Laboratoare electrotehnică

Implementarea în SPICE a circuitelor electrice

1. Chestiuni de studiat:

1.1 Declararea elementelor pasive si reactive de circuit

1.2 Declararea surselor independente

1.3 Declararea surselor dependente

1.4 Declararea circuitului si a tipului de analiza

2. Exemplificarea analizei în SPICE-DOS

2.1 Generalitati

SPICE este cel mai utilizat program pentru analiza automata a circuitelor

electrice. Prescurtarea contine initialele "Simulation Program with Integrated

Circuit Emphasis". Programul este capabil sa analizeze circuite alimentate în c.c.

sau în c.a. în regim permanent sau tranzitoriu, circuite ce contin surse atât

independente cât si dependente de curent sau tensiune, rezistoare, condensatoare,

bobine, bobine cuplate magnetic si chiar linii de transmisie.

Ultimele versiuni ale acestui program contin librarii de componente

electronice de la marile companii precum: Motorola, Texas Instrument, etc. Aceste

librarii sunt rodul modelarii prin surse dependente a functiilor realizate de

componentele ele ctronice (bA 741, BJT, JFET, MOSFET, etc.).

Pentru a rezolva în SPICE un anumit circuit electric trebuie în primul rând

sa cunoastem modul de declarare a surselor si elementelor de circuit, tipul analizei

pe care o dorim (c.c., c.a. sau tranzitoriu), tipurile de semnale ale surselor precum si

modul de obtinere al informatiilor referitoare la circuit (controlul iesirilor).

Circuitul electric este descris pe baza unor declaratii într-un Fisier de

Intrare. SPICE are un editor în mod DOS ce este deschis la executia fisierului

ps.exe. Deschizând un fisier nou prin activarea meniului FILE, iar apoi a optiunii

Lucrarea 1

6CURRENT FILE, denumim circuitul ce trebuie sa-l rezolvam. Activând optiunea

EDIT din meniul FILE, putem edita un nou fisier sursa, sau putem modifica unul

deja existent. Un fisier poate fi salvat prin activarea optiunii SAVE FILE din meniul

FILE. Salvarea acestui fisier cu extensia .CIR permite simularea functionarii

circuitului si obtinerea datelor caracteristice circuitului respectiv.

Simularea circuitului se realizeaza activând din meniul Analysis optiunea

RUN PSPICE. Dupa rulare, rezultatele sunt înregistrate într-un fisier de iesire pe

care-l regasim activând optiunea BROWSE OUTPUT din meniul FILE. Variantele

sub WINDOWS ale SPICE-ului contin un editor grafic, editor ce permite definirea

circuitului în mod grafic si nu prin declaratii DOS.

O prima etapa de pregatire a utilizarii SPICE-ului, dar nu în ultimul rând de

întelegere a circuitelor electrice o constituie modul de editare a fisierului de intrare.

În primul rând, trebuie mentionat ca SPICE-ul realizeaza automat o analiza

topologica a retelei. Ca urmare a acestei analize prin pasivizarea surselor

independente apar doua situatii extreme ce trebuiesc rezolvate, si anume:

La pasivizarea sursei de tensiune, bucla respectiva sa nu aiba rezistenta nula.

Exemplu: daca de la o sursa ideala de c.a. alimentam o bobina ideala, prin

pasivizarea sursei rezistenta circuitului este nula. În aceasta situatie trebuie introdusa

o rezistenta foarte mica pe latura (ex.10-12 W). La pasivizarea sursei ideale de curent

elementele de circuit conectate pe aceeasi latura cu sursa ramân cu bornele

neconectate (în gol). În aceasta situatie trebuie introdusa în paralel cu sursa ideala de

curent o rezistenta foarte mare (1012 ¸1015 W).

În al doilea rând trebuie mentionat ca SPICE