OrCAD PSpice A/D

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Copyright 1998 OrCAD, Inc. Todos los derechos reservados. Marcas OrCAD, OrCAD Layout, OrCAD Express, OrCAD Capture, OrCAD PSpice, y OrCAD PSpice A/D son marcas registradas de OrCAD, Inc. OrCAD Capture CIS, y OrCAD Express CIS son marcas de OrCAD, Inc. Microsoft, Visual Basic, Windows, Windows NT, y otros nombres de productos Microsoft referenciados aqu son marcas o marcas registradas de la corporacin Microsoft. El resto de marcas y nombres de productos mencionados aqu se utilizan nicamente para su identificacin y son marcas o marcas registradas de sus fabricantes respectivos. Parte nmero 60-30-632 Primera edicin 30 Noviembre 1998 Email general Email de Soporte Tcnico World Wide Web OrCAD Design Network (ODN) Traduccin realizada por: info@orcad.com techsupport@orcad.com http://www.orcad.com http://www.orcad.com/odn

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Contenido

Antes de comenzar

25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 26 27 27 28 29 30 30 33 33 34

Bienvenido a OrCAD . . . . . . . . . . . . . Visin general de OrCAD PSpice A/D . . . . Cmo utilizar esta gua . . . . . . . . . . . . Convenciones tipogrficas . . . . . . . . Documentacin relacionada . . . . . . . . . . Ayuda en lnea . . . . . . . . . . . . . . . Si no posee el paquete estndar de PSpice A/D Si posee PSpice A/D Basics . . . . . . . . Si tiene un CD-ROM de demostracin . . CD-ROM de demostracin de OrCAD Qu es nuevo . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Parte uno Primera SimulacinChapter 1 Cosas que son necesarias conocer 39. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 40 41 41 41 42 43 44 44 45 46 46 47 47 Presentacin del captulo . . . . . . . . . . . . . . . . . Qu es PSpice A/D? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analisis que pueden realizarse con PSpice A/D . . . . . . Anlisis bsico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Barrido DC y otros clculos DC . . . . . . . . . Barrido AC y ruido . . . . . . . . . . . . . . . . Transitorios y Fourier . . . . . . . . . . . . . . . Anlisis avanzados de mltiples pasadas . . . . . . . Paramtrico y temperatura . . . . . . . . . . . . Monte Carlo y sensitividad en el peor de los casos Analizando formas de ondas con PSpice A/D . . . . . . . Qu es un anlisis de formas de onda? . . . . . . . . Utilizando PSpice A/D con otros programas OrCAD . . . Usando Capture para la simulacin . . . . . . . . . .

Contenido

Qu es el Editor de Impulsos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qu es el Editor de Modelos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ficheros necesarios para la simulacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ficheros que genera Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fichero de Lista de Conexiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fichero del circuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Otros ficheros que pueden configurarse para la simulacin . . . . . . . . Librera de Modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fichero de Impulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fichero de inclusin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Configurando libreras de modelos, impulsos y ficheros de inclusin Ficheros que genera PSpice A/D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ficheros de datos de formas de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . Fichero de salida de PSpice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Chapter 2

Ejemplos de simulacin

55. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 56 61 62 62 64 65 66 66 68 71 72 76 77 77 80 81 82 83 85 88 89 91

Presentacin del captulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejemplo de la creacin de un circuito . . . . . . . . . . . . . Viendo ms sobre la preparacin del diseo . . . . . . . . Ejecutando PSpice A/D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Realizando un anlisis de punto parcial . . . . . . . . . . Utilizando el fichero de salida de la simulacin . . . . . Viendo ms sobre los clculos del punto de trabajo . . . . Anlisis de un barrido DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Configurando y ejecutando un anlisis de un barrido DC . Viendo los resultados del anlisis DC . . . . . . . . . . . Conociendo ms sobre el anlisis de barrido DC . . . . . Anlisis de transitorios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Encontrando ms sobre el anlisis de transitorios . . . . . Anlisis de un barrido AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Preparando y ejecutando un anlisis de un barrido AC . . Resultados de un anlisis de un barrido AC . . . . . . . . Viendo ms acerca del anlisis AC y del anlisis de ruidos Anlisis parmetrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Configurando y ejecutando el anlisis paramtrico . . . . Analizando familias de formas de onda . . . . . . . . . . Ms informacin sobre los anlisis paramtricos . . . . . Anlisis de prestaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Viendo ms sobre el anlisis de prestaciones . . . . . . .

iv

Contenido

Parte dos Entrada del diseoChapter 3 Preparando un diseo para su simulacin 95Presentacin general del captulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Lista de chequeo para configurar la simulacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Pasos tpicos en la configuracin de la simulacin . . . . . . . . . . . . . . 96 Entrada del diseo avanzada y pasos para configurar la simulacin . . . . . 97 Cuando falla la generacin de la lista de conexiones o la simulacin no se inicia 98 Cosas a revisar en el diseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Cosas a revisar en la configuracin del sistema . . . . . . . . . . . . . 99 Utilizando partes que puedan simularse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Partes suministradas por fabricantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Convenciones en la denominacin de partes . . . . . . . . . . . . . . 101 Localizando la parte que se quiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Partes pasivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Partes de ruptura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Partes de comportamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Utilizando parmetros globales y expresiones para valores . . . . . . . . . . . 108 Parmetros globales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Definiendo y utilizando parmetros globales . . . . . . . . . . . . . . 108 Expresiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Especificando expresiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Definiendo fuentes de alimentacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Para la parte analgica del circuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Para interfaces A/D en circuitos de seales mixtos . . . . . . . . . . . . . 115 Fuentes de alimentacin digitales por defecto . . . . . . . . . . . . . 115 Fuentes de alimentacin digitales personalizadas . . . . . . . . . . . 115 Definiendo impulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Impulsos analgicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Utilizando VSTIM y ISTIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 Si desea especificar varios tipos de impulsos . . . . . . . . . . . . . . 119 Impulsos digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Cosas a revisar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 Partes no modeladas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 Haga esto si la parte en cuestin proviene de las libreras de OrCAD . 121 Compruebe si la parte en cuestin est generada de forma personalizada . 123 Modelos no configurados, impulsos y ficheros de inclusin . . . . . . . . 123 Compruebe esto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Pines no modelados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 v

Contenido

Compruebe esto . . Falta masa . . . . . . . Comprobar esto . . Falta un path DC a tierra Comprobar esto . .

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Chapter 4

Creando y editando modelos

127

Presentacin general del captulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Qu son los modelos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Modelos definidos como conjuntos de parmetros . . . . . . . . . . . 129 Modelos definidos como listas de conexiones de subcircuitos . . . . . 129 Cmo estn organizados los modelos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Libreras de modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Configuracin de la Librera de Modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Modelos y libreras de diseo frente a global . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Libreras de Modelos Anidadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Modelos proporcionados por OrCAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Herramientas para crear y editar modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Formas de crear y editar modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Utilizando el Editor de modelos para editar modelos . . . . . . . . . . . . . . 135 Formas de utilizar el Editor de Modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Tipos de dispositivos soportados por el Editor de Modelos . . . . . . . . . 137 Formas de caracterizar modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Creando modelos desde la informacin de una hoja de datos. . . . . . 138 Analizandoelefectodelosparmetrosdelmodeloenlascaractersticasdeldispositivo 139 Cmo rellenar modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Ejecutando el Editor de Modelos de forma aislada . . . . . . . . . . . . . 141 Iniciando el Editor de Modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 Habilitando o deshabilitando la creacin automtica de partes . . . . . 142 Salvando modelos globales (y partes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Ejecutando el Editor de Modelos desde el editor de pginas de esquemas . 143 Qu es una copia de un modelo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Iniciando el Editor de Modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Salvando modelos del diseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Qu pasa si no salva la copia del modelo . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Tutorial del Editor de Modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Creando un diseo de un rectificador de media onda . . . . . . . . . . 146 Utilizando el Editor de Modelos para editar el diodo D1 . . . . . . . . 147 Introduciendo informacin de las hojas de datos . . . . . . . . . . . . 147 Extrayendo parmetros de modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 vi

Contenido

Aadiendo curvas para ms de una temperatura . . . . . . . . . . . Completando la definicin del modelo . . . . . . . . . . . . . . . . Editando texto de modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Editando las definiciones .MODEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . Editando definiciones .SUBCKT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cambiando el nombre del modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . Iniciando el Editor de Modelos desde el editor de esquemas en Capture . Qu es una copia de un modelo? . . . . . . . . . . . . . . . . . . Iniciando el editor de Modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Salvando modelos del diseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejemplo: editando un modelo de instancia Q2N2222 . . . . . . . . . . . Iniciando el Editor de Modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Editando la copia del modelo Q2N2222-X . . . . . . . . . . . . . . Salvando las ediciones y actualizando el esquema . . . . . . . . . . Utilizando el comando Create Subcircuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cambiando la referencia del modelo a una definicin de un modelo existente Reutilizando modelos de instancias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reutilizando copias de modelos en el mismo esquema . . . . . . . . . . Habilitando modelos de instancias para todos los diseos . . . . . . . . Configurando las libreras de modelos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Las pestaas Libraries y Include Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cmo utiliza PSpice A/D libreras de modelos . . . . . . . . . . . . . . Orden de bsqueda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Manejando nombres de modelos duplicados . . . . . . . . . . . . . Aadiendo libreras de modelos a la configuracin . . . . . . . . . . . . Cambiando el diseo y el mbito global . . . . . . . . . . . . . . . . . Cambiando el orden de bsqueda de las libreras de modelos . . . . . . Cambiando el path de bsqueda de libreras . . . . . . . . . . . . . . .

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150 151 152 153 153 153 153 154 154 155 156 156 156 157 157 159 160 160 161 162 162 163 163 164 164 165 166 167

Chapter 5

Creando partes para modelos

169. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 171 171 172 173 173 174 175 177 177 178 vii

Presentacin general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qu es diferente en las partes utilizadas para la simulacin? Formas de crear partes para modelos . . . . . . . . . . . . Preparando los modelos para la creacin de partes . . . . . Utilizando el Editor de Modelos para crear partes . . . . . Iniciando el Editor de Modelos . . . . . . . . . . . . . Preparando la creacin automtica de de partes . . . . Basando nuevas partes en un grupo personalizado . . . . . Editando partes grficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cmo coloca partes Capture . . . . . . . . . . . . . . Definiendo el espaciado de la rejilla . . . . . . . . . .

Contenido

Espaciado de rejilla para grficos . . . . . . . . . . . . Espaciado de rejilla para pines . . . . . . . . . . . . . Vinculando modelos a partes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MODEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definiendo propiedades de partes necesarias para la simulacin PSPICETEMPLATE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sintasis de PSPICETEMPLATE . . . . . . . . . . . . Ejemplos de PSPICETEMPLATE . . . . . . . . . . . IO_LEVEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . MNTYMXDLY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PSPICEDEFAULTNET . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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178 178 180 180 181 182 182 186 190 191 192

Chapter 6

Modelado del comportamiento analgico

193. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 194 195 196 196 197 198 199 201 202 203 206 206 210 213 214 217 220 221 222 222 224 225 227 227 229 232 232

Presentacin general del capitulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Presentacin general del modelado del comportamiento analgico . . . . . . El fichero de librera de partes ABM.OLB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Posicionando y especificando partes ABM . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nombres de conexiones y nombres de dispositivos en expresiones ABM Forzando el uso de una definicin global . . . . . . . . . . . . . . . . . Plantillas de partes ABM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Partes del sistema de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Componentes bsicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Limitadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Filtros Chebyshev . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Integradores y diferenciacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Partes de la tabla de bucle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Partes de transformadas de Laplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funciones Math . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Partes de expresin ABM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Un ejemplo de un dispositivo instantneo: modelando un triodo . . . . . Partes equivalentes de PSpice A/D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Implementacin de las partes equivalentes de Spice A/D . . . . . . . . . Modelando interrelaciones matemticas o instantneas . . . . . . . . . . Partes EVALUE y GVALUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . EMULT, GMULT, ESUM, y GSUM . . . . . . . . . . . . . . . . . Tablas de bucles (ETABLE y GTABLE) . . . . . . . . . . . . . . . . . Modelos de dispositivos con dominio de frecuencia . . . . . . . . . . . Transformadas de Laplace (LAPLACE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tablas de respuesta en frecuencia (EFREQ y GFREQ) . . . . . . . . . . Precauciones y recomendaciones para la simulacin y el anlisis . . . . . . . Modelado de dispositivos instantneos . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii

Contenido

Partes con dominio en frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . Transformadas de Laplace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . No causalidad y transformadas de Laplace . . . . . . . . . . Filtros Chebyshev . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tablas de frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modificando los recursos del ordenador para mejorar la precisin Fuentes controladas bsicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Creando partes ABM personalizadas . . . . . . . . . . . . . . .

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Chapter 7

Modelado de dispositivos digitales

241241 242 243 246 251 251 252 253 254 255 255 256 257 257 261 262 262 263 263 265 270 271 272 274 275 276 277 277 278 279 279 ix

Presentacin general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Comportamiento funcional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sintasis de las primitivas digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caractersticas de tiempos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modelos de tiempos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tratamiento de los retardos de propagacin no especificados . . . Tratamiento de restricciones de tiempos no especificadas . . . . . . . Calculo de los retardos en la propagacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . Retardo inercial y en el transporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Retardo inercial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Retardo en el transporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caractersticas de entrada/salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modelos de entrada/salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definiendo fuerzas de salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Configurando la escala de fuerzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Determinando la fuerza de la salida de un dispositivo . . . . . . . . . Controlando la sobreconduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexiones de almacenamiento de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . Creando sus propios subcircuitos de interface para tecnologas adicionales Creando un modelo digital utilizando las primitivas PINDLY y LOGICEXP . Primitivas digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Expresin lgica (primitiva LOGICEXP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Retardo entre pines (primitiva PINDLY) . . . . . . . . . . . . . . . . . . BOOLEAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PINDLY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Restricciones de chequeo (primitiva CONSTRAINT) . . . . . . . . . . . Configuracin_Mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Width . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Freq . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejemplo del 74160 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Contenido

Parte tres Preparando y ejecutando el anlisisChapter 8 Preparando el anlisis e iniciando la simulacin 285. . . . . . . . . . 285 286 288 289 290 291 296 296 297 297 297 . 298 . 299 Presentacin general del captulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipos de anlisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Preparando el anlisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Orden de Ejecucin para anlisis estndares . . . . . . . . . . . . . . . Variables de salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modificadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Iniciando una simulacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Iniciando una simulacin desde Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . Iniciando la simulacin desde fuera de Capture . . . . . . . . . . . . . . Preparando simulaciones en modo batch . . . . . . . . . . . . . . . . . Configuraciones de mltiples simulaciones con un fichero de circuito Ejecutando simulaciones con mltiples ficheros de circuitos . . . . . La ventana de simulacin de PSpice A/D . . . . . . . . . . . . . . . . .

Chapter 9

Anlisis DC

303

Presentacin general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Barrido DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 Requerimientos mnimos para ejecutar un anlisis de barrido DC . . . . . 304 Presentacin general del barrido DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Preparando un impulso DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 Barridos DC anidados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 Familias de curvas en barridos DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 Punto de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 Requerimientos mnimos para ejecutar un anlisis del punto de trabajo . . 312 Visin general de los puntos de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 Transferencia de pequeas seales de continua . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 Requerimientos mnimos para ejecutar un anlisis de transferencia DC de pequea seal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 Visin general de la transferencia DC de pequea seal . . . . . . . . . . 315 Sensitividad DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 Requerimientos mnimos para ejecutar un anlisis de sensitividad DC . . . 317 Presentacin de la sensitividad DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318

Chapter 10 Anlisis AC

319

Presentacin general del captulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 Anlisis de barridos AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 Preparando y ejecutando un barrido AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 x

Contenido

Qu es un barrido AC? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Preparando un impulso AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Preparando un anlisis AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Configuracin del barrido AC en example.opj . . . . . . . . . . . . . . . Como trata PSpice A/D dispositivos no lineales . . . . . . . . . . . . . . Qu es necesario para transformar un dispositivo en un circuito lineal Qu hace PSpice A/D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejemplo Bloque de modelado de comportamiento no lineal . . . . . . Anlisis de ruidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Preparando y ejecutando un anlisis de ruidos . . . . . . . . . . . . . . . Qu es un anlisis de ruidos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cmo calcula PSpice A/D el ruido total a la entrada y a la salida . . . Preparando un anlisis de ruidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analizando ruidos en la ventana Probe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sobre las unidades de ruidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

320 321 323 325 327 327 327 327 329 329 330 330 331 333 334 334

Chapter 11 Anlisis de transitorios

337

Presentacin general del captulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 Presentacin general del anlisis de transitorios . . . . . . . . . . . . . . . . 338 Requerimientos mnimos para realizar un anlisis de transitorios . . . . . 338 Requerimientos mnimos del diseo del circuito . . . . . . . . . . . . 338 Requerimientos mnimos de configuracin del programa . . . . . . . 338 Definiendo un impulso basado en tiempos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 Presentacin general de la generacin de impulsos . . . . . . . . . . . . . 340 La utilidad Editor de Impulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 Ficheros de Impulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 Configurando ficheros de impulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343 Iniciando el Editor de Impulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343 Definiendo impulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 Ejemplo: impulso lineal de una pieza . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 Ejemplo: barrido de onda senoidal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345 Creando nuevos smbolos de impulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 Editando un impulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 Para editar un impulso existente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 Para editar un impulso PWL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 Para seleccionar un tiempo y un factor de escala de valores para el impulso PWL 348 Borrando y eliminando trazas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 Configuracin manual de impulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349 Para configurar manualmente un impulso . . . . . . . . . . . . . . . 349 xi

Contenido

Respuesta de transitorios (tiempo) . . . . . . . . Intervalos de tiempos en anlisis de transitorios . Conmutando circuitos en anlisis de transitorios Ploteando curvas de histresis . . . . . . . . . . Componentes de Fourier . . . . . . . . . . . . .

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351 354 355 355 357

Chapter 12 Anlisis paramtrico y de temperatura

359

Presentacin general del captulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 Anlisis paramtrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360 Requerimientos mnimos para realizar un anlisis paramtrico . . . . . . . 360 Visin general del anlisis paramtrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 Ejemplo de un filtro RLC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 Introduciendo el diseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 Ejecutando la simulacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 Utilizando el anlisis de prestaciones para dibujar la sobrecarga y el tiempo de subida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 Ejemplo: respuesta en frecuencia contra anlisis de parmetros . . . . . . 366 Preparando el circuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Anlisis de temperaturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Requisitos mnimos para ejecutar un anlisis de temperaturas . . . . . . . 369 Visin general del anlisis de temperaturas . . . . . . . . . . . . . . . . . 370

Chapter 13 Anlisis de Monte Carlo y del peor de los casos

371. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 372 372 373 373 374 375 376 377 379 381 381 382 383 384 385 385 387

Presentacin del captulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anlisis estadsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Presentacin general de anlisis estadsticos. . . . . . . . . Control de salida para anlisis estadsiticos . . . . . . . . . Informe de valores de parmetros de modelos . . . . . . . . Informes de formas de ondas . . . . . . . . . . . . . . . . Funciones cotejadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Consideraciones de temperatura en los anlisis estadsticos Anlisis de Monte Carlo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leyendo el informe resumen . . . . . . . . . . . . . . Ejemplo: Anlisis de Monte Carlo de un sensor de presin . Dibujando el esquema . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definiendo valores de partes . . . . . . . . . . . . . . Preparando los parmetros . . . . . . . . . . . . . . . Utilizando resistencias con modelos . . . . . . . . . . Salvando el diseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definiendo tolerancias para las resistencias . . . . . . . Preparando el anlisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii

Contenido

Ejecutando el anlisis y visualizando los resultados Histogramas de Monte Carlo . . . . . . . . . . . . . . Ejemplo de un filtro Chebyshev . . . . . . . . . . Creando modelos para el anlisis de Monte Carlo . Preparando el anlisis . . . . . . . . . . . . . . . . Creando histogramas . . . . . . . . . . . . . . . . Anlisis en el peor de los casos . . . . . . . . . . . . . . . Presentacin general del anlisis en el peor de los casos Entradas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Procedimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Salidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Atencin: Una condicin importante para un correcto anlisis del peor de los casos . . . Ejemplo de un anlisis del peor de los casos . . . . . . Ayudas y otra informacin til . . . . . . . . . . . . . VARY BOTH, VARY DEV, y VARY LOT . . . . Distribuciones gausianas . . . . . . . . . . . . . . Funcin colateral YMAX . . . . . . . . . . . . . . RELTOL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anlisis de sensitividad . . . . . . . . . . . . . . . Optimizacin manual . . . . . . . . . . . . . . . . Anlisis de Monte Carlo . . . . . . . . . . . . . .

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388 389 389 390 390 391 395 395 395 396 396 397 398 402 402 403 403 403 403 403 404

Chapter 14 Simulacin digital

405. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405 406 406 407 407 408 409 410 410 410 411 413 416 418 418 420 422 xiii

Presentacin general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Qu es la simulacin digital? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pasos para simular circuitos digitales . . . . . . . . . . . . . . . . Conceptos que son necesarios comprender . . . . . . . . . . . . . Estados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fuerzas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definiendo un impulso digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Utilizando la parte DIGSTIMn . . . . . . . . . . . . . . . . . Definiendo seales de entrada utilizando el Editor de Impulsos Definiendo la transicin del reloj. . . . . . . . . . . . . . Definiendo las transiciones de la seal . . . . . . . . . . . Definiendo transiciones de buses . . . . . . . . . . . . . . Aadiendo bucles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Utilizando la parte DIGCLOCK . . . . . . . . . . . . . . . . Utilizando las partes STIM1, STIM4, STIM8 y STIM16 . . . . Utilizando las partes FILESTIMn . . . . . . . . . . . . . . . . Definiendo el tiempo de simulacin . . . . . . . . . . . . . . . . .

Contenido

Ajustando parmetros de simulacin . . . . . . . . . Seleccionando retardos en la propagacin . . . . Retardos de propagacin en todo el circuito Retardos de propagacin en partes . . . . . Inicializando biestables . . . . . . . . . . . . . Iniciando la simulacin . . . . . . . . . . . . . . . . Analizando los resultados . . . . . . . . . . . . . . Aadiendo seales digitales a un dibujo . . . . . Aadiendo buses a un dibujo de ondas . . . . . Traceando violaciones de tiempos y riesgos . . . Riesgos persistentes . . . . . . . . . . . . . Mensajes de condicin de la simulacin . . Opciones de control de salida . . . . . . . . Niveles de severidad . . . . . . . . . . . . .

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Chapter 15 Simulacin mixta analgica/digital

439

Presentacin general del captulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439 Interconectando partes analgicas y digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440 Seleccin del subcircuito de interface por PSpice A/D . . . . . . . . . . . . . 441 Interface de Nivel 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442 Interace de nivel 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443 Configurando el interface A/D por defecto . . . . . . . . . . . . . . . . . 444 Especificando fuentes de tensin digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445 Seleccin de la fuente de alimentacin digital por PSpice A/D . . . . . . . 445 Creando fuentes de alimentacin digitales personalizadas . . . . . . . . . 446 Ignorando la tensin de la fuente de alimentacin CD4000 en un diseo . 448 Creando una fuente de alimentacin CD4000, TTL, o ECL secundaria 449 Interface de generacin y nombres de nodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450

Chapter 16 Anlisis digital de tiempos en el peor de los casosPresentacin general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tiempos digitales en el peor de los casos . . . . . . . . . . . Anlisis de tiempos en el peor de los casos . . . . . . . . . . Representacin del simulador para la ambiguedad de tiempos Propagacin de la ambiguedad de tiempos . . . . . . . . . . . Identificacin de los problemas de tiempos . . . . . . . . . . Peligros de convergencia . . . . . . . . . . . . . . . . . Peligros crticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Problemas de ambiguedad acumulativos . . . . . . . . . Peligros de reconvergencia . . . . . . . . . . . . . . . . xiv . . . . . . . . . .

453. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453 454 455 455 457 458 458 459 460 462

Contenido

Supresin de fallos por retardos inerciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464 Metodologa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465

Parte cuarta Visualizando resultadosChapter 17 Analizando formas de ondas 471Presentacin general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 Presentacin general del anlisis de formas de onda . . . . . . . . . . . . . . 472 Elementos de un dibujo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473 Elementos de una ventana Probe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474 Manejando mltiples ventanas Probe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475 Imprimiendo mltiples ventanas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475 Preparando el anlisis de formas de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476 Configurando los colores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476 Editando los colores de presentacin e impresin en el fichero PSPICE.INI. 476 Configurando los colores de las trazas . . . . . . . . . . . . . . . . . 478 Visualizando formas de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479 Configurando la presentacin de las formas de onda en Capture . . . . . . 479 Visualizando formas de onda durante la simulacin . . . . . . . . . . . . 480 Configurando los intervalos de actualizacin . . . . . . . . . . . . . . 481 Interactuando con el anlisis de ondas durante la simulacin . . . . . 481 Pausando una simulacin y viendo las ondas . . . . . . . . . . . . . . 482 Utilizando marcadores de pginas de esquemas para aadir trazas . . . . . 483 Limitando el tamao del fichero de datos de formas de onda . . . . . . . . 486 Limitando el tamao utilizando marcadores . . . . . . . . . . . . . . 486 Limitando el tamao del fichero excluyendo datos de los subcircuitos internos 488 Limitando el tamao del fichero suprimiendo la primera parte de la salida de la simulacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488 Utilizando datos de simulacin desde varios ficheros . . . . . . . . . . . 489 Aadiendo ficheros de datos de ondas . . . . . . . . . . . . . . . . . 490 Aadiendo trazas de ficheros de datos de ondas cargados . . . . . . . 490 Salvando los resultados de la simulacin en formato ASCII . . . . . . . . 491 Ejemplo analgico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493 Ejecutando la simulacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493 Visualizando tensiones en conexiones . . . . . . . . . . . . . . . . . 495 Tutorial mixto analgico/digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496 Sobre los estados digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496 Sobre el circuito oscilador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497 Preparando el diseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497 xv

Contenido

Ejecutando la simulacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Analizando los resultados de la simulacin . . . . . . . . . . . . Utilidades del interface de usuario para el anlisis de formas de onda Zoom de regiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Desplazando las trazas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dimensionando los dibujos digitales . . . . . . . . . . . . . . . Modificando expresiones de trazas y etiquetas . . . . . . . . . . Moviendo y copiando nombres de trazas y expresiones . . . . . . Copiando y moviendo etiquetas . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tabulando valores de datos de trazas . . . . . . . . . . . . . . . Utilizando cursores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Visualizando cursores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Moviendo cursores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejemplo: utilizando cursores . . . . . . . . . . . . . . . . . Traceando mensajes de simulacin digital . . . . . . . . . . . . . . . Traceo de mensajes desde el resumen de mensajes . . . . . . . . La caja de dilogo Simulation Message Summary . . . . . . Problemas persistentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mensajes de las formas de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . Expresiones de trazas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Forma de la variable de salida bseica . . . . . . . . . . . . . . . Forma de la variable de salida para los terminales del dispositivo Expresiones de trazas analgicas . . . . . . . . . . . . . . . . . Alas de expresiones de trazas . . . . . . . . . . . . . . . . . Funciones aritmticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reglas para los sufijos de valores numricos . . . . . . . . . Expresiones de trazas digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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498 498 501 501 503 504 505 506 507 508 509 509 510 511 513 513 513 514 515 515 516 517 524 524 524 526 527

Chapter 18 Otras opciones de salida

531. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531 532 533 533 534 535 536

Presentacin general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Visualizando resultados analgicos en la ventana de PSpice . . Escribiendo resultados adicionales al fichero de salida de PSpice Generando dibujos de los valores de tensin y corriente . . Generando tablas de valores de tensin y corriente . . . . . Generando tablas con cambios en los estados digitales . . . Creando ficheros de vectores de prueba . . . . . . . . . . . . .

Appendix A Preparando el estado inicial

539

Presentacin general del Apndice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539 Salvando y cargando el punto de trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540 Save bias point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540 xvi

Contenido

Load bias point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541 Setpoints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542 Fijando condiciones iniciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544

Appendix B

Convergencia y errores de escalones de tiempos muy cortos 545Generalidades del apndice . . . . . . . . . . . . . . . Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Requerimientos de Newton-Raphson . . . . . . . . Es una solucin? . . . . . . . . . . . . . . . . . . Son las ecuaciones continuas? . . . . . . . . . . . Son las derivadas correctas? . . . . . . . . . . Es la aproximacin inicial suficientemente cercana? Punto de trabajo y barrido DC . . . . . . . . . . . . . . Semiconductores . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conmutadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Expresiones de modelado del comportamiento . . . Anlisis de transitorios . . . . . . . . . . . . . . . . . Saltndose el punto de trabajo . . . . . . . . . . . . El rango dinmico de TIME . . . . . . . . . . . . . Fallo en el primer escaln de tiempos . . . . . . . . Capacidades parsitas . . . . . . . . . . . . . . . . Bobinas y transformadores . . . . . . . . . . . . . Unin de sustratos en transistores bipolares . . . . Diagnsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545 546 546 547 548 548 549 551 551 552 553 554 555 555 556 557 557 558 559

ndice

561

xvii

Contenido

xviii

Figuras

Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure 11 Figure 12 Figure 13 Figure 14 Figure 15 Figure 16 Figure 17 Figure 18 Figure 19 Figure 20 Figure 21 Figure 22 Figure 23 Figure 24 Figure 25 Figure 26 Figure 27 Figure 28 Figure 29 Figure 30

Ficheros de datos configurables por el usuario que lee PSpice A/D . . . . . . . 50 Circuito de diodos clper. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Puntos de conexin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Ventana de salida de la simulacin de PSpice A/D. . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Fichero de salida de la simulacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Valores de anlisis de barrido DC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Ventana Probe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Circuito clipper con un marcador de tensin en la conexin Out. . . . . . . . . . 69 Tensin en In, Mid, y Out. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Leyenda de la traza con los cursores activados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Leyenda de traza con la lnea exterior del smbolo (Mid). . . . . . . . . . . . . 70 Diferencia de tensin en V(In) = 4 voltios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Circuito de diodo cliper con un impulso de tensin. . . . . . . . . . . . . . . . 72 Ventana del Editor de Impulsos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Valores de simulacin del anlisis de transitorios. . . . . . . . . . . . . . . . . 74 Ondas de entrada senoidal y de salida recortada. . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Circuito cliper con un impulso AC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Valores de simulacin de anlisis de un barrido AC y anlisis de ruidos. . . . . 79 Curvas en decibelios para gain en Mid y Out. . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Traza bode de la respuesta en frecuencia de cliper. . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Circuito cliper con un parmetro global Rval. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Valores de simulacin Parametric. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Respuesta a pequea seal conforme R1 vara desde 100 a 10 k . . . . . . . 85 Respuesta a frecuencia de pequea seal con una resistencia de entrada de 100 y 10 k. 87 Traceos de anlisis de prestaciones de anchos de banda y ganania en funcin de Rval. 91 Interrelacin entre el Editor de Modelos de Capture y PSpice A/D. . . . . . . 135 Procesos y flujo de datos para el Editor de Modelos. . . . . . . . . . . . . . . 138 Zona de trabajo del Editor de Modelos con datos de un transistor bipolar. . . . 139 Diseo de un rectificador de media onda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Caractersticas del modelo y valores de parmetros para DbreakX. . . . . . . 147

Figuras

Figure 31 Figure 32 Figure 33 Figure 34 Figure 35 Figure 36 Figure 37 Figure 38 Figure 39 Figure 40 Figure 41 Figure 42 Figure 43 Figure 44 Figure 45 Figure 46 Figure 47 Figure 48 Figure 49 Figure 50 Figure 51 Figure 52 Figure 53 Figure 54 Figure 55 Figure 56 Figure 57 Figure 58 Figure 59 Figure 60 Figure 61 Figure 62 Figure 63 Figure 64 Figure 65 Figure 66 Figure 67 Figure 68 Figure 69 Figure 70 Figure 71 xx

Curvas de caractersticas de dispositivo de un diodo desordenadas. . . . . . . . 150 Curvas de corriente directa del dispositivo para dos temperaturas diferentes. . . 151 Reglas para llamadas a pines en las plantillas de subcircuitos. . . . . . . . . . 189 Ejemplo de un filtro LOPASS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Ejemplo de un filtro HIPASS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Ejemplo de un filtro BANDPASS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Ejemplo de un filtro BANDREJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Ejemplo de una parte FTABLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Ejemplo uno de una parte LAPLACE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 Visualizando las caractersticas de ganancia y fase de un integrador con prdidas. . 211 Ejemplo dos de la parte LAPLACE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Ejemplo uno de la parte de la expresin ABM. . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Ejemplo dos de la parte de la expresin ABM. . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Ejemplo tres de la parte de la expresin ABM. . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Ejemplo cuatro de la parte de la expresin ABM. . . . . . . . . . . . . . . . . 216 Circuito triodo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Subcircuito de un triodo produciendo la familia de curvas I-V. . . . . . . . . . 219 Ejemplo de la parte EVALUE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 Ejemplo de la parte GVALUE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 Ejemplo de una parte EMULT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 Ejemplo de una parte GMULT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 Ejemplo de una parte EFREQ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 Circuito multiplicador de tensin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Elementos de la definicin de un dispositivo digital . . . . . . . . . . . . . . 247 Determinacin de fuerza en el nivel 1 y 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 Ventana de simulacin de PSpice A/D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300 Esquema de ejemplo EXAMPLE.OPJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 Ejemplo de la familia de curvas de un esquema. . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 Familia de curvas del dispositivo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 Determinacin del punto de trabajo para cada miembro de la familia de curvas. 311 Diagrama del circuito para EXAMPLE.OPJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 Configuracin del anlisis AC en EXAMPLE.OPJ. . . . . . . . . . . . . . . . 325 Dispositivos y trazas de ruidos totales para EXAMPLE.DSN. . . . . . . . . . 335 Preparacin del anlisis de transitorios para EXAMPLE.OPJ. . . . . . . . . . 352 Esquema de ejemplo EXAMPLE.OPJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 Trigger Schmitt compatible ECL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 Lista de conexiones para un circuito trigger Schmitt . . . . . . . . . . . . . . 356 Ejemplo de una curva de histresis: disparador Schmitt. . . . . . . . . . . . . 357 Esquema de un filtro pasivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 Corriente de L1 cuando R1 es de 1.5 ohms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364 Tiempo de subida y sobrecarga en funcin de la resistencia de amortiguacin . 365

Figuras

Figure 72 Figure 73 Figure 74 Figure 75 Figure 76 Figure 77 Figure 78 Figure 79 Figure 80 Figure 81 Figure 82 Figure 83 Figure 84 Figure 85 Figure 86 Figure 87 Figure 88 Figure 89 Figure 90 Figure 91 Figure 92 Figure 93 Figure 94 Figure 95 Figure 96 Figure 97 Figure 98 Figure 99 Figure 100 Figure 101 Figure 102 Figure 103 Figure 104 Figure 105 Figure 106 Figure 107 Figure 108 Figure 109 Figure 110 Figure 111 Figure 112

Circuito de ejemplo de un filtro RLC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 Dibujo de la capacitancia en funcin de la tensin del punto. . . . . . . . . . . 368 Esquema de ejemplo EXAMPLE.OPJ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370 Esquema de ejemplo EXAMPLE.DSN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 Configuracin del anlisis de Monte Carlo para EXAMPL E.DSN. . . . . . . 378 Resumen de la ejecucin de Monte Carlo para EXAMPLE.OPJ. . . . . . . . . 379 Valores de parmetros para la tercera pasada de Monte Carlo. . . . . . . . . . 380 Circuito con un sensor de presin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 Definicin de modelo para RMonte1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386 Circuito de sensor de presin con las definiciones de modelos RMonte1 y RTherm. 387 Filtro Chebyshev. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 Histograma del ancho de banda de 1dB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 Histograma de la frecuencia central. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394 Simple biased BJT amplifier. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398 Lista de conexiones del amplificador y fichero del circuito. . . . . . . . . . . 399 Funcin objetivo YatX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 Resultado correcto del peor de los casos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401 Resultado incorrecto del peor de los casos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401 Esquema utilizando VARY BOTH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 Fichero del circuito utilizando VARY BOTH. . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 FILESTIM1 utilizado en un esquema. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421 Circuito con un error de tiempos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432 Circuito con un problema de ambiguedad de tiempos . . . . . . . . . . . . . . 432 Esquema analgico/digital antes y despus de la generacin de interface. . . . 451 Salida de la simulacin para circuitos mixtos analgico/digitales. . . . . . . . 452 Ejemplo uno de ambiguedad de tiempos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456 Ejemplo dos de ambiguedad de tiempos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457 Ejemplo tres de ambiguedad de tiempos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457 Ejemplo cuatro de ambiguedad de tiempos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457 Ejemplo de un problema de tiempos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458 Ejemplo de un problema de convergencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 Ejemplo de un problema crtico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 Ejemplo uno de un problema de ambiguedad acumulativa. . . . . . . . . . . . 460 Ejemplo dos de un problema de ambiguedad acumulativa. . . . . . . . . . . . 460 Ejemplo tres de un peligro de ambiguedad acumulativa. . . . . . . . . . . . . 461 Ejemplo uno de problema de reconvergencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462 Ejemplo dos de problema de reconvergencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462 Ejemplo uno de supresin de fallos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464 Ejemplo dos de supresin de fallos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464 Ejemplo tres de supresin de fallos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465 reas analgicas y digitales de un dibujo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473 xxi

Figuras

Figure 113 Figure 114 Figure 115 Figure 116 Figure 117 Figure 118 Figure 119 Figure 120 Figure 121 Figure 122 Figure A-1

Dos ventanas Probe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leyenda de la traza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caja de mensajes de informacin de la seccin. . . . . . . . Esquema de ejemplo EXAMPLE.OPJ. . . . . . . . . . . . Presentacin de ondas para EXAMPLE.DAT. . . . . . . . . Diseo de un oscilador mixto analgico/digital . . . . . . . Tensin en la conexin 1 con el eje Y aadido. . . . . . . . Resultados del oscilador mixto analgico/digital. . . . . . . Cursores colocados sobre una depresin o una cima de V(1) Presentacin de ondas para un problema persistente. . . . . Setpoints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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474 491 491 493 494 497 499 500 511 514 542

xxii

Tablas

Table 1 Table 2 Table 3 Table 4 Table 5 Table 6 Table 7 Table 8 Table 9 Table 10 Table 11 Table 12 Table 13 Table 14 Table 15 Table 16 Table 17 Table 18 Table 19 Table 20 Table 21 Table 22 Table 23 Table 24 Table 25 Table 26 Table 27 Table 28 Table 29 Table 30 Table 31 Table 32

Tipos de anlisis de continua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipo de anlisis AC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipos de anlisis basados en tiempos . . . . . . . . . . . . . . . . . Tipos de anlisis paramtricos y de temperatura . . . . . . . . . . . Tipos de anlisis estadsticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Asociacin de los cursores con los botones del ratn. . . . . . . . . . Partes pasivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Partes de ruptura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Operadores en expresiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Funciones en expresiones aritmticas . . . . . . . . . . . . . . . . . Variables de sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modelos soportados en el Editor de Modelos . . . . . . . . . . . . . Un ejemplo de valores de hojas de datos del diodo . . . . . . . . . . Nombres de partes para la generacin de partes personalizadas. . . . Partes del sistema de control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Partes de la funcin matemtica ABM . . . . . . . . . . . . . . . . Partes de la expresin ABM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Partes equivalentes de PSpice A/D . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fuentes controladas bsicas en ANALOG.OLB . . . . . . . . . . . Resumen de las primitivas digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . Parmetros de un modelo I/O digital . . . . . . . . . . . . . . . . . Clases de anlisis de PSpice A/D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Orden de ejecucin para una anlisis estndar . . . . . . . . . . . . Formatos de variables de salida de PSpice A/D . . . . . . . . . . . . Definicin de elementos para dispositivos de dos terminales . . . . . Definiciones de elementos en dispositivos con 3 o 4 terminales . . . Definiciones de elementos en dispositivos de lneas de transmisin . Definiciones de elementos especficos para el anlisis AC . . . . . . Requerimientos de diseo de un circuito para un barrido DC . . . . . Ejemplo de configuracin de una familia de curvas . . . . . . . . . Smbolos de impulsos para seales de entrada basadas en tiempos . Requerimientos de diseo de un circuito para un anlisis paramtrico

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. 41 . 42 . 43 . 44 . 45 . 70 105 106 111 112 114 137 148 175 199 213 214 220 238 243 259 287 289 292 293 294 294 295 304 310 340 360

Tablas

Table 33 Table 34 Table 35 Table 36 Table 37 Table 38 Table 39 Table 40 Table 41 Table 42 Table 43 Table 44 Table 45 Table 46 Table 47 Table 48 Table 49 Table 50 Table 51 Table 52 Table 53 Table 54 Table 55 Table 56

Funciones cotejadas utilizadas en anlisis estadsticos . . . . . . . . Estados digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Propiedades de la parte STIMn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Propiedades de la parte FILESTIMn . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mensajes de condicin de la simulacin, violaciones de tiempos . . . Mensajes de condicin de simulacinproblemas . . . . . . . . . . Opciones de control de salida de mensajes de la simulacin . . . . . Modelos del subcircuito de interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conexiones de pines de masa/alimentacin digitales por defecto . . . Partes de fuentes de alimentacin en SPECIAL.OLB . . . . . . . . . Propiedades de fuentes de alimentacin digitales . . . . . . . . . . . Colores de visualizacin de ondas por defecto. . . . . . . . . . . . . Acciones del ratn para el control del cursor . . . . . . . . . . . . . Combinaciones de teclas para el control del cursor . . . . . . . . . . Tabla de valores de salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ejemplos de formatos de variables de salida . . . . . . . . . . . . . Sufijos Ac de la variable de salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nombres de dispositivos para tipos de dispositivos con dos terminales Identificacin de terminales para dispositivos de 3 o 4 terminales . . Tipos de ruidos por tipo de dispositivo . . . . . . . . . . . . . . . . Funciones aritmticas analgicas para expresiones de trazas . . . . . Unidades de salida para expresiones de trazas . . . . . . . . . . . . Operadores digitales lgicos y aritmticos . . . . . . . . . . . . . . . Constantes de seales para expresiones de trazas digitales . . . . . .

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375 407 419 420 434 435 436 442 446 447 447 477 510 511 518 519 520 520 521 523 525 527 528 529

xxiv

Antes de comenzar

Bienvenido a OrCADOrCAD ofrece una solucin total para las taras de diseo: esquemas - entradas al diseo basadas en VHDL; sntesis de diseo FPGA y CPLD; digital, analgico, y simulacin de seales mixtas; as como el diseo de placas de circuito impreso. Es ms, los productos OrCAD son un conjunto de aplicaciones construidas alrededor del flujo de diseo de un ingeniero; no son slo una coleccin de herramientas desarrolladas de forma independiente. PSpice A/D es uno de los elementos en el flujo del diseo de la solucin total de OrCAD. Con los productos de OrCAD, pasar menos tiempo trabajando con los detalles de la integracin de herramientas, inventando atajos, e introduciendo datos manualmente para mantener los ficheros sincronizados. Nuestros productos le ayudarn a construir diseos mejor y ms rpidamente, y a un precio menor.

Antes de comenzar

Visin general de OrCAD PSpice A/DOrCAD PSpice A/D simula circuitos analgicos, digitales y mixtos. Los algoritmos tanto analgicos como digitales de PSpice A/D estn incluidos dentro del mismo programa de modo que pueden simularse circuitos mixtos analogico/digitales con bucles de realimentacin fuertemente conectados entre secciones digitales y analgicas sin ninguna reduccin en las prestaciones. Despus de preparar un diseo para su simulacin, OrCAD Capture genera un conjunto de ficheros del circuito. Este conjunto de ficheros, conteniendo la lista de conexiones del circuito y los comandos de anlisis, es ledo por PSpice A/D para su simulacin. PSpice A/D los formula en trazas grficas significativas, que pueden ser marcadas para representarse directamente desde las pginas del esquema por medio de marcadores.

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Cmo utilizar esta gua

Cmo utilizar esta guaEsta gua est diseada para que pueda localizarse rpidamente la informacin necesaria para utilizar PSpice A/D. Esta gua asume que est familiarizado con Microsoft Windows (NT o 95), incluyendo cmo utilizar iconos, mens y cajas de dilogo. Tambin se asume que se poseen unos conocimientos bsicos sobre cmo maneja Windows las aplicaciones y los ficheros para realizar tareas rutinarias, tales como iniciar aplicaciones, y abrir y salvar trabajos. Si se es nuevo con Windows, lase primero la Gua de Usuario de Microsoft Windows.

Convenciones tipogrficasAntes de utilizar PSpice A/D, es importante comprender los trminos y convenciones tipogrficas utilizados en esta documentacin. Esta gua sigue por regla general las convenciones utilizadas en la Gua de Usuario de Microsoft Windows. Los procedimientos para realizar una operacin estn marcados generalmente con las siguientes convenciones tipogrficas.NotacinC+ r

EjemplosPulsar C+ r Teclear VAC....

DescripcinUna tecla o combinacin de teclas del teclado. Comandos/texto introducidos desde el teclado.

fuente no proporcional

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Antes de comenzar

Documentacin relacionadaLa documentacin de los productos de OrCAD est disponible tanto en forma impresa como en lnea. Para acceder al manual en lnea instantneamente, puede seleccionarlo desde el men de ayuda en su respectivo programa (por ejemplo puede acceder a la Gua de Usuario de Capture desde el men de ayuda de Capture). Note

La documentacin que reciba depende de la configuracin del software que haya comprado.

La siguiente tabla da una breve descripcin de aquellos manuales que se encuentra impresos y en lnea.Este manual...Gua de Usuario de OrCAD Capture

Da informacin sobre cmo utilizar ...OrCAD Capture, que es un programa de captura de esquemas con un interface directo a otros programas y opciones de OrCAD. OrCAD Layout, que es un editor de placas de circuito impreso que le permite especificar la estructura de una placa de circuito impreso, as como los componentes, metalizacin y grficos requeridos para su fabricacin. PSpice A/D con Probe, el Editor de Impulsos, y el Editor de Modelos, que son programas de anlisis de circuitos que le permiten crear, simular y revisar diseos de circuitos analgicos y digitales. Este manual contiene ejemplos sobre cmo especificar parmetros de simulacin, analizar los resultados de la simulacin, editar seales de entrada y crear modelos. (PSpice A/D Basics es una versin limitada que no incluye el editor de impulsos.) OrCAD PSpice con Probe que es un programa de anlisis de circuitos que le permite crear, simular y chequear diseos de circuitos que sea nicamente analgicos. OrCAD PSpice Optimizer, que es un programa de optimizacin de prestaciones analgicas que le permite realizar un ajuste fino en los diseos de circuitos analgicos.

Gua de Usuario de OrCAD Layout

Gua de Usuario de OrCAD PSpice A/D & Basics

Gua de Usuario de OrCAD PSpice

Gua de Usuario de OrCAD PSpice Optimizer

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Documentacin relacionada

La siguiente tabla da una breve descripcin de aquellos manuales que estn disponibles nicamente en lnea.

Este manual en lnea...Manual de Referencia en Lnea de OrCAD PSpice A/D

Contiene esto...Material de referencia para PSpice A/D. Tambin incluye descripciones detalladas de los controles de la simulacin as como de las especificaciones del anlisis, y una lista de los tipos de dispositivos en las libreras de modelos analgicos y digitales. Los comandos del interface de usuario se dan tambin para instruirle sobre cada uno de los comandos de pantalla. Una variedad de artculos que le muestran cmo puede realizarse una determinada tarea utilizando los productos de OrCAD, y ejemplos que muestran una aproximacin diferente para resolver un problema de ingeniera.

Manual en lnea de Notas de Aplicacin de OrCAD

Lista de libreras de OrCAD PSpice Una lista completa de las partes digitales y analgicas en las libreras de modelos y partes.

Ayuda en lneaSeleccionando Search for Help On en el men de ayuda se presenta un extenso sistema de ayuda en lnea. La ayuda en lnea incluye: Instrucciones paso a paso para configurar las simulaciones en PSpice A/D y analizar los resultados de la simulacin. Informacin de referencia sobre PSpice A/D. Informacin del Soporte Tcnico.

Si no est familizarizado con el sistema de ayuda de Windows (NT o 95), seleccionar How to Use Help (como utilizar la ayuda) en el men de ayuda.

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Si no posee el paquete estndar de PSpice A/DPSpice A/D estndar PSpice A/D Bsico

Utilidad

Anlisis de PSpice notables y utilidades de la simulacin Barrido DC, barrido AC, anlisis de transitorios Anlisis de ruidos, Fourier y temperaturas Anlisis paramtrico Anlisis de Monte Carlo Modelado del comportamiento analgico (ABM) Modelado del retardo de propagacin Chequeo de restricciones (tales como tiempos de configuracin y mantenimiento) Temporizacin digital en el peor de los casos Almacenamiento de la carga en redes digitales Editor de Impulsos Utilidad Parts Anlisis de prestaciones (funciones objetivo) Salvar/cargar puntos parciales Dispositivos PSpice notables y modelos de libreras GaAsFETs: Curtice, Statz, TriQuint, Parker-Skellern MOSFETs: SPICE3 (1-3) con conservacin de carga, BSIM1, BSIM3.1 (versin 3), EKV (versin 2.6) IGBTs JFETs, BJTs Soporte de modelos de resistencias, condensadores y bobinas Perdidas en lneas de transmisin lineales - no lineales Bobinas acopladas Lneas de transmisin acopladas Magnticos no lineales Todos Si Statz Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si No No Si No No No No No No No No

Note

Para usuarios expertos de PSpice

A/Ds, estos son los comandos de ficheros de circuitos de PSpice que no estn disponibles en el paquete bsico:

.STIMULUS

.STIMLIB

.SAVEBIAS

.LOADBIAS

Si Si Si Todas Si Si Si

No Si Si ideal Si No No

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Antes de comenzarPSpice A/D estndar Si 10,200+ PSpice A/D Bsico Si 10,200+ *

Utilidad Interruptores controlados por tensin-corriente Libreras de modelos analgicos

Dispositivos PSpice notables y modelos de libreras, continuacin Primitivas digitales Todas La mayora ** 1600+

Librera de modelos digitales Opciones de compra OrCAD Layout Optimizador de OrCAD PSpice Equaciones de dispositivos Licencias de red Especificaciones varias Tamao del circuito sin lmites

1600+

Si Si Si Si

Si No No No

Si

Si

* El paquete PSpice A/D Basics incluye todas las libreras excepto IGBTS, SCRs, tiristores, PWMs, ncleos magnticos y lneas de transmisin. ** PSpice A/D Basics no incluye puertas de transferencia bidireccional.

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Si no posee el paquete estndar de PSpice A/D

Si tiene un CD-ROM de demostracinCD-ROM de demostracin de OrCADEl CD-ROM de demostracin de OrCAD tiene las siguientes limitaciones para PSpice A/D: La simulacin est limitada a circuitos de hasta 64 nodos, 10 transistores, 2 amplificadores operacionales o 65 dispositivos de primitivas digitales, as como a 10 lneas de transmisin (ideal o no-ideal) con no ms de 4 parejas de lneas acopladas. La caracterizacin de dispositivos utilizando el Editor de Modelos est limitada a diodos. La generacin de impulsos est limitada a ondas senoidales (analgico) y relojes (digital). Contiene una librera de ejemplos de aproximadamente 39 partes analgicas y 134 partes digitales. Presenta nicamente los datos de la simulacin creados utilizando la versin de demostracin del simulador. El optimizador de PSpice est limitado nicamente a un objetivo, un parmetro y una restriccin. Los diseos creados en Capture pueden salvarse si no tienen ms de 30 partes.

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Antes de comenzar

Qu es nuevoPara ver ms informacin, vase

Analizando formas de ondas en la pgina471.

El nuevo interface de PSpice; funcionalidad de anlisis de formas de onda integrado. La versin 9 de PSpice A/D incluye todas las utilidades de Probe. Incluidas en una pantalla aparecen ventanas tabuladas para ver trazas, ventanas de texto para ver ficheros de salida u otros ficheros de texto y una ventana de estado y mensajes. Tambin incluida hay una nueva caja de dilogo con la documentacin de la configuracin del anlisis para crear perfiles de simulacin (vase abajo). PSpice A/D ahora viene con una cola de simulacin editable que muestra cuntos ficheros estn actualmente a la espera de ser simulados. Puede editarse o reordenar la lista si fuera necesario. La utilidad de traceo ha sido mejorada proporcionando unos parmetros de rejilla controlados por el usuario, propiedades de la rejilla y las trazas (estilo y color) y funciones de copiar y pegar en formato metafile.

Perfiles de simulacin La versin 9 de Spice A/D nosintroduce en el concepto de perfiles de simulacin. Cada perfil de simulacin se refiere a un esquema en un diseo e incluye un tipo de anlisis (AC, DC, o Transitorios) con cualquier opcin (sensitividad, temperatura, paramtrico, Monte Carlo, etc.). Pueden definirse cuantos perfiles sean necesarios para el diseo y pueden configurarse mltiples anlisis del mismo tipo. Los perfiles de simulacin le ayudan a mantener los resultados del anlisis separados, de modo que pueda borrarse uno sin tener que perder el resto.

La nueva Versin 9 de OrCAD Capture integra OrCAD Capture como herramienta de entrada al esquema principal para PSpice A/D. Capture proporciona un entorno de entradade diseos profesional con muchas capacidades avanzadas que ahora trabajan mano a mano con PSpice A/D. Esto incluye un gestor de proyectos, un nuevo editor de propiedades en formato de hoja de clculo, soporta el botn derecho del ratn y muchas otras utilidades que le ahorraran tiempo.

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Qu es nuevo

Nuevo interface de editor de modelos El Editor deModelos (normalmente llamado Parts) ha sido mejorado y modernizado para la versin 9. Ahora viene con una aplicacin unificada para editar modelos tanto en formato de texto como modificando sus especificaciones. El Editor de Modelos ya soporta el modelo Darlington.

Para ms informacin, vase

Creando y editando modelos en la pgina 127.

EKV versin 2.6 modelo MOSFET El modelo EKV es un modelo escalable y compacto construido sobre unas propiedades fsicas fundamentales del dispositivo. Utilice este modelo para disear diseos de baja tensin, analgicos de baja corriente, y circuitos mixtos digitales/analgicos que utilicen tecnologas sub-micron.La versin 2.6 modela lo siguiente: Aspectos geomtricos y procesos relacionados del dispositivo (anchura del xido, profundidad de la unin anchura y longitud del canal efectivo, etc.). Efectos del perfil de dopado y efectos del sustrato. Comportamiento de inversin dbil, moderada o fuerte. Efectos de la movilidad debido a campos verticales y laterales y efecto de canales cortos invertidos. Efectos de canales cortos, tales como modulacin de la longitud de un canal, comparticin de cargas de fuentes y drenadores, y efectos de canales cortos invertidos. Modelado trmico y agujas de ruidos. Geometra de corta distancia y observacin de dispositivos dependientes de perfiles para el anlisis de Monte Carlo.

Para ms informacin, vanse los dispositivos MOSFET en el captulo

Dispositivos Analgicos de Manual de Referencia en lnea de OrCAD PSpice A/D

Libreras de modelos avanzadas

Las libreras de modelos suministradas con la versin 9 de PSpice A/D han sido mejoradas para incluir los ltimos modelos de diversos fabricantes, as como modelos de optoacopladores, Darlingtons, y los dispositivos DAC y ADC ms populares.

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Antes de comenzar

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Parte unoPrimera Simulacin

La Parte Uno proporciona informacin bsica acerca de la simulacin del circuito as como ejemplos de los anlisis ms comunes. Captulo 1, Cosas que son necesarias conocer, da una visin general del proceso de simulacin de un circuito incluyendo lo que hace PSpice A/D, descripciones de tipos de anlisis, y descripciones de los ficheros ms importantes. Captulo 2, Ejemplos de simulacin, presenta ejemplos de los anlisis ms comunes como introduccin a los mtodos y herramientas que se necesitan para acceder, simular y analizar un diseo.

Cosas que son necesarias conocer

1Presentacin del captuloEste captulo nos introduce en el propsito y funcin del simulador de circuitos PSpice A/D de OrCAD. Qu es PSpice A/D? en la pgina 40 describe las capacidades de PSpice A/D. Analisis que pueden realizarse con PSpice A/D en la pgina 41 nos introduce en los diferentes tipos de anlisis bsicos y avanzados que soporta PSpice A/D. Utilizando PSpice A/D con otros programas OrCAD en la pgina 47 presenta el flujo de diseo de simulacin a alto nivel. Ficheros necesarios para la simulacin en la pgina 48 describe los ficheros utilizados para pasar informacin entre los programas de OrCAD. Esta seccin tambin presenta lo que puede personalizarse y donde y cmo hacer que PSpice encuentre informacin de la simulacin. Ficheros que genera PSpice A/D en la pgina 53 describe los ficheros que contienen los resultados de la simulacin.

Captulo 1

Cosas que son necesarias conocer

Qu es PSpice A/D?Como los algoritmos de simulacin analgica y digital estn construidos dentro del mismo programa, PSpice A/D simula circuitos mixtos sin prdida de prestaciones debido a los bucles de realimentacin fuertemente unidos entre las secciones analgica y digital.

OrCAD PSpice A/D es un programa de simulacin que modela el comportamiento de un circuito conteniendo cualquier combinacin de dispositivos digitales y analgicos. Utilizado con OrCAD Capture para la entrada del diseo, puede pensar en PSpice A/D como una placa de simulacin basada en software del circuito que puede utilizarse para chequear y mejorar el diseo antes de tener que tocar una pieza de hardware.

Ejecuta anlisis bsicos y avanzadosrealizar:

PSpice A/D puede

DC, AC, y anlisis de transitorios, de modo que pueda ver la respuesta del circuito con diferentes tipos de entradas. Anlisis paramtricos, de Monte Carlo, y del peor de los casos, de modo que puede ver cmo vara el comportamiento del circuito cambiando valores de componentes. Anlisis de tiempos en el peor de los casos para ayudarle a localizar problemas de tiempos que se producen slo con ciertas combinaciones de transmisiones de seal lentas o rpidas.

El rango de modelos construidos dentro de PSpice A/D incluyen no solamente resistencias, bobinas, condensadores y transistores bipolares, sino tambin:

Modelos de lneas de transmisin, incluyendo retardos, reflexin, prdidas, dispersin y rplicas.

Modelos con ncleo magntico no lineal, incluyendo saturacin e histresis.

Utilice partes del extenso juego de libreras de OrCADLas libreras de modelos ofrecen ms de 11,300 modelos analgicos y 1,600 modelos digitales fabricados en Norte Amrica, Japn y Europa.

Seis modelos MOSFET, incluyendo la versin 3.1 de BSIM3 y la versin 3.1 de EKV.

Cinco modelos GaAsFET, incluyendo modelos Parker-Skellern y TriQuints TOM2

Vare caractersticas de dispositivos sin crear nuevas partesPSpice A/D posee numerosos modelos ya construidos con parmetros que pueden modificarse para un dispositivo. Esto incluye independencia de los efectos de temperatura.

IGBTs

Componentes digitales con modelos I/O analgicos

Comportamiento del modelo PSpice A/D soporta modelado de comportamiento tanto digital como analgico, de modo que puede describir bloques funcionales utilizando expresiones y funciones matemticas.40

Analisis que pueden realizarse con PSpice A/D

Analisis que pueden realizarse con PSpice A/DAnlisis bsicoBarrido DC y otros clculos DCEstos anlisis evalan las prestaciones de un circuito en respuesta a una fuente de corriente directa. La Tabla 1 resume que es lo que PSpice A/D calcula para cada tipo de anlisis DC. Table 1Tipos de anlisis de continua Vase el Captulo 2, Ejemplos de simulacin, para ejemplos de introduccin mostrando cmo ejecutar cada tipo de anlisis.

Vase la Parte tres, Preparando y ejecutando el anlisis, para una discursin ms detallada de cada tipo de anlisis y

Para este anlisis DC... Barrido DC

PSpice A/D computa esto... Tensiones, corrientes y estados digitales fijos cuando se barra una fuente, un parmetro de modelo o una temperatura en un rango de valores. Datos del punto de partida como adicin a lo que es calculado de forma automtica en cualquier simulacin. Sensibilidad de la tensin de una conexin o una parte en funcin del punto de trabajo. Ganancia de continua en pequea seal, resistencia de entrada y salida en funcin del punto de partida.

cmo configurarlo.

Detalle del punto de inicio Sensitividad DC Transferencia DC de pequea seal

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Captulo 1

Cosas que son necesarias conocer

Barrido AC y ruidoEste anlisis AC evala las prestaciones de un circuito en respuesta a una fuente de corriente alterna de pequea seal. La Tabla 2 resume qu calcula PSpice A/D para cada tipo de anlisis AC. Table 2Tipo de anlisis AC

Para este anlisis AC... Barrido AC

PSpice A/D calcula esto... Respuesta a pequea seal del circuito (linealizada alrededor del punto de trabajo) cuando se realiza un barrido de una o ms fuentes en un rango de frecuencias. Las salidas incluyen tensiones y corrientes con magnitud y fase; puede utilizar esto para obtener trazados estimados. Para cada frecuencia especificada en el anlisis AC: Contribuciones a la propagacin de ruido en una conexin de salida desde cualquier generador de ruido en el circuito. Suma RMS de las contribuciones del ruido a la salida. Ruido de entrada equivalente.

Ruido

Note

Para realizar un anlisis de ruidos, deber ejecutar tambin un anlisis de barrido AC.

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Analisis que pueden realizarse con PSpice A/D

Transitorios y FourierEste anlisis basado en el tiempo evala las prestaciones del circuito como respuestas a fuentes que varan en el tiempo. La Tabla 3 resume qu calcula PSpice A/D para cada tipo de anlisis basado en el tiempo. Table 3Tipos de anlisis basados en tiempos

Para este anlisis basado en tiempos. Transitorios

PSpice A/D calcula esto... Tensiones, corrientes y estados digitales trazeados en el tiempo. Para dispositivos digitales, pueden fijarse los retardos de propagacin a mnimo, tpico y mximo. Si ha habilitado anlisis de tiempos en el peor de los casos, PSpice A/D considerar todas las combinaciones posibles de retardos de propagacin entre los rangos mnimo y mximo.

Fourier

Componentes DC y Fourier de los resultados del anlisis de transicin.

Note

Para realizar un anlisis de Fourier, deber realizarse tambin un anlisis de transitorios.

43

Captulo 1

Cosas que son necesarias conocer

Analizando formas de ondas con PSpice A/DQu es un anlisis de formas de onda?Considerados juntos, la simulacin y el anlisis de formas de onda son un proceso interactivo. Despus de analizar los resultados de la simulacin, se puede ajustar el diseo y los valores de la simulacin para realizar una nueva simulacin y un anlisis de formas de onda.

Despus de completar la simulacin, PSpice A/D presenta los resultados de la onda de modo que pueda ver el comportamiento del circuito y determinar la validez del diseo. Realizar un anlisis posterior de los resultados de la simulacin. Esto significa que puede trazar cualquier informacin adicional derivada de las formas de onda. Lo que pueda trazarse depende del tipo de anlisis que se ejecute. Mrgenes de fase, derivadas de las caractersticas para pequeas seales, familias de formas de onda, e histogramas son slo una parte de las posibilidades. Tambin puede tracear otras caractersticas de las ondas tales como el tiempo de subida en funcin de la temperatura, o porcentaje de rebase en funcin del valor del componente.

errores pequeos en un diseo de un circuito digitalCuando PSpice A/D detecta violaciones de configuracin y mantenimiento, condiciones de prueba o riesgos de tiempos, mostrar un detallado mensaje junto con las ondas correspondientes. PSpice A/D tambin le ayuda a localizar el problema en el diseo.

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Ficheros necesarios para la simulacin

Ficheros que genera CaptureCuando comience el proceso de simulacin, Capture primero generar ficheros describiendo las partes y conexiones del circuito. Estos ficheros son el fichero de lista de conexiones y el fichero del circuito que PSpice A/D leer antes de realizar nada.

Fichero de Lista de ConexionesEl fichero de lista de conexiones contienen una lista de los nombres de los dispositivos, sus valores, y cmo estn conectados a otros dispositivos. El nombre que genera Capture para este fichero es NOMBRE_DEL_DISEO.NET.Acuda al M

anual de Referencia PSpice A/D

de OrCAD para ver la sintasis de los estadosen el fichero de lista de conexiones y en el fichero del circuito.

Fichero del circuitoEl fichero del circuito contiene comandos describiendo cmo ejecutar la simulacin. Este fichero tambin hace referencia a otros ficheros que contienen listas de conexiones, modelos, impulsos y cualquier otra informacin definida por el usuario que sea aplicable a la simulacin. El nombre que genera Capture para este fichero es NOMBRE_DEL_DISEO.CIR.

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Ficheros necesarios para la simulacin

Estas definiciones toman la forma de: Conjunto de parmetros de modelos que define el comportamiento de una parte realizando un ajuste fino del modelo construido en PSpice A/D, o Lista de conexiones del subcircuito, que describe la estructura y funcin de la parte interconectando otras partes y primitivas.Un subcircuito, algunas veces llamado un macromodelo, es anlogo a una llamada procedure en un lenguaje de programacin software.

Los modelos ms comnmente utilizados estn disponibles en las libreras de modelos de OrCAD suministradas con los programas. Los nombres de las libreras de modelos poseen la extensin .LIB. Si fuera necesario puede crear sus propios modelos y libreras, tanto: manualmente utilizando el visualizador de Texto de Modelos en el Editor de Modelos (o cualquier otro editor de textos como puede ser Notepad), o automticamente utilizando el Editor de Modelos.

Vase

Qu es el Editor de Modelos? en la

pgina 48 para una mejor descripcin.

51

Captulo 1

Cosas que son necesarias conocer

Fichero de ImpulsosNoteNo todas las definiciones de impulsos requieren un fichero de impulsos. En algunos casos, tales como fuentes de continua o alterna, deber utilizar un smbolo esquemtico y fijar sus atributos.

Un fichero de impulsos contiene definiciones basadas en tiempos para formas de onda de entrada analgicas y/o digitales. Puede crearse un fichero de impulsos tanto: manualmente utilizando el visualizador de texto de modelos (o un editor de textos estndar) para crear la definicin (la extensin tpica de estos ficheros es .STM), o automticamente utilizando el editor de impulsos (que genera un fichero con la extensin .STL).

Vase Qu es el Editor de Impulsos? en la pgina 47 para una mejor descripcin.

Fichero de inclusinUn fichero de inclusin es un fichero definido por el usuario que contiene:Ejemplo: Un fichero de inclusin que contenga definiciones, utilizando el comando .FUNC de PSpice, para funciones que desee utilizar en expresiones numricas en otra parte del diseo.

comandos PSpice , o comentarios de texto suplementarios que quiera que aparezcan en el fichero de salida de PSpice (vase la pgina 53).

Puede crear un fichero de inclusin utilizando cualquier editor de textos, incluyendo Notepad. Normalmente, los ficheros de inclusin poseen la extensin .INC. Ms en libreras...La configuracin para libreras de modelos es parecida a la de otras libreras que utiliza Capture, incluyendo las libreras de partes. Para ms informacin vase la gua de usuario de OrCAD Capture.

Configurando libreras de modelos, impulsos y ficheros de inclusinPSpice A/D busca libreras de modelos, ficheros de inpulsos y de inclusin para cualquier informacin que necesite para completar la definicin de una parte o para ejecutar una simulacin. Los ficheros que busca PSpice A/D dependen de cmo se hayan configurado las libreras de modelos y otros ficheros. La mayor parte de la configuracin se realiza automticamente, de todas formas el ususario puede hacer lo siguiente: Aadir o borrar ficheros de la configuracin. Cambiar el mbito de un fichero, si el fichero se aplicar a un slo diseo (local) o a cualquier diseo (global). Cambiar el orden de bsqueda.

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Ficheros que genera PSpice A/D

Ficheros que genera PSpice A/DDespus de leer el fichero del circuito, el fichero de la lista de conexiones, las libreras de modelos y cualquier otra entrada necesaria, PSpice A/D inicia la simulacin. Conforme esta progresa, PSpice A/D salva los resultados en dos ficheros: el fichero de datos y el fichero de salida de PSpice.

Ficheros de datos de formas de ondaEl fichero de datos contiene los resultados de la simulacin que pueden visualizarse grficamente. PSpice A/D lee el fichero automticamente y muestra las ondas reflejando la respuesta del circuito en conexiones, pines y partes que se hayan marcado en el esquema (pruebas cruzadas). Puede preparar el diseo para que PSpice A/D presente los resultados conforme progrese la simulacin o una vez completada esta. Despus que PSpice A/D haya leido el fichero de datos y muestre los primeros resultados, podr aad