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MultiSIM 14
Aula 05: Modelo de um Dispositivo Eletrônico
Modelos
Modelar um dispositivo eletrônico, é usar componentes básicos tais como resistências, fontes de tensão, fontes de corrente e capacitâncias para representa-lo, permitindo desta forma que usar as leis de circuito para estuda-lo. O construtor de um simulador modela um componente eletrônico a partir das informações fornecidas pelo fabricante do componente, desta forma ao simular um circuito os resultados serão semelhantes aos obtidos em um circuito real.
Diodos
Diodos são encontrados na caixa de componentes Diodos (Diodes), Figura 1 . Nesta caixa de componentes encontramos além de diodos encontramos: SCR, DIAC,TRIAC, ZENER, Ponte Retificadora e o LED. A Figura 1 mostra o Diodo 1N4001 selecionado.
Figura 1 - Caixa de componentes Diodos (Diodes), com diodo 1N4001 selecionado
Para montar os circuitos com diodo, selecione uma dentre as família de componentes indicadas na Figura 1. Inicie a simulação.
( a ) ( b ) ( c )
Figura 2 - (a) Circuito com diodo (b) circuito com chave fechada ( c ) Modelo com bateria de 0,7 V
Como pode ser visto da Figura 2, os resultados das tres medidas são praticamente iguais. O erro é desprezível. Podemos então afirmar que o modelo aproximado de um diodo quando em condução é o de uma chave fechada. ou bateria (o erro é menor).
Consideremos que a bateria agora é de 1,5 V, Figura 3.
( a ) ( b )
Figura 3 - ( a ) Circuito com diodo ( b ) circuito com chave - Modelo inadequado
Observe que neste caso o erro entre as duas corrente é de aproximadamente 100%, considerando modelo ideal. A corrente no circuito com diodo é 965,228 mA e no circuito com chave 1,5 mA, neste caso não podemos mais usar o modelo da chave fechada para representar o diodo em condução.
Melhoremos o nosso modelo, para isso consideremos em série com a chave uma bateria de 0,6 V, Figura 4c.Como pose-se ver os resultador são muito proximos, significa que nesse caso o modelo com bateria é melhor
Se for adicionado em série com a bateria uma resistência que representa a resistencia doi diodo em condução,, modelo será melhorado, isto é, o valor da corrente medida usando um diodo real e o calculado usando o modelo serão praticamente iguais, qualquer que seja a bateria. O problema é que na maioria da s vezes não se dispóes do valor dessa resistencia
Modelar um dispositivo eletrônico, de uma forma simplificada, é portanto usar componentes básicos tais como resistências, fontes de tensão fontes de corrente e capacitâncias para representá-lo.
Obs: O modelo que estamos considerando é para CC, não considerando as capacitâncias parasitarias associadas à junção, portanto é um modelo simplificado, muito simplificado.
O construtor do simulador então modela o componente eletrônico a partir das informações fornecidas pelo fabricante do componente, desta forma ao simular um circuito os resultados serão muito semelhantes aos obtidos em um circuito real.
O Modelo do diodo no SPICE
A definição dos parâmetros do modelo de um dispositivo é feita através de uma sintaxe própria. Por exemplo para o diodo 1N4001GP da General Instruments o seu modelo é definido através dos parâmetro e da declaração:
.MODEL D1N4001GP__DIODE__5 D
+ IS = 6.698e-07 RS = 0.04255 CJO = 1.949e-11 VJ = 0.3905
+TT = 4.933e-06 M = 0.3576 BV = 50+ N = 2.412 EG = 1.11 XTI = 3
+KF = 0 AF = 1 FC = 0.5 IBV = 0.005177 TNOM = 27
Para obter os parâmetros que definem o modelo do diodo dê duplo clique no símbolo do diodo aparecerá a janela da Figura 4 na qual selecionando Editar Modelo (Edit Model) você poderá modificar esses parâmetros (por exemplo a corrente de saturação IS).
.
. ( a ) ( b )
Figura 4 - Modelo de um diodo - Parametros