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Curso MicroCap8
Aula 05: Efetuando uma simulação  com Analise Transiente

1. A Analise Transiente
      A analise transiente  permite  que você  veja as formas de onda  presentes  no seu circuito, é o osciloscopio do Microcap. Para apresentar essa analise consideremos  o circuito da  Figura 1, circuito RC serie     em CA. No circuito da Figura 1 os valores dos componentes são:
R=1k    C=0,1uF=100 nF   Gerador (Ve) de amplitude de pico 10V, f=3 kHz/senoidal

As formas de onda que serão mostradas são a de entrada (Ve) 10Vp, senoidal, 10 kHz   e a de saida (Vs=Vc). Lembrando que o circuito está operando como um FPB de frequencia de corte aproximadamente igual a 1,6 kHz.


Figura 1 - Circuito RC serie em CA como exemplo


Para efetuar a simulação   do circuito deve-se   primeiramente  efetuar alguns ajustes (como  em um osciloscópio). Para isso  vá em Analysis >>  Transient efetue os ajustes na janela que aparecerá . Deverá aparecer a janela  de configuração  de limites  da Figura  2 (Transient Analysis Limits).




Figura  2 - Janela de configuração dos limites da analise transiente

Observe que essas configurações equivalem à configuração no eixo vertical, Volts/Div.  e eixo horizontal, Time/Div.  no osciloscopio.

Na Figura 2 devem ser feitos os seguintes ajustes:
Time Range:   indica  o intervalo   de simulação no  qual serão mostrado  as formas de  onda. O seu formato é (tmáx , tmin).  No  exemplo  temos  10m,8m nesse campo. Isso significa  que  só teremos formas de onda no intervalo de 1,4ms a 0,4ms;

Maximum Time Step: Dá a precisão  de  uma forma de onda.  Selecionando  um valor pequeno para  Maximum  Time Step, mais pontos  serão  gerados  e por isso  a  forma de onda  terá  melhor definição. No exemplo temos0.00000001  para  esse  campo. Experimente colocar valores maiores e menores para ver o resultado.  Atenção que valores muito pequenos podem ou demorar para dar a  solução ou não resultar em solução;

Number of points: determina  quantos  pontos   serão impressos  quando uma saída  numérica  é   habilitada. O intervalo  de impressão é dado por:
Intervalo de impressão = ( tmáx - tmin ) / ( Numero de pontos -1)  Se nenhuma forma de onda tem saída numérica especificada, este  campo não terá efeito;

Temperature:  Este  campo especifica a temperatura na qual será efetuada a analise. O seu  formato é: (TMáx,  Tmin,  Passo). Uma analise    é  efetuada para cada temperatura. Se o passo for omitido será feita uma  analise   para a máxima e uma para  a mínima temperatura. No exemplo  a  temperatura   de analise é de 27ºC;

Campo P: Especifica em qual gráfico será plotada a forma de  onda. Caso todos tenham o mesmo numero, todos serão desenhados no mesmo  gráfico. Caso tenham números diferentes serão gráficos  diferentes (No exemplo as formas de onda  serão mostradas em graficos diferentes  );

X Expression: Aqui deve ser especificada qual a variável  do eixo X  , no exemplo tempo (T);

Y Expression: Aqui deve ser especificada qual a variável  do eixo Y,  no exemplo  as tensões na entrada , V(Ve)  e na saida V(Vs).

X Range:  aqui deve ser especificada  a faixa de valores de X para a qual  desejamos que apareça o gráfico. É recomendável   que essa faixa seja a mesma de Time  Range (não obrigatório).  experimente mudar  esses limites e ver o resultado, é o Time/Div no osciloscopio. No exemplo serão mostradas as formas de onda de 1m a 1.4m;

Y Range:  aqui deve ser especificada  a faixa de valores  de Y para a qual desejamos que apareça o gráfico. É recomendável   que essa faixa  tenha valores adequados de forma  que a forma de onda   não apareça muito pequena nem ultrapasse os limites. É  um ajuste parecido com o Volts/Div do osciloscópio. No exemplo para a entrada os limites são 10, -10,2   onde o 2 representa as divisões na vertical. Para a saida , que será menor, os limites de amplitude são 2,-2,0.5. Experimente outros valores para ver o resultado


Para iniciar a simulação  vá em Analyses>> Transient >>>Run serão obtidas as formas de onda da Figura 3.

Obtenção das Formas de Ondas
Para executar a simulação, clique no botão Run.  Após  a execução da simulação aparecerá  um gráfico da tensão em função  do tempo, Figura 3. Neste gráfico aparecerão as formas de onda  escolhidas, no caso Ve e Vs=Vc.


Figura 3 -  Formas de onda de entrada (Ve, e saida, Vs,  do circuito da Figura 1


Para efetuar uma medida você pode usar os dois  cursores disponíveis. Para isso clique em qualquer um dos botões  a seguir.




Serão  inseridos os dois   cursores, um controlado pelo botão esquerdo do mouse e o outro pelo botão  direito. Cada um dará uma indicação de tempo e de tensão.  Por exemplo na Figura 4 o cursor 1 indica um tempo de 1,047 ms e uma tensão  de 1,557 V (em amarelo).


Figura 4 -  Cursores para medida  de tempo e tensão

Com as informações obtidas voce pode por exemplo determinar o ganho na frequencia de 10 kHz em dB:

G(dB)=20.log(1,557Vp/10Vp)= -16,2 dB

Experimente mudar a frequencia, por exemplo para 1,6 kHz (frequencia de corte). Se voce fizer medidas suficiente poderá levantar um grafico do ganho xf chamado de curva de resposta em frequencia que pode ser obtido na analise AC, proxima aula.



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