ПРИРУЧНИК ЗА УПОТРЕБУ СОФТВЕРСКОГ АЛАТА LtSpice … NeReLa LiReX/download/Prirucnik LtSpice.pdf · Приручник за употребу софтверског

Building Network of Remote Labs for strenghthening university- secondary vocational schools collaboration

www.nerela.kg.ac.rs

ПРИРУЧНИК ЗА УПОТРЕБУ СОФТВЕРСКОГ АЛАТА LtSpice СА ПРИМЕРИМА Aлександар Пеулић Ђорђе Дамњановић Чачак, Август 2015

Приручник за употребу софтверског алата LtSpice

2

This project has been funded with support from the European Commission. This publication reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.


3

Садржај

УВОД ................................................................................................................ 4

ИНСТАЛАЦИЈА ПРОГРАМА ...................................................................... 4

РАДНО ОКРУЖЕЊЕ ...................................................................................... 8

УБАЦИВАЊЕ КОМПОНЕНТИ .................................................................... 9

ПРИМЕР ......................................................................................................... 16

ПРОЈЕКАТ БР.1: ФИЛТЕР .......................................................................... 18

ПРОЈЕКАТ БР.2 : ПОЈАЧАВАЧ ................................................................. 23


4

УВОД

За симулацију електричних кола постоји велики број софтверских пакета базираних на Spice-у, програму који описује аналогна и дигитална електирчна кола модификованом методом потенцијала чворова.

LTspice IV је генерални програм за цртање електричних шема са додатком програма за симулацију рада. Располаже богатом библиотеком електронских компоненти са реалним параметрима тако да се резултати симулације поклапају са резултатима добијеним на реалном хардверу. Програм је једноставан за коришћење, што значи да га могу користити и почетници. Пружа велики број могућности креирања електричних кола и електронских шема.

ИНСТАЛАЦИЈА ПРОГРАМА

Уђемо на званични сајт www.linear.com и пронађемо Ltspice IV :

Слика 1


5

Кликнемо на Download и изаберемо No, thanks, I only want to download this software. (Слика 2)

Слика 2

Затим сачекамо одређено време да се програм download-ује :

Слика 3

Затим кликнемо левим тастером миша на дугме Run (Слика 4):


6

Slika 4

Отвара се прозор као на слици , кликнемо на Accept :

Слика 5


7

Затим се кликом на Install Now покреће инсталација (Slika 6) :

Слика 6

У последњем кораку, кликом на OK завршавамо инсталацију програма (Слика 7)

Слика 7


8

РАДНО ОКРУЖЕЊЕ

Програм се може покренути из start/All Programs/ LTspice IV као што је приказано на слици или двоструким кликом на икону која се налази на радној површини.

Слика 8

Покретањем програма отвара се радна површина (Слика 9)

Слика 9

Избором мени опције File/New Schematic (Слика 10) отвара се радна површина за цртање електричне шеме :


9

Слика 10

УБАЦИВАЊЕ КОМПОНЕНТИ

Компоненте се могу унети коришћењем мени опције Edit и избором компоненте из падајуће листе (Слика 11)


10

Слика 11

Избор компоненте може се извршити и директно из траке са алатима која је приказана на слици 12:

Слика 12


11

Основне компоненте :

Слика 13

Постављање компоненти на радну површину вршимо тако што левим кликом миша изаберемо компоненту која нам је потребна из траке са алатима, позиционирамо курсор миша на место где желимо да поставимо компоненту и затим притиснемо леви клик миша како бисмо “закачили” компоненту на радну површину.

Слика 14


12

У случају да је потребно поставити више отпорника на радну површину померамо миш до следеће позиције и опет притиснемо леви тастер миша.

У случају да смо завршили постављање отпорника из овог режима излазимо притиском на тастер Esc или притиском на десни тастер миша и курсор мора да добије изглед +.

Сада се може селектовати други тип компненти и поновити претходна процедура.

Да бисмо поставили параметре неке компоненте померамо се курсором до компоненте док курсор не промени изглед у „шаку са испруженим кажипрстом“ а потом притиснемо десни тастер миша. Отвара се прозор за дијалог за унос параметара жељене компоненте као што је приказано на слици 14 .

Слика 15

Избор одређене компоненте, у овом случају кондензатора, можемо вршити и на тај начин што кликнемо левим тастером миша на дугме Select Capacitor, a затим из прозора који се отвори изаберемо кондензатор који нам највише одговара (Слика 15)


13

Слика 16

Уколико желимо да ротирамо изабрану компоненту, пре него што је ''закачимо'' на радну површину, притиснемо Ctrl+R. У досадашњем тексту показане су само неке од компонената којима располаже овај програм. Све остале, укључујући и основне компоненте, могу се видети тако што из падајућег менија Edit изаберемо опцију Component. Отвара се прозор као на слици 16:

Слика 17


14

Затим изаберемо компоненту која нaм је потребна и кликом на OK ''качимо'' је за курсор миша, и постављамо је левим кликом на радну површину (Слика 17)

Слика 18

Повезивање компоненти у коло врши се коришћењем алатке Draw Wire коју бирамо из падајућег менија Edit (Слика 18)

Слика 19

Као што је на почетку наглашено, овај програм користи методу потенцијала чворова, што значи да је ''нула'', односно маса обавезни елемент сваког кола.


15

Масу једноставно бирамо из опције Edit тако што кликнемо на Place GND (Слика 19) :

Слика 20

Тест тачке се постављају на местима у електричној шеми у којима желимо да анализирамо таласне облике сигнала или једносмерне напоне. Тест тачка се може преузети из траке са алатима.(Слика 20)

Слика 21

Након селектовања тест тачке отвара се прозор у који се уписује име које ће се појавити на шеми (Слика 21)

Слика 22

Тест тачка се поставља у коло као и свака друга компонента.


16

ПРИМЕР

На основу једноставног кола, показаћемо принцип рада програма :

Потребно је урадити симулацију кола које садржи напонски извор од 20V и отпорнике R1=1Ω, R2=2Ω, R3=3Ω, R4=4Ω.

Коло изгледа овако :

Слика 23

Након подешавања параметара елемената у колу, постављања нулте тачке и повезивања елемената, вршимо симулацију кола, једноставним кликом на иконицу Run која се налази на траци са осталим алаткама,као на слици 23 :

Слика 24

Отвара се прозор као на следећој слици. Изаберемо опцију DC op pnt, и кликом на OK затварамо прозор.


17

Слика 25

Слика 26


18

На претходној слици виде се резултати симулације, добили смо вредности напона у четири тачке у колу (у односу на нулу), као и вредност једносмерне струје у колу.

Видимо да је вредност струје 2А, што можемо и проверити рачунским путем, користећи Омов закон:

I=U/Re I=U / (R1+R2+R3+R4) I=20V / (1+2+3+4)Ω I=20V / 10Ω I=2A

ПРОЈЕКАТ БР. 1: ФИЛТЕР

Потребни су нам два отпорника R1=10kΩ, R2=20kΩ и два кондензатора C1=1nF, C2=100pF, као и напонски извор амплитуде 10V. У коло обавезно везујемо и нулу(уземљење).

Коло изгледа овако (Слика 26):

Слика 27

Напонски извор(генератор) подешавамо тако што кликнемо на компоненту десним тастером миша,па затим кликнемо левим тастером на дугме Advanced, како бисмо подесили одговарајуће параметре.


19

Отвара се нови прозор као на слици 27 :

Слика 28

Овде подешавамо AC Amplitude на 10V, и потврђујемо на OK.

Затим подешавамо симулацију тско што кликнемо на Simulate и изаберемо опцију Edit Simulation Cmd :

Слика 29


20

Кликнемо на AC Analysis, за Type of Sweep у падајућем менију бирамо Decade, за Number of points per decade уносимо вредност 100, чиме подешавамо ''резолуцију'' приказа, за Start Frequency уносимо 1Hz, а за Stop Frequency 100MHz(Слика 28) :

Слика 30

Све то потврдимо на OK и покренемо симулацију на Run :

Слика 31


21

Добијамо изглед као на следећој слици :

Слика 32

Сада је потребно кликнути на било коју тачку у колу, као што је приказано на слици 31 :

Слика 33

Добија се график, као на слици 32 :

Слика 34


22

Пуна линија представља амплитуду сигнала. Постављањем курсора миша на билом коју тачку на кривама, можемо очитати вредност X и Y осе, у лево доњем углу екрана.

Слика 35

Уколико желимо да видимо како зависи напон од фреквенције, кликнемо десним кликом на радну површину, и изаберемо опцију Manual Limits,Слика(33). Подешавања су као на слици 34 :


23

Слика 36

Сада график изгледа овако :

Слика 37

ПРОЈЕКАТ БР. 2 : ПОЈАЧАВАЧ

За ову шему везе потребна су нам четири отпорника са великим отпорностима,односно, нека њихова вредност буде по 10kΩ и треба нам још један отпорник, чија ће вредност отпора да буде много мања у односу на претходне вредности, R5=1Ω. Потребан нам је транзистор NPN и њега бирамо из библиотеке, што ће бити приказано на слици.

Капацитивности кондензатора су по 1μF. Параметре извора напајања V1 подешавамо као на слици 36 :


24

Слика 38

За извор V2 подешавања су другачија у односу на претходни пример.

Кликнемо десним тастером на компоненту, а затим изаберемо опцију Advanced и унесемо параметре као на слици 37 .


25

Слика 39

Потврђујемо кликом на OK. Транзистор бирамо тако што кликнемо десним тастером миша на компоненту, затим изаберемо Pick New Transistor и у новом прозору који се отворио бирамо транзистор 2N2222 (Слика 38).


26

Слика 40

У овом пројекту нећемо посматрати појачавач у фреквенцијском опсегу, већ нам је циљ да видимо како ће се овај појачавач понашати на тачно одређеној фреквенцији, конкретно на 400Hz.

Сада подешавамо симулацију – кликнемо на Simulate па на Edit Simulation Cmd, и отвориће се нови прозор(Слика 39) :

Слика 41


27

Овде је потребно у опцији Transient само подесити Stop Time на 100ms. Transient нам омогућава да на графику сигнала видимо напон и струју у свакој тачки коју желимо. Када све то урадимо, можемо покренути симулацију кликом на Run.

На следећим сликама биће приказани таласни облици напона и струје у неколико тачака:

Slika 42

Слика 43


28

Слика 44

Слика 45

Слика 46

Documents

ПРИРУЧНИК ЗА УПОТРЕБУ СОФТВЕРСКОГ АЛАТА LtSpice … NeReLa LiReX/download/Prirucnik LtSpice.pdf · Приручник за употребу софтверског