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Aula02     Indice de Aulas   Aula02
Aula 01: Analise SPICE - Analise DC


Introdução
As seguintes analises SPICE são possíveis:
    • Analise     DC      (DC     Operating Point);
    • Analise     AC     (AC     Analysis);
    • Analise     Transiente     (Transient     Analysis).

    As  outras analise existentes são derivadas das analises acima.
    • Varredura  de parâmetros (parameter  sweep): ë usada quando desejamos saber o que acontece com o circuito quando variamos  um ou mais parâmetros entre dois limites,  como por exemplo o beta  do transistor.
    • Varredura  DC (DC  sweep):   determina  o ponto de operação dos nós do circuito.
    • Função  de Transferência (Transfer  Function):   Determina a função de transferência  para pequenos  sinais (região linear), calculando também as impedâncias  de entrada e saída.
    • Analise  de Fourier ( Fourier   Analysis):  Obtém  a transformada de Fourier de uma determinada forma de onda.
    • Varredura  de Temperatura (Temperature  sweep): analisa o comportamento do circuito para diferentes temperaturas. a temperatura  default é 27ºC.
    • Sensibilidade  (Sensitivity): Determina a sensibilidade de um nó em função da variação  de um determinado parâmetro como por exemplo resistência.
    • Distorção  (Distortion  Analysis):  Permite  medir a distorção harmônica e a de intermodulação.
    • Pior  Caso (Worst  Case):   ë uma analise estatística que dá o pior caso de uma analise  em função de variações de parâmetros.
    • Polos-Zeros:  Esta  analise determina  os pólos e os zeros de uma função  de transferência de pequenos sinais.Primeiramente ela determina o ponto  de operação DC e o modelo linearizado para os dispositivos não  lineares. É usada na determinação da estabilidade de um  sistema.
    • Monte  Carlo:   Ë uma analise estatística  que determina o desempenho de um  circuito quando parâmetros são variados


    Para  iniciar qualquer uma dessas analises ir em Simular (Simulate) >>  Analise (Analysis)  ou clique no ícone:


    Aparecerá a janela Analises, Figura 1.

    Figura 1 - Acessando a janela Analises (Analyses)

    Analise DC
    A Analise DC determina o ponto de operação (ponto  quiescente) de um circuito. Quando essa analise é executada, as fontes  AC são zeradas e os capacitores são colocados em aberto e os indutores  são colocados em curto circuito e os resultados serão armazenados  para futuras analises (Post Processor).

    Exemplo01: Vamos considerar um exemplo. Seja o circuito da Figura 2 (amplificador  emissor comum), para o qual desejamos determinar os valores quiescentes.


    Figura 2 - Amplificador emissor comum para analise DC


    Construído  o  circuito,  indo  em Simular (Simulate)>> Analises ( Analysis) >> ou use o ícone

    Escolha >> Ponto de Operação DC (DC Operating  Point) será apresentada a janela da Figura 3.Nesta janela selecione  quais variáveis (correntes, tensões) deseja que apareçam  no circuito. Em seguida clique no número dos nós que deseja que  seja calculado a tensão e selecione o ramo (branch) no qual deseja  que seja calculada a corrente. Os valores das tensões nos nós  são em relação ao terra (nó 0).


    Figura 3 - Janela   Analise do Ponto de Operação DC – Variaveis de saída  (ramos e nós) não selecionadas

    Na Figura 3 devem ser  selecionadas quais as variáveis de  saída (corrente tensão) para as quais se quer efetuar a analise. A Figura 4 mostra os nós e ramos selecionados

    Figura 4 - Janela Ponto de Operação DC (DC  Operating Point) após selecionar nós e ramos

    Após serem feitos os ajustes  clicando  em Simular (Simulate) aparecerá  a janela da figura 5 com a indicação dos valores de correntes e tensões.

    Figura 5 - Resultados da simulação da analise  DC do circuito da Figura 2

    Notação para nó      Notação para malha


    Na Figura 5 os seguintes  resultados foram obtidos:

    Tensão do nó  1 em relação ao terra: 8,43474V
    Tensão do nó  7 em relação ao terra: 0,0000V
    Tensão do nó  8 em relação ao terra: 0,0000V
    Tensão do nó  2 em relação ao terra: 1,77832V
    Tensão do nó  6 em relação ao terra: 12,000V
    Tensão do nó  1 em relação ao terra: 0,0000V
    Tensão do nó  1 em relação ao terra: 0V
    Corrente no ramo que contem a fonte V1 (vv1#branch): 0,000 Corrente  no ramo que contem a fonte Vcc (vvcc#branch):: -5,19968mA e o sinal menos é  uma convenção do SPICE que considera para  todo dispositivo  a convenção de bipolo receptor.
    Caso desejemos saber o valor  da corrente em um outro trecho devemos inserir no ramo uma fonte com valor de  tensão zero. Por exemplo caso queiramos saber o valor da corrente de  base então  adicionamos a fonte VB como na Figura 6.

    Figura 6 - Determinando a corrente de base

    Efetuando  uma nova analise DC obtem-se os resultados  da Figura7.

    Figura 7 - Resultados da simulação da analise  DC do circuito da figura 2 com a adição da fonte VB=0 V para determinação  da corrente de base

    Como pode ser  verificado  da Figura 7  a corrente de base vale IB=43,4787 mA.
    Como exercício procure calcular todas as variáveis  (IB, IC, VCE  etc.) antes de executar a analise DC. Mude também o beta  do transistor dando duplo clique no transistor acessando a janela da Figura 8.
       
                          ( a )                                                             ( b )
    Figura 8 - Mudando o beta do transistor ( a ) Janela Transistor  virtual ( b ) Janela de edição do modelo


    Exercício Proposto
    Como exercício determine a intensidade de todas as correntes para  os circuitos a seguir executando uma analise DC.
    1)

    2)

     
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