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Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación UNIVERSIDAD DE VIGO Campus de Lagoas-Marcosende, s/n 36310 VIGO www.tsc.uvigo.es/DAF/Investigacion/DOC.html Análisis de redes Prácticas con PSpice Enrique Sánchez Artemio Mojón Vigo, enero 2006 Este documento ha sido preparado para las asignaturas y titulaciones siguientes: Análisis de redes. Ingeniero de Telecomunicación. Análisis de circuitos. Ingeniero Técnico de Telecomunicación, especialidad en Sistemas de Telecomunicación. Ingeniero Técnico de Telecomunicación, especialidad en Sonido e Imagen. Se trata de una versión corregida de un manual con los mismos contenidos hecho público en enero de 2005.

Practicas 051

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Departamento de Teoría de la Señal y ComunicacionesEscuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación

UNIVERSIDAD DE VIGO

Campus de Lagoas-Marcosende, s/n36310 VIGO

www.tsc.uvigo.es/DAF/Investigacion/DOC.html

Análisis de redesPrácticas con PSpice

Enrique SánchezArtemio Mojón

Vigo, enero 2006

Este documento ha sido preparado para las asignaturas y titulaciones siguientes:

Análisis de redes. Ingeniero de Telecomunicación.

Análisis de circuitos. Ingeniero Técnico de Telecomunicación,

especialidad en Sistemas de Telecomunicación.

Ingeniero Técnico de Telecomunicación, especialidad en Sonido e Imagen.

Se trata de una versión corregida de un manual con los mismos contenidoshecho público en enero de 2005.

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Índice

Introducción ............................................................................................................................. 11 Presentación ..................................................................................................................... 12 Contenidos teóricos ........................................................................................................ 23 Herramientas informáticas ............................................................................................ 34 Documentación................................................................................................................ 4

Consideraciones generales ........................................................................................... 71 Introducción ..................................................................................................................... 72 Elementos de un circuito............................................................................................... 83 Construcción del circuito............................................................................................... 104 Características de los elementos .................................................................................. 125 Almacenamiento del circuito........................................................................................ 146 Análisis del circuito......................................................................................................... 15

Análisis en régimen permanente continuo ................................................... 171 Características generales................................................................................................ 172 Práctica 1 .......................................................................................................................... 203 Práctica 2 .......................................................................................................................... 214 Práctica 3 .......................................................................................................................... 235 Práctica 4 .......................................................................................................................... 256 Práctica 5 .......................................................................................................................... 26

Análisis en régimen transitorio............................................................................... 271 Características generales................................................................................................ 272 Práctica 6 .......................................................................................................................... 303 Práctica 7 .......................................................................................................................... 334 Práctica 8 .......................................................................................................................... 345 Análisis paramétrico ....................................................................................................... 366 Práctica 9 .......................................................................................................................... 37

El módulo Probe ................................................................................................................... 391 Características generales................................................................................................ 392 Representación de variables.......................................................................................... 403 Opciones gráficas ............................................................................................................ 41

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Régimen sinusoidal permanente ............................................................................ 451 Características generales................................................................................................ 452 Análisis fasorial ................................................................................................................ 483 Práctica 10........................................................................................................................ 514 Práctica 11........................................................................................................................ 525 Práctica 12........................................................................................................................ 536 Práctica 13........................................................................................................................ 547 Práctica 14........................................................................................................................ 558 Práctica 15........................................................................................................................ 569 Práctica 16........................................................................................................................ 5710 Práctica 17........................................................................................................................ 5811 Respuesta en frecuencia................................................................................................. 5912 Práctica 18........................................................................................................................ 6013 Práctica 19........................................................................................................................ 6214 Práctica 20........................................................................................................................ 6315 Práctica 21........................................................................................................................ 6416 Práctica 22........................................................................................................................ 6517 Análisis temporal............................................................................................................. 6618 Práctica 23........................................................................................................................ 7019 Práctica 24........................................................................................................................ 7220 Observaciones adicionales sobre el análisis temporal.............................................. 74

ii Análisis de redes. Prácticas con PSpice

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Introducción

1 Presentación

Este manual está dirigido a los alumnos de las asignaturas y las titulaciones que se indi-can a continuación y que se imparten en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Tele-comunicación de la Universidad de Vigo (ETSIT-Vigo).

Titulación Asignatura

Ingeniero Técnico de Telecomunicación,especialidad en Sistemas de Telecomunicación

Ingeniero Técnico de Telecomunicación,especialidad en Sonido e Imagen

Análisis de circuitos(común a ambas titulaciones)

Ingeniero de Telecomunicación Análisis de redes

Las dos asignaturas citadas son troncales y se imparten en el segundo cuatrimestre delprimer curso de cada titulación.

La asignatura Análisis de circuitos incluye conceptos tanto de análisis de redes propia-mente dicho como de sistemas lineales. Los primeros tienen muchos puntos de coincidenciacon los correspondientes a Análisis de redes; de ahí que este manual sea común paraambas asignaturas en todo lo relativo a los mencionados conceptos. En consecuencia, en losucesivo se utilizarán indistintamente las denominaciones análisis de redes y análisis de cir-cuitos para hacer referencia a los contenidos aludidos.

Las prácticas a las que concierne este manual están enfocadas a la resolución de circui-tos eléctricos con ayuda de un conjunto de herramientas informáticas. El manual recogeuna breve guía de utilización de un paquete de software específico para dicho propósito, yun conjunto de prácticas cuya realización se recomienda a los alumnos para que lleguen afamiliarizarse con el uso del citado paquete.

En ningún caso el manual intenta ser una guía exhaustiva para el manejo del softwarealudido. Por otra parte, en la sugerencia de prácticas a realizar no se pretende agotar la indi-cación de las posibles utilizaciones de aquél. Es más, con relación a este último aspecto, serecomienda vivamente a los alumnos que, tan pronto como hayan alcanzado una cierta sol-

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tura en el manejo del software, ejerciten su propia iniciativa para analizar circuitos eléctricosdistintos de los considerados en este manual.

Debe tenerse presente que el objetivo final de las prácticas de las asignaturas antesmencionadas es complementar la formación teórica de modo que a los alumnos les resultemás fácil asimilar los conceptos básicos recogidos en aquélla; y ello se consigue, no sólo si-guiendo las indicaciones de los profesores, sino, sobre todo, desarrollando la capacidad per-sonal para explorar las implicaciones y las consecuencias de tales conceptos básicos.

2 Contenidos teóricos

El ámbito de la disciplina conocida habitualmente como análisis de redes o análisis decircuitos es extremadamente amplio. Desde luego, es mucho mayor que aquél al que con-cierne este documento. La selección de los contenidos para las asignaturas mencionadas enla sección anterior se ha hecho teniendo en cuenta la limitación del tiempo disponible paraimpartirlas y el objetivo de proporcionar a los alumnos una panorámica de los conceptosbásicos de la disciplina citada.

En consecuencia, los contenidos tratados en las citadas asignaturas (y, por tanto, aqué-llos a los que se refiere este manual) son los indicados seguidamente.

Contenidos Breve descripción

Conceptos básicos

Régimen transitorio entre dos regímenes permanentes continuos(análisis integro-diferencial)

Régimen sinusoidal permanente

Cuadripolos

Elementos de un circuito y sus relaciones funcionales.Leyes de Kirchhoff. Técnicas de análisis por mallas y nudos.Análisis de circuitos en régimen permanente continuo.

Condiciones iniciales y finales del régimen transitorio.Respuestas natural y forzada. Circuitos con dos elementos reactivos.Circuitos con cambios sucesivos.

Fasores e impedancias. Análisis por mallas y por nudos.Inducción mutua; transformadores lineal e ideal. Conceptos de potencia. Circuito equivalente de Thèvenin.Respuesta en frecuencia.Circuitos con dos o más excitaciones de distinta naturaleza.

Parámetros característicos; técnicas para obtenerlos.Cuadripolos insertados en circuitos. Agrupaciones de cuadripolos.

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3 Herramientas informáticas

La herramienta informática para realizar las prácticas a las que se refiere este manualestá basada en el paquete de software SPICE (acrónimo de Simulation Program with Inte-grated Circuit Emphasis), desarrollado bajo la supervisión del profesor Donald O. Pedersonen la primera mitad de la década de 1970 en el Electrical Engineering and ComputerSciences Department, asociado al Electronics Research Laboratory, y ambos pertenecientesa la Universidad de California en Berkeley (Estados Unidos). Entre los colaboradores dePederson se encontraban el profesor Ron Rohrer y el estudiante de doctorado Laurence W.Nagel. Uno y otro desempeñaron un papel principal en el desarrollo de un antecesor deSPICE, denominado CANCER (acrónimo de Computer Analysis of Nonlinear CircuitsExcluding Radiation).

SPICE fue concebido como un programa de propósito general destinado a la simula-ción de circuitos eléctricos en régimen permanente continuo, régimen transitorio y régimenpermanente sinusoidal. Tras el éxito alcanzado por SPICE en tareas de análisis y diseño decircuitos, incluyendo los que contienen dispositivos semiconductores, se desarrollaron nu-merosas versiones mejoradas del mismo; algunas de ellas fueron de distribución pública ygratuita, mientras que otras llegaron al mercado previo pago por parte de los usuarios.

SPICE y los programas desarrollados a partir de él tienen tres partes principales. En laprimera se describen los elementos que constituyen el circuito a analizar. En la segunda seespecifican las condiciones en las que ha de realizarse el análisis. Y en la tercera se presentanlos resultados de la simulación. En las primitivas versiones de SPICE las tres partes se im-plementaban en forma de texto y por medio de comandos. Eso significa que el usuario hade detallar la composición del circuito y las condiciones de análisis mediante una serie de lí-neas de código, y que obtiene los resultados de la simulación en un fichero de datos.

Para subsanar estos inconvenientes, MicroSim Corporation desarrolló el programaProbe, que permite visualizar en forma gráfica los resultados del análisis de un circuito. Mi-croSim integró Probe con su propia versión de SPICE, dando lugar al programa denomina-do PSpice. En el paquete de software MicroSim Eval 7.1 se integró PSpice con un nuevodesarrollo, conocido como Schematics. Éste consta de dos partes fundamentales. La prime-ra permite definir en forma gráfica el circuito a analizar, y la segunda permite seleccionarlas condiciones en las que ha de realizarse el análisis o simulación.

En la década de 1990 la compañía OrCAD absorbió a MicroSim Corporation. El anti-guo paquete MicroSim Eval 7.1 fue mejorado para dar lugar a distintas versiones nuevas dePSpice. Una de ellas, la versión PSpice 9.1 para estudiantes, de distribución gratuita y acce-

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sible a través de internet, es la que se utilizará para realizar las prácticas a las que se refiereeste documento. Recientemente, OrCAD ha sido absorbida a su vez por Cadence DesignSystems (San Jose, California, Estados Unidos), si bien manteniendo y mejorando algunosde los productos de aquélla. En concreto, la versión PSpice 10, de utilización profesional yno gratuita, es un desarollo de Cadence Design Systems.

Para los fines de este manual la versión PSpice 9.1 es perfectamente adecuada, ya quepermite tratar todos los problemas de análisis de circuitos considerados en las asignaturascon las que se relaciona este documento. Entre otras cosas, mantiene la definición del circui-to en forma gráfica y la presentación de resultados tanto en fichero como en el propio cir-cuito o a través del módulo Probe. A pesar de sus limitaciones, sirve como una preparaciónal manejo de las versiones profesionales e industriales de PSpice.

Para concluir esta sección cabe decir que el programa que se utilizará en las prácticas alas que se refiere este manual puede ser utilizado en ordenadores personales tipo PC (perso-nal computer) dotados de sistema operativo Windows 98 o Windows XP. Versiones máselaboradas de dicho programa requieren ser soportados en el segundo de los sistemas ope-rativos citados. Por el contrario, el paquete MicroSim Eval 7.1 puede ser utilizado en orde-nadores tipo PC dotados de sistema operativo Windows 95 o Windows 98.

4 Documentación

Toda la información que se ha mencionado a lo largo de la sección anterior ha sidoelaborada a partir de la recogida en las siguientes páginas web:

1 http://erl.berkeley.edu/welcome/welcome.htmlInformación sobre el Electronics Research Laboratory.

2 http://www.eecs.berkeley.edu/Información sobre el Electrical Engineering and Computer Sciences Department.

3 http://www.coe.berkeley.edu/labnotes/0502/history.htmlBreve historia del nacimiento de SPICE.

4 http://www.icsl.ucla.edu/aagroup/Life%20of%20SPICE.htmlMás detalles sobre el nacimiento de SPICE.

5 http://bwrc.eecs.berkeley.edu/Classes/IcBook/SPICE/La página de SPICE en la Universidad de California en Berkeley.

6 http://bwrc.eecs.berkeley.edu/Classes/IcBook/tools.htmlLista de versiones de SPICE accesibles a través de internet.

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7 http://eceweb.uccs.edu/kalkur/Primer_intro.htmlEstructura de PSpice (MicroSim).

8 http://denethor.wlu.ca/pc300/PSpice/pspice_tutorial.html Cómo utilizar PSpice.

9 http://www.orcad.com/Página web de OrCAD.

10 http://www.electronics-lab.com/downloads/schematic/013/ Cómo obtener a través de internet la versión para estudiantes PSpice 9.1, de dis-

tribución gratuita, que ocupa 28 Mb en disco duro.11 http://www.cadence.com/

Página web de Cadence Design Systems.Por otro lado, se recomienda a los alumnos interesados en la realización de las prácti-

cas a las que se refiere este manual que hagan uso de todo o parte del material que se indicaseguidamente.

1 Análisis de redes. Prácticas con PSpice (Enrique Sánchez, Artemio Mojón, enerode 2006).

Se trata de este manual.Puede conseguirse en el servicio de reprografía de la ETSIT-Vigo, o en formato

PDF en la página web http://www.tsc.uvigo.es/DAF/Investigacion/DOC.html.2 Programa PSpice versión 9.1 de OrCAD.

P u e d e c o n s e g u i r s e e n l a p á g i n a w e b h t t p : / / w w w . e l e c t r o n i c s -lab.com/downloads/schematic/013/.

3 Análisis de redes. Transparencias de clase (Enrique Sánchez, Artemio Mojón,enero de 2006).

Recoge los conceptos teóricos presentados en las clases de la asignatura delmismo nombre.

Puede conseguirse en el servicio de reprografía de la ETSIT-Vigo, o en formatoPDF en la página web http://www.tsc.uvigo.es/DAF/Investigacion/DOC.html.

4 Colección de problemas resueltos de Análisis de redes.Son problemas que fueron planteados a los alumnos en los exámenes de la asig-

natura citada desde el curso 2002-03.Puede conseguirse en el servicio de reprografía de la ETSIT-Vigo, o en formato

PDF en la página web http://www.tsc.uvigo.es/DAF/Investigacion/DOC.html.

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5 Colección de problemas resueltos de Análisis de circuitos.Son problemas que fueron planteados a los alumnos en los exámenes de la asig-

natura citada (sólo en relación con los contenidos de análisis de redes) desde el curso2003-04.

Puede conseguirse en el servicio de reprografía de la ETSIT-Vigo, o en formatoPDF en la página web http://www.tsc.uvigo.es/DAF/Investigacion/DOC.html.

6 Electric circuits (James W. Nilsson, Addison-Wesley Company).Es el libro en el que se basa la configuración de las asignaturas a las que se refiere

este manual, si bien sus contenidos son mucho más amplios que los de aquéllas. Existe tra-ducción al castellano.

Las versiones en castellano e inglés pueden conseguirse a través del servicio debiblioteca de la ETSIT-Vigo.

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Consideraciones generales

1 Introducción

Este manual está pensado para ser utilizado por personas con cierta experiencia previaen manejo de ordenadores tipo PC. Por tanto, en él se omiten las menciones a acciones quese suponen incluidas en tal experiencia.

Como se indicó en el capítulo anterior, el manual se refiere al paquete de softwarePSpice versión 9.1 para estudiantes, diseñado por OrCAD. Naturalmente, cada personatiene su propio estilo para disponer programas y activarlos en su ordenador, así como a lahora de elegir las opciones de visualizar pantallas y resultados. Los contenidos de estemanual se refieren a la disposición habilitada en los ordenadores de la ETSIT-Vigo para larealización de las prácticas a las que concierne este documento.

En las condiciones indicadas, el usuario debe activar en lapantalla del ordenador el icono mostrado en la figura adjunta.Obsérvese que, teniendo en cuenta lo expuesto en el capítuloprecedente, se utiliza como identificativo global del programa loque estrictamente es tan sólo una parte del mismo.

Al activar el icono indicado aparece la pantalla principal, con la apariencia mostrada enla figura de la página siguiente. En ella pueden distinguirse tres tipos principales deelementos:

-La barra de menús (parte superior de la pantalla). A través de ella se accede a lasdistintas opciones y funciones del programa.

-La botonera (parte superior de la pantalla, debajo de la barra de menús, y parteizquierda -del lector- de la pantalla). A través de ella se accede de forma rápida a lasopciones y funciones más empleadas del programa. Puede decirse que es una versiónsimplificada de la barra de menús.

-El área de diseño (zona central de la pantalla, dotada de una rejilla de puntos parafacilitar el trabajo). En ella se disponen los elementos que conforman el circuito que sedesea analizar.

En este capítulo trataremos algunos aspectos relativos a los citados elementos que soncomunes a las distintas situaciones de interés en la realización de las prácticas a las que serefiere este manual.

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2 Elementos de un circuito

El programa dispone de un amplio catálogo de elementosque pueden ser utilizados para construir un circuito. A dichocatálogo se puede acceder pulsando el botón mostrado en lafigura adjunta, que forma parte de la botonera.

Al pulsar el botón se abre un cuadro de diálogo quetiene la apariencia indicada en la figura adjunta y en el quese muestra el catálogo de elementos. La selección decualquiera de ellos puede hacerse de dos formas:

-Escribiendo el código identificativo del elemento en elrecuadro Part Name.

-Desplazando la lista arriba y abajo mediante las flechasque tiene adjuntas hasta dar con el elemento deseado y, unavez encontrado éste, disponiendo el cursor sobre él.

En cualquiera de ambos casos, el código identificativodel elemento aparece en la pantalla principal, en el recuadroinsertado en la botonera superior.

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En el catálogo figuran muchos elementos susceptibles de ser utilizados para configurarun circuito, pero no todos son relevantes para los propósitos de este documento. Loselementos de interés desde la perspectiva de este manual se indican en la tabla siguiente.Para cada uno de ellos se menciona su correspondiente código identificativo en elprograma.

Tipo de elemento Código del elemento Descripción del elemento Observaciones

Pasivos RL

K_LinearC

ResistenciaInductanciaAcoplamiento magnéticoCapacidad

Para inducción mutua.

Fuentesindependientes

VDCIDCVACIAC

VSIN

ISIN

Fuente de tensión continuaFuente de corriente continuaFuente de tensión sinusoidalFuente de corriente sinusoidalFuente de tensiónsinusoidal amortiguadaFuente de corrientesinusoidal amortiguada

VAC e IAC se definencomo fasores.VSIN e ISIN representanfuentes en el dominiodel tiempo.

Fuentesdependientes

E

G

H

F

Fuente de tensióncontrolada por tensiónFuente de corrientecontrolada por tensiónFuente de tensióncontrolada por corrienteFuente de corrientecontrolada por corriente

En la representación gráficatienen cuatro terminales.Los asociados a un círculoson la fuente propiamentedicha. Los otros dosdeben ser conectadosal correspondiente elementode control.

Elementosde medida

IPROBEVIEWPOINT

IPRINTVPRINT1VPRINT2

Amperímetro de continuaVoltímetro de continuaAmperímetroVoltímetroVoltímetro

Los tres últimos valen paracontinua y régimensinusoidal permanente.Almacenan resultadosen ficheros.

Otros EGND

PARAM

Nudo de tierra

Parámetro variable

Ha de figuraren cualquier circuito.Permite variar el valorde un elemento pasivo.

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Observaciones

El catálogo de elementos del programa incluye un interruptor ideal parahacer análisis de circuitos en régimen transitorio. Sin embargo, se desaconsejaa los alumnos su utilización con objeto de que su trabajo al respecto sea lomás parecido posible al planteado en las clases teóricas.

El catálogo también incluye un transformador ideal. Una vez más, sedesaconseja a los alumnos su utilización, por cuanto el comportamiento de talelemento es ligeramente distinto del explicado en las clases teóricas.

3 Construcción del circuito

La definición de la topología del circuito a analizar se realiza tomando elementos delcatálogo y colocándolos en el área de diseño.

Una vez seleccionado un elemento del catálogo se pulsa Place o Place & Closeen el cuadro de botones que figura en aquél. La primera opción permite colocar en el áreade diseño tantos elementos idénticos al seleccionado como se desee; la segunda permitecolocar un elemento y cerrar el mismo tiempo el catálogo.

La colocación de un elemento en el área de diseño se realiza haciendo click o dobleclick en la posición que se desea que ocupe dicho elemento. La primera opción permiteseguir añadiendo elementos idénticos en otras posiciones del área de diseño; la segunda dejael elemento en el sitio seleccionado.

Observación

Si se hace click (no doble click) más de una vez en una misma posiciónse están colocando tantos elementos idénticos como veces se haya repetido laacción aunque en la pantalla sólo sea visible uno de ellos. Esta circunstanciaprovocará un mensaje de error cuando se pretenda analizar el circuito, ya queel programa interpreta que todos los elementos están presentes y que losocultos no está conectados al resto del circuito. Se puede comprobar que sólose ha colocado un elemento desplazando el visible, ya que el arrastre con elratón sólo afecta a éste.

La posición de un elemento en el circuito puede ser modificada seleccionándolo en elárea de diseño (haciendo click sobre él) y arrastrándolo con el ratón al nuevo lugar deseado.

Cualquier elemento de un circuito, incluidos los de conexión entre otros elementos,puede ser suprimido de aquél, seleccionándolo en el dibujo y pulsando la tecla de borradoen el ordenador, o bien activando Delete en el botón de Edit en la barra de menús(véase más abajo en esta misma sección).

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Tras colocar un elemento en el área dediseño es posible modificar su disposiciónmediante los comandos Flip o Rotate.Ambos se seleccionan, como se muestra en lafigura adjunta, en el botón de Edit, incluidoen la barra de menús. El primero invierte laposición del elemento en dirección horizontal;el segundo gira el elemento 90 º en sentidoantihorario cada vez que es activado.

Estas acciones pueden ser importantes ala hora de obtener tensiones o corrientes en elelemento, ya que afectan a la polaridad deéste.

Para conectar unos elementos con otros se utilizancortocircuitos, que se dibujan seleccionando en la botonera elbotón mostrado en la parte superior de la figura adjunta.

No debe confundirse este botón con el mostrado en la parteintermedia de la figura adjunta, que corresponde a un bus deconexión en un circuito electrónico y es irrelevante para lospropósitos de este manual.

Tampoco puede montarse un cortocircuito sobre unelemento o viceversa, dando lugar a la situación mostrada en laparte inferior de la figura adjunta. Dicha situación, delatada por lapresencia de dos puntos en los extremos del elemento, impideque el circuito pueda ser analizado.

Observación

Algunas combinaciones de elementos no están permitidas por laconfiguración interna del programa (por ejemplo, una malla compuestaexclusivamente por inductancias). Este problema se soluciona, en general,añadiendo resistencias al circuito; por ejemplo, puede colocarse unaresistencia de valor muy pequeño en serie, o una resistencia de valor muyelevado en paralelo.

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En muchas ocasiones resulta conveniente numerar explícitamente los nudos delcircuito; de lo contrario, el programa lo hace automáticamente, aunque sin mostrar lanumeración en pantalla.

En la figura adjunta se muestra un ejemplo denumeración de los nudos en un circuito. Recuérdeseque un nudo es cualquier conexión entre doselementos. Para adjudicar un número a un nudobasta hacer doble click sobre el elemento deconexión entre dos elementos y poner el valor(entero) deseado en el cuadro de diálogo que seabre.

Ningún nudo puede tomar un valor negativo o nulo. El valor nulo es asignadoautomáticamente por el programa al nudo de tierra, que debe figurar en cualquier circuito.La ausencia de este nudo de tierra (elemento EGND) impide el análisis del circuito.

4 Características de los elementos

Al colocar cualquier elemento en el área de diseño el programa leasigna automáticamente y por defecto un nombre identificativo y unvalor. Ambos se muestran explícitamente junto al elemento, como serefleja en el ejemplo de la figura adjunta.

Naturalmente, en la mayor parte de los casos prácticos deberemos cambiar talescaracterísticas para que se correspondan con las del circuito que deseamos analizar.

El nombre se cambia haciendo doble clicksobre la identificación que aparece en el dibujo(sobre R6 en el caso de la figura anterior), con loque se abre un cuadro de diálogo como elmostrado en la figura adjunta. El nuevo nombre,que ha de conservar la primera letra de su códigoidentificativo, se escribe en el cajetín de PackageReference Designator.

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El valor se cambia haciendo doble click sobreel mostrado en el dibujo (1k en el caso del ejemploque se está considerando), con lo que se abre uncuadro de diálogo como el mostrado en la figuraadjunta y en el que es posible escribir el valordeseado.

En algunos casos es preciso modificar (o añadir) más características del elemento. Esel caso, por ejemplo, de algunos medidores y de los elementos reactivos (inductancias ycapacidades).

En la figura inmediatamente precedente se muestra el caso de una capacidad queaparece en un circuito sometido a régimen transitorio. Tras el cambio de posición de losinterruptores del circuito la tensión no puede cambiar en ella. Es decir, tal magnitud tieneun valor inicial para el análisis correspondiente al tiempo que sigue a dicho cambio. Esevalor se especifica en el parámetro IC del cuadro de diálogo que se activa haciendo dobleclick sobre el símbolo representativo del elemento. Para que el programa acepte este valorinicial es necesario pulsar Save Attr antes de cerrar el cuadro de diálogo.

Observación

IC (initial condition) hace referencia a una tensión en el caso de unacapacidad y a una corriente en el caso de una inductancia.

En la asignación de valores numéricos a los elementos pasivos hay que tener en cuentaque no se especifican las unidades si son las básicas (ohmios, henrios o faradios). Cuando sepretende expresar el valor del elemento utilizando múltiplos o submúltiplos es posiblerecurrir a sufijos representativos de los factores de escala o bien a notación exponencial;unos y otra aparecen indicados en la tabla siguiente.

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Factor de escala

Significado Notaciónexponencial

Valor

fpnumk

meggt

femtopiconanomicromilikilo

megagigatera

1e-151e-121e-91e-61e-31e31e61e91e12

10-15

10-12

10-9

10-6

10-3

103

106

109

1012

Observaciones

Es indiferente escribir los factores de escala con mayúsculas ominúsculas.

Los factores de escala deben seguir inmediatamente a los valoresnuméricos; por ejemplo, es válido 16.8u, pero no 16.8 u.

En el caso de las capacidades, las unidades básicas (faradios) no debenser mencionadas nunca explícitamente. Así, por ejemplo, el programa nointerpretará 40F como 40 faradios, sino como 40 femtofaradios.

5 Almacenamiento del circuito

Una vez completada la construcción del circuito, el programa no puede analizarlo sipreviamente aquél no ha sido almacenado en un fichero.

El almacenamiento se activa seleccionando File en la barrade menús y luego eligiendo la opción Save As, tal y como semuestra en la figura adjunta. Al realizar esta opción se abre uncuadro de diálogo, en el que se pide que se indiquen el nombredel fichero y la carpeta del ordenador en el que éste ha de seralmacenado.

El nombre del fichero ha de constar de un máximo de ochocaracteres alfanuméricos, entre los que no pueden incluirsecaracteres especiales, como el espacio, la barra, o la letra ñ.

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6 Análisis del circuito

Una vez dibujado el circuito hay que precisar las condicionesdel análisis que se pretende realizar sobre aquél. Para ello, sepulsa en la botonera el botón mostrado en la figura adjunta.

En respuesta a tal acción se abre elcuadro de diálogo que se indica en lafigura adjunta. Como puede verse enella, el programa permite realizardistintos tipos de análisis.

El análisis a realizar se selecciona haciendo click en el cajetín adjunto al deseado, conlo que aparece una marca en el mismo. El programa ejecuta todos los análisis seleccionados.Para que un determinado tipo de análisis no se ejecute se hace click en el correspondientecajetín marcado. En este manual únicamente se hará referencia a tres tipos de análisis: encontinua (DC Sweep), en régimen transitorio (Transient) y en régimen sinusoidalpermanente (AC Sweep). También se hará referencia a un tipo particular de análisis(Parametric), en el que se permite la variación del valor de un elemento pasivo dentrode un rango especificado previamente.

Una vez seleccionado el tipo de análisis a realizar, las condiciones del mismo seestablecen haciendo click en el botón correspondiente a aquél. En los capítulos siguientes seproporcionan más detalles acerca de las condiciones de los distintos tipos de análisis.

Completada la definición del tipo y las condiciones delanálisis, éste se activa pulsando en la botonera el botón mostradoen la figura adjunta. En los capítulos siguientes se indica cómoacceder a los resultados de los distintos tipos de análisis.

El análisis sólo comienza y se ejecuta completamente si se cumplen dos condiciones:que el circuito haya sido almacenado en un fichero (véase la sección anterior) y que carezcade errores. Suponiendo que el circuito ha sido almacenado correctamente, el programacomprueba automáticamente que aquél carezca de errores antes de analizarlo en lascondiciones especificadas. En caso de detectar errores, el programa genera uno o másmensajes al respecto y suspende la ejecución del análisis.

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Dpto. Teoría de la Señal y Comunicaciones. Escuela Técnica Superior de Ing. Telecomunicación. UNIVERSIDAD DE VIGO

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Hay distintas formas de advertir alusuario de que el circuito contiene errores.En la figura adjunta se muestra una de ellas.

Al pulsar el botón de OK de la figura superior se obtiene un recuadro como elmostrado en la figura precedente, en el que se detallan los distintos errores cometidos alconstruir el circuito.

Otra posibilidad para obtener información sobrelos errores cometidos consiste en seleccionarAnalysis en la barra de menús y, una vez que éstese despliega, elegir la opción Examine Output, tal ycomo se muestra en la figura adjunta. En el fichero quese obtiene como resultado de estas acciones se puedeencontrar la información buscada.

Una vez advertidos los errores, el usuario debe regresar al fichero en el que sealmacenó el circuito y subsanar aquéllos antes de volver a dar la orden de inicio del análisis.

16 Análisis de redes. Prácticas con PSpice

Dpto. Teoría de la Señal y Comunicaciones. Escuela Técnica Superior de Ing. Telecomunicación. UNIVERSIDAD DE VIGO