piccolo manuale su PSpice
Visualizzazione delle correnti
Per vedere delle correnti è una buona cosa usare due Plot diversi per evitare
schiacciamenti in caso in cui non sono sulla stessa scala con le tensioni e anche per
evitare equivoci dimensionali. Per vederle bene è sufficiente creare un nuovo plot, e
fare visualizzare a tale grafico solo delle correnti.
Modifica della Scala di un Plot
Dopo
aver
selezionato
il
plot
da
modificare,
con
il
comando
PLOTX_AXIS_SETTING si apre la cartella che permette di settare (nella
sottofinestra "Data Range") l'opzione "User Defined", e di attribuire i nuovi valori di
inizio
e
fine
della
scala
dell'asse
X.
Analogamente,
con
il
comando
PLOTY_AXIS_SETTING si apre la cartella che permette di settare (sempre nella
sottofinestra "Data Range") l'opzione "User Defined", e di attribuire i nuovi valori di
inizio e fine della scala dell'asse Y.
Tiziana Marsella
14
Piccolo manuale su PSpice
NOTE
La gestione degli oggetti nello Schematic editor non è complicata, un volta note
queste quattro cose:

In caso di apertura di finestre strane, incomprensibili, premere "ESC" o i tasti
"ANNULLA" fino a tornare al punto di partenza, poi ricominciare.

Come Selezionare un Oggetto: Basta farci click sopra con il Mouse SOLO
UNA VOLTA, se si fa il doppio click si apre la finestra di edit dell'oggetto
selezionato: in tal caso "ESC". Un oggetto Selezionato diventa Rosso.

Come Selezionare un insieme di Oggetti: basta premere il tasto Sinistro del
mouse senza rilasciarlo: a questo punto si può tirare una finestra rettangolare
che verrà fissata quando il tasto Sinistro sarà rilasciato. Tutti gli oggetti dentro
la finestra saranno selezionati. (diventano tutti rossi!).

Come Copiare un Oggetto: basta Selezionarlo, poi usare EDITCOPY
seguito da EDIT-PASTE o come combinazione di tasti (per copiare CTRL+C
per incollare CTRL+V).

Come Cancellare un Oggetto: basta Selezionarlo, poi usare EDITDELETE
oppure dopo averlo selezionato premere Canc.

Come Ruotare un Oggetto: basta Selezionarlo, poi usare EDITROTATE.

Come editare la Label di un filo: basta selezionarlo e farci doppio click sopra:
si apre la finestra di edit della label del filo selezionato. L'etichetta scelta viene
scritta lì sopra.
Come sapere che Generatore usare
I generatori che abbiamo a disposizione sono quelli di tensione continua (per gli
ingressi che debbano essere mantenuti a tensione fissa), i generatori di impulso e i
generatori "piecewise".
Caratteristiche del Generatore "VSRC"
Tale generatore fornisce una tensione Continua del valore che viene specificato nel
campo "DC" delle sue caratteristiche.
Caratteristiche del Generatore "VPULSE"
Tiziana Marsella
15
Piccolo manuale su PSpice
Tale generatore fornisce una tensione impulsiva che va da un primo valore (che
viene specificato nel campo "V1" delle sue caratteristiche) a un secondo (campo "V2"
nelle caratteristiche), seguendo un andamento temporale del tipo rappresentato
sotto:
Tale forma d'onda viene ripetuta ciclicamente con un periodo specificato nel campo
"PER" nelle caratteristiche.
NOTA: Attenzione a fare in modo che sia PER > TD+TR+PW+TF cioè che il periodo
sia superiore alla somma del tempo di ritardo TD, del tempo di salita Tr, del tempo di
costanza del segnale PW e del tempo di discesa TF.
Caratteristiche del Generatore "VPWD".
Tale generatore fornisce in uscita una tensione descrivibile nel tempo come una linea
spezzata: i campi delle caratteristiche di tale generatore sono (al di la dei valori "DC",
che serve per il calcolo del punto di riposo, e di "AC") coppie di valori "Tn;Vn", che
descrivono ognuna un punto della retta spezzata. Non è necessario definire tutti i
valori di tali punti, possono essere specificati solo fino a dove serve. Tale forma
d'onda NON viene ripetuta ciclicamente.
Tiziana Marsella
16
Piccolo manuale su PSpice
Analisi in DC
L’analisi in DC permette di determinare le caratteristiche elettriche di circuiti in serie e
in parallelo, verificare rapidamente la legge di Ohm e i principi di Kirchhoff.
nell’analisi in DC condensatori e induttori sono considerati rispettivamente elementi
con resistenza infinita e resistenza nulla.
Per visualizzare i valori delle tensioni e delle intensità di correnti sono:

I pulsanti V e I della barra dei pulsanti

I voltmetri ideali aventi resistenza interna infinita ( VIEWPOINT )

Gli amperometri ideali aventi resistenza interna nulla ( IPROBE ).
Per visualizzare la tensione ai capi di un componente è necessario seguire le
seguenti istruzioni:

Fare click sul pulsante

Selezionare la linea del circuito dove sono presenti gli estremi per la misura
della differenza di potenziale

Fare click sul pulsante
Per visualizzare il valore dell’intensità di corrente che attraversa un ramo del circuito
si deve:

Fare clic sul pulsante

Selezionare il ramo del circuito attraversato dalla corrente di cui si desidera
conoscere l’intensità

Fare
click
sul
pulsante
Sono attive anche nella versione studente!!!!!!
L’analisi del DC SWEEP consente di valutare le caratteristiche di un circuito
al
variare della tensione di alimentazione e/o dei parametri del circuito (resistenza,
temperatura,..). In tal modo è possibile costruire grafici che rappresentano
l’andamento delle variabili dipendenti in funzione di quelle indipendenti.
Vedi es. applicativo.
Tiziana Marsella
17
Piccolo manuale su PSpice
Analisi in transitorio
L’analisi in transitorio è utilizzata per studiare il comportamento dei circuiti sollecitati
da segnali a gradino, impulsivi, sinusoidali, comunque variabili nel tempo.
Gli strumenti che consentono di rilevare l’andamento delle tensioni e delle correnti in
vari punti del circuito sono i Markers. PSpice mette a disposizione i seguenti tipi di
markers che si possono selezionare MARKERSMark……..
Mark
SIMBOLO:
Voltage/Level:
È utilizzato per visualizzare l’andamento di una tensione
variabile rispetto al terminale di una massa. Questo marker
svolge la stessa funzione della sonda di un oscilloscopio.
Mark
Voltage SIMBOLO:
Differential:
È utilizzato per visualizzare l’andamento della differenza di
potenziale tra due punti di un circuito.
Dopo aver sistemato il primo marker che presenterà un segno
+ basta spostare il cursore sull’altro punto e fare click con il
tasto sinistro: comparirà il marker con il segno -
Mark
Current SIMBOLO:
into Pin
è utilizzato per visualizzare l’andamento dell’intensità di una
corrente variabile che attraversa un ramo del circuito.
Il marker di corrente deve essere collocato su uno dei
terminali di un componente presente nel circuito.
Mark
sono utilizzati per misure di
Advanced
tensioni e di correnti in db, per il
calcolo della parte reale e di
quella immaginaria di tensioni e
di correnti nei circuiti in a.c.
Le
misure
devono
da effettuare si
selezionare
nella
finestra di dialogo , tipo quella a
sinistra.
Tiziana Marsella
18
Piccolo manuale su PSpice
La simulazione digitale
Le versioni più recenti consentono di eseguire anche la simulazione di circuiti digitali
e di circuiti misti (simulazione analogica digitale).
Per la simulazione di circuiti digitali è preferibile utilizzare l’analisi in transitorio dato
che nella maggior parte dei casi è necessario studiare come varia la risposta dei
circuiti digitali in funzione del tempo.
Le librerie TTL e CMOS di PSpice contengono un numero così elevato di componenti
da consentire lo studio di una grande varietà di circuiti digitali e misti.
Tiziana Marsella
19
Piccolo manuale su PSpice
Caratteristiche del generatore DIGCLOCK
Questo generatore genera forme d’onda TTL con duty cycle e frequenza variabili.
Per modificare la frequenza del segnale e/o il duty cycle è necessario fare due volte
click sul simbolo del componente (chiamato DSTM1) e digitare i valori desiderati
nella finestra di dialogo tenendo presente che:

Delay è l’intervallo di tempo necessario affinché avvenga la prima transizione;

ONTIME è la frazione del periodo T durante il quale il segnale rimane a livello
logico alto;

OFFTIME è la frazione del periodo T durante il quale il segnale rimane a livello
logico basso;

STARTVAL è il livello logico basso del segnale. Il valore di default è 0;

OPPVAL è il livello logico alto del segnale. Il valore di default è 1.
Si consiglia di non selezionare Point Bias Detail quando nel circuito non ci sono
componenti analogici.
Tiziana Marsella
20
Piccolo manuale su PSpice
Caratteristiche del generatore STM1
Questo generatore consente di inviare una sequenza di bit di valore logico alto o
basso su una sola linea. L’intervallo di tempo durante il quale ogni singolo bit deve
rimanere a livello logico alto o basso sono definiti dall’utente facendo due volte click
sul simbolo del generatore. Il generatore ha 16 attributi detti COMMAND1,
COMMAND2, … COMMAND16
Dalla figura si rileva che:

a t=0 Vout=0 in quanto si trova al suo livello basso e rimane in questo stato per
1s

a t=1s il segnale assume livello alto 1 e ci rimane per 3s, cioè finché a t=4s non
assume nuovamente lo stato 0

a t=4s il segnale assume nuovamente lo stato basso

a t=5s il segnale torna allo stato alto

a t=7s torna allo stato basso
Questo generatore consente di generare anche segnali ripetitivi.
Tiziana Marsella
21
Piccolo manuale su PSpice
In questo caso si ha bisogno di definire l’inizio del loop da ripetere, la sua fine e il
numero di volte che deve essere ripetuto.
L’inizio
del
loop
si
indica
sulla
linea
di
comando
in
questo
modo:
COMMAND2=label=loop1
La fine del loop e l’indicazione del numero di volte che deve essere ripetuto invece
viene indicato come segue ad es. COMMAND5=+1s goto loop1 3 times: questa
dicitura indica che lo stato del segnale rimane per 1 secondo
uguale a quello
dell’ultima transizione (+1s) trascorso il quale viene eseguita di nuovo l’istruzione
COMMAND3 (successiva alla COOMAND2).
Esempio esplicativo:
In questo esempio gli intervalli di tempo sono
calcolati in modo relativo: la linea COMMAND 3=+1s
0 indica, ad es., che il segnale assume lo stato 0
dopo 1s dall’ultima transizione.
La linea COMMAND1=label=loop1 indica l’inizio del
loop.
All’istante t=0s inizia il loop in questione dato che
sulla linea COMMAND2 non c’è nessun ritardo. A
t=0s Vout 1 che rimane in questo stato per un tempo
pari a 1s (definito dal +1 della linea successiva), a t=1s Vout=0 e rimane in questo
stato per 1s, a t=2s Vout=1 che rimane in questo stato per 1s, a t=3s Vout=0 che
rimane a questo stato per 1s (+1 COMMAND6), a t=4s Vout=1 che rimane in questo
stato per 2s(+2s COMMAND7), a t=6s Vout=0 e rimane in questo stato per 2s, a t=8s
Vout=1 e ci rimane per 2s, a t=10s Vout=0 e ci rimane per 2s (+2s COMMAND10).
Arrivati a t=12s, stiamo sulla linea di comando 10 dopo che sono trascorsi i 2s, il loop
ricomincia e deve essere ripetuto per 2 volte.
Conseguenza di questa iterazione: sul plot verranno visualizzati 3 cicli uguali, 1
originale e 2 che sono la ripetizione di quello originale.
Tiziana Marsella
22
Piccolo manuale su PSpice
Analisi
AC SWEEP AND NOISE ANALYSIS
L’analisi AC SWEEP permette di calcolare la risposta in frequenza di un circuito in
un dato range di valori. Alternativamente valuta le prestazioni ai piccoli segnali del
circuito linearizzato intorno al punto di riposo (determinato con il Bias point detail)
quando una, o più sorgenti variano in frequenza la prorpia alimentazione su un range
di frequenza.
L’analisi del rumore (NOISE) permette di determinare il contributo della propagazione
del rumore, per ogni frequenza specificata, da ogni generatore di rumore nel circuito.
Permette di determinare, inoltre, il valore efficace della somma dei contributi del
rumore in uscita e di determinare il rumore equivalente in ingresso.
L’analisi del rumore può essere eseguita solo se viene eseguita l’analisi AC.
Tiziana Marsella
23
Piccolo manuale su PSpice
Le uscite includono tensioni e correnti in modulo e fase per cui è possibile ottenere
anche diagrammi di Bode.
L’analisi AC può essere lineare o logaritmica (ottale o per decadi).

Sweep lineare: la variazione della frequenza avviene con linearità in tutto il
range selezionato. Il Total Pts indica il numero di punti in cui dividere il range.

SWEEP per ottave: la frequenza viene fatta variare logaritmicamente per
ottave. Total Pts è il numero totale dei punti per ottava.

SWEEP per decadi: la frequenza viene fatta variare logaritmicamente per
decadi. Total Pts rappresenta l numero totale dei punti per decade.
Start freq. e End freq. indicano rispettivamente valore iniziale e valore finale del
range di frequenza. Il valore della frequenza finale deve essere sempre maggiore di
quella iniziale. Entrambi questi valori devono essere positivi.
Il simulatore calcola la risposta in frequenza linearizzando il circuito intorno al punto
di riposo. Tutti i generatori di tensione e corrente che hanno settato il valore AC sono
da ritenersi ingressi per il circuito (ad es. VSIN non potrà essere considerato un
ingresso, così come IDC)
LOAD BIAS POINT
Questo comando è utilizzato per caricare il contenuto di un fole di tipo Bias Point.
Il file di tipo Bias Point, normalmente, è prodotto per mezzo di una simulazione
precedente e utilizzando il comando Save Bias Point.
Il nome del file può essere una stringa qualunque, purché i simboli siano riconosciuti
dal sistema e sia inserita tra virgolette, es. “prova”.
Il file Bias Point è un file di testo che contiene una o più linee di commento e un
comando NODESET having the bias point voltage or inductor current values.
Tiziana Marsella
24
Piccolo manuale su PSpice
Se occorre fissare un bias point per l’analisi transitoria questo può essere editato
sostituendo il comando NODESET con il comando IC.
Tutti i nodi menzionati nel file caricato che non sono presenti nel circuito saranno
ignorati e verrà generato un messaggio di warning.
Save Bias Point
Questo comando è utilizzato
per salvare il punto a riposo del
circuito (in DC) in termini di
tensioni e correnti in un file. È
utilizzato insieme al Load Bias
Point.
DC SWEEP
Tiziana Marsella
25
Piccolo manuale su PSpice
Tipo di variabile
Requisiti
Voltage Source
Sorgente di tensione con Durante
attributo DC (es. VDC)
lo
sweep
uno
dei
generatori ( di tensione o di
corrente)
viene
fissato
dalla
variabile imposta dallo sweep.
Temperature
Nessuna
Per ogni valore dello sweep, ogni
componente
modello
ha
un
nel
proprio
parametro
dipendente dalla temperatura. Il
valore
della
temperatura
è
fissato dalla variabile di sweep.
Current source
Sorgente di currente con
attributo DC (es. IDC)
Model parameter
PSpice model (.Model)
Il parametro nel modello è fissato
dalla variabile di sweep.
Global parameter
Parametri globali definiti Durante lo sweep, il valore del
con un block
parametro globale è fissato dallo
parameter (PARAM)
sweep e ogni espressione viene
così rivalutata.
Per abilitare l’analisi DC Sweep occorre selezionare la casella corrispondente sulla
finestra di dialogo dell’analisi, quindi cliccare sul pulsante dell’analisi DC Sweep e
completare la finestra di dialogo che compare come occorre.
Questo tipo di analisi permette di determinare il punto a riposo del circuito su un
determinato range di valori compreso tra un valore “start” e un valore “End”.lo sweep
del range può essere diverso:

Linear Sweep: variazione lineare dei valori. In questo tipo di analisi il valore
“end value” può essere sia maggiore che minore del “start value”, ossia lo
sweep può andare in entrambi i sensi. L’incremento dei valori deve essere un
valore positivo

Sweep logaritmico: lo sweep dei valori avviene con legge logaritmica, ottale
o per decade. Anche in questo caso lo sweep può andare in entrambi i sensi.
Tiziana Marsella
26
Piccolo manuale su PSpice
Viene specificato il numero di punti per ottava o per decade come sostituzione
all’incremento lineare.

List of values: usa una lista di valori. In questo caso non ci saranno i valori
“start” e “end”. Invece i numeri che seguono la parola Values sono i valori che
settano la variabile di sweep.
Nested Sweep: per una sweep a nido, si può fissare una nuova variabile di sweep,
fissare i valori di start e end dopo aver fissato le variabili per la prima variabile di
sweep. Nello sweep annidato la prima variabile di sweep rappresenta il loop interno:
il primo globale sweep è caratterizzato da ogni valore del secondo sweep. Le regole
del secondo sweep sono le stesse del primo. Il secondo sweep genera una tabella
intera PRINT o un plot PLOT per ogni valore di sweep. Probe permette la
visualizzazione di questo sweep come una famiglia di curve.
Bias Point Detail
Il punto a riposo è calcolato per ogni analisi a meno che non sia selezionato sulla
finestra di dialogo delle analisi. Quando il bias point detailed non è selezionato sul file
di output vengono riportati solo i nodi di tensione analogica. Quando invece è
abilitato nel file di output sono riportate le seguenti informazioni:

Lista di tutti i nodi a tensione analogica

La corrente di tutti i generatori di tensione e la loro potenza

La lista dei parametri ai piccoli segnali di tutti i dispositivi
Per evitare il riporto di questi valori occorre premere il pulsante Options della finestra
di dialogo dell’analisi e settare, per doppio click, Y per il comando NOBIAS.
Tiziana Marsella
27
Piccolo manuale su PSpice
Transfer Function
Dopo aver premuto il pulsante Transfer Function
comparirà una finestra di dialogo del tipo qui a
sinistra.
Nella finestra di dialogo occorre specificare il nome
della sorgente di ingresso e il nome della variabile di uscita che potrebbe essere:
-
Una tensione su una net, su un pin o sul terminale di un dispositivo a
semiconduttore;
-
Una corrente che circola in un ramo o in un terminale di un dispositivo a
semiconduttore
-
Un nome di un dispositivo
Se sono richieste altre variabili comparirà una nuova finestra di dialogo. L’analisi DC
Transfer per piccoli segnali permette di determinare funzioni di trasferimento per
mezzo di linearizzazioni intorno al punto di riposo del circuito.
È possibile determinare il guadagno per piccoli segnali, resistenza di ingresso e
resistenza di uscita. A tale scopo occorre specificare un valore di ingresso e uno di
uscita nella finestra di dialogo.
Per es. inserendo V(a,b) come variabile di uscita si specifica che la variabile di uscita
è la tensione tra i punti a e b. inserendo I(VDRIV) come variabile di uscita si specifica
che si sta prendendo come variabile di uscita la corrente che circola nel generatore
di tensione VDRIV. Occorre specificare anche il nome della sorgente di ingresso
affinché si possano ottenere le informazioni suddette.
Tutti i risultati sono riportati nel file di output del circuito.
Tiziana Marsella
28
Piccolo manuale su PSpice
DC Sensitivity
da rivedere….
Dopo aver premuto sulla finestra di dialogo delle analisi il pulsante relativo a
Sensitivity compare una finestra di dialogo come quella qui riportata:
questa analisi permette di determinare la sensibilità di un nodo di tensione per ogni
dispositivo sotto elencato:
-
Resistore
-
Generatori di tensione e correnti indipendenti
-
Interruttori comandati in tensione e corrente
-
Diodi
-
Transistori bipolari
Tiziana Marsella
29