analisi dei circuiti in regime stazionario con pspice n.
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ANALISI DEI CIRCUITI IN REGIME STAZIONARIO CON PSPICE

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ANALISI DEI CIRCUITI IN REGIME STAZIONARIO CON PSPICE. DIEE A.A. 2002-2003 Esercitazione N.3. Utilità di Pspice. Pspice risulta utile per il calcolo di tensioni di nodo e correnti di ramo solo quando sono noti i valori numerici di tutti i componenti dei circuiti.

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Presentation Transcript
utilit di pspice
Utilità di Pspice
  • Pspice risulta utile per il calcolo di tensioni di nodo e correnti di ramo solo quando sono noti i valori numerici di tutti i componenti dei circuiti
analisi in regime stazionario
Analisi in regime stazionario
  • Bias point detail (calcolo del punto di lavoro).
  • DC sweep
elementi circuitali
Elementi circuitali

Part name

Resistenza

Attributi

generatori indipendenti
Generatori indipendenti

Generatore indipendente di tensione continua

Generatore indipendente di corrente continua

voltmetri amperometri
Voltmetri Amperometri

Voltmetro

Amperometro

generatori dipendenti
Generatori Dipendenti

Generatore di tensione controllato in tensione

amplificatori operazionali
Amplificatori Operazionali

Operazionale tipo 741

Part-name

fattori di scala
Fattori di scala
  • Per maggior comodità è possibile esprimere i valori numerici per mezzo di fattori di scala riportati in tabella
esercizio 1
Esercizio 1
  • Usare Pspice per determinare le tensioni di nodo
calcolo della r th verifichiamo il generatore pilotato

Calcolo della Rth :Verifichiamo il generatore pilotato:

La grandezza pilotante e’ interna o esterna ?

INTERNA Quindi non possiamo passivarlo!!!

Passiviamo solo il generatore indipendente ed eccitiamo il circuito con un Gen V1 = 1V

V1 Valore arbitrario

applichiamo la legge di kirchhoff delle tensioni
Applichiamo la legge di Kirchhoff delle tensioni

Per la maglia 1 vale -2Vx + 2( J1 –J2) = 0

Vx = J1 – J2 ma -4 J2 = J1 – J2 J1 = -3J2

Per le maglie 2 e 3 vale:

4 J2 + 2( J2 – J1) + 6 ( J1 – J3) = 0

6 (J3 - J2) + 2J3+ 1 = 0

Risolvendo J3 = - 1/ 6 A = - i 0

RTh = 1 V / i0 = 6 

svolgendo i calcoli
Svolgendo i calcoli:
  • J1 = 5
  • 2Vx +2(J3 – J2) = 0 Vx = J3 – J2
  • 4(J2 – J1) + 2(J2 – J3) + 6 J2 = 0 ossia
  • 12 J2- 4 J1 - 2 J3 = 0 ma 4(J1 – J2) = Vx
  • Da cui J2 = 10 / 3 VTh = 6 J2 = 20 V
thevenin e norton con pspice
Thevenin e Norton con PSpice

Il Calcolo delle VTh e RTh si ottiene per via grafica attraverso il DC Sweep

  • Si disegna il circuito con Schematics
  • Si considera una coppia di nodi
  • Si inserisce un gen. di corrente o di tensione (sonda con part name ISRC)
  • Si effettua l’analisi Dc sweep, (es : corrente da 0 a 1 A con decrementi di 0.1 V)
  • Si effettua la simulazione del circuito con Simulate
  • Con Probe si visualizza il grafico della tensione su Ip sulla corrente Ip

Vth e’ l’intercetta con l’asse delle tensioni

Rth e’ la pendenza della retta

costruzione circuito
Costruzione circuito
  • Piazzare i componenti con Draw/ Get New part
  • Definire Part Name e attributi per tutti i componenti
  • Posizionare la massa
es inseriamo il generatore isrc per il dc sweep
Es: Inseriamo il generatore ISRC per il DC Sweep
  • Draw /Get newpart
  • Part browser advanced
  • Scegliere ISRC
  • Determinare l’attributo
slide25

Analisi del circuito

Dal menu Analysis/Setup apriamo il DC Sweep scegliamo una variazione lineare per il gen sonda di correnteSelezioniamo: Sweep type = LinearSweep var. type = Current source Name = I2Start value = 0End Value = 1Increment = .1quindi Analysys / simulate

probe per visualizzare il grafico
Probe per visualizzare il grafico
  • Inizialmente abbiamo solo i valori in ascissa l’asse Y e’ vuoto
  • In ascissa abbiamo la variabile del gen e il range del DC sweep.
  • Selezioniamo Trace/ Add e aggiungiamo la tensione ai capi di I2 ossia la traccia VI2
  • Si possono visualizzare altre tracce con Windows/ New
  • Cancellare le tracce con Edit /Delete
calcoliamo il circuito equivalente norton
Calcoliamo il circuito equivalente Norton

Consideriamo lo stesso circuito.

Calcoliamo il Norton del Thevenin

Si ha che IN = VTh / RTh

In Generale ZTh = 1 / YNo

Nel caso stazionario RTh = RN

circuito equivalente norton
Circuito equivalente Norton

IN = VTh / RTh = 20 / 6 = 3.333 A

RTh = RN = 6 

calcoliamo il norton con pspice
Calcoliamo il Norton con PSpice

Poniamo stavolta un generatore di tensione sonda

slide36

Dal menu Analysis/Setup apriamo il DC Sweep scegliamo una variazione lineare per il gen sonda di tensioneSelezioniamo: Sweep type = LinearSweep var. type = Voltage source Name = V1Start value = 0End Value = 1Increment = .1quindi Analysys / simulate

dal grafico si pu ricavare i n intercetta 3 333 a g n pendenza 3 33 3 16 1 0 17 s 1 rth
Dal grafico si può ricavareIN = intercetta = 3.333 AGN = Pendenza = (3.33–3.16) / 1 = 0.17 S = (1 / RTh)