Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 1 - EAH-Jena

Schaltungsdesign Simulation
Prof. Redlich
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Schaltungsdesign Simulation
Capture.exe
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Öffnen von OrCAD Capture CIS durch klicken auf das jeweilige Icon
auf dem Desktop oder unter:
Alle Programme → Cadence → OrCAD 16.3 → OrCAD Capture CIS
Neues Projekt erstellen
unter:
File → New → Project
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Einen Namen vergeben, „Analog or
Mixed A/D“ wählen
und Speicherort
angeben. →
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„Create a blank
project“ akivieren.
→
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Place Part
Die Liste der Bauelemente wird unter:
Place → Part geöffnet.
Oder in der rechten
Leiste.
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Die Bauelemente
Bibliothek wird per
Alt+A oder
eingefügt.
Der Pfad lautet:
Cadence/OrCad/
OrCad_16.3/tools/
capture/library
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Part- bzw. Suchfenster
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Place Part
Mit Hilfe des
Suchfensters können
die benötigten Bauteile
schneller gefunden
werden.
Per Doppelklick oder
mit dem „Place Part“
Button wird das gewählte Bauteil eingefügt.
Tipp: Im „Libraries“
Fenster mit Strg + A
werden alle Bibliotheken
markiert. Damit durchsucht man alle eingefügten Bibliotheken
mit dem „Part“ Fenster
gleichzeitig.
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Mit der rechten
Maustaste kann das
Bauteil zum Beispiel
noch gedreht werden.
Esc oder rechte
Maustaste „End
Mode“ beendet die
Auswahl.
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Mit einem Doppelklick auf den Bauteil
Wert kann der Wert
verändert werden.
Kondensatoren sind
unter C/ANALOG und
Widerstände sind
unter R/ANALOG zu
finden.
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Masseinheiten in Pspice
1f (femto-) =10exp-15
1p (pico-) =10exp-12
1n (nano-) =10exp-9
1u (micro-) =10exp-6
1m (milli-) =10exp-3
1K (kilo-) =10exp3
1Meg (mega-) =10exp6
1G (giga-) =10exp9
1T (tera-) =10exp12
1MIL -- =25.4x10exp6
Tip:
Einheiten wie Ohm, Volt, Farad, Henry etc.
werden nicht berücksichtigt.
„μ“nicht erlaubt.
keine Leerzeichen setzen
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Klemmen und Massen
können unter „Place
Power“ eingefügt
werden.
Place Power
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Per Doppelklick kann
die Beschriftung der
Klemme geändert
werden.
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Mit „Place Wire“
werden die Leitungen
zwischen den Bauelementen gezogen
und mit Esc oder rechte
Maustaste „End Wire“
kann abgebrochen
werden.
Place Wire
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Unter „Place Ground“
kann die Masse eingefügt werden (wird
benötigt damit PSpice
die Schaltung später
simulieren kann).
Place Ground
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In der Bibliothek
„Source“ befinden sich
verschiedenste
Quellen. Für dieses
Beispiel wurde eine
Sinus Quelle gewählt.
Durch die gleiche
Beschriftung der
Klemmen innerhalb der
Schaltung sind diese
miteinander verknüpft.
Dem Tiefpass wurde
damit die Eingangsspannung zugewiesen.
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Per Doppelklick können
die einzelnen Werte
der Quelle geändert
werden.
Im Beispiel wurde:
VOFF: 0V
VAMPL: 5V
FREQ: 50 Hz gewählt
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Simulationshinweise
1. Alle verwendeten Bauteil Symbole müssen aus der PSpice Libray
entnommen werden. (ansonsten kein Modell hinterlegt)
2. Für die Simulation wird ein Referenzpotenzial benötigt, welches
üblicherweise durch ein Ground Symbol
darstellt wird.
Dieses MUSS unbedingt den Wert „0“ als Potential Namen haben.
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Um das Projekt zu
simulieren wird:
PSpice → New
Simulation Profile
gewählt.
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Im Fenster „New
Simulation“ einen
Namen wählen und
mit
bestätigen.
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Im Fenster
„Simulation Settings“
können die einzelnen
Analyse Typen und
Parametereinstellungen gewählt
werden.
Im Beispiel wurde für
Time Domain eine
Zeitspanne von 50ms
gewählt und danach
mit
bestätigt.
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Simulationstypen in PSpice
Time Domain (Transient):
Stellt den zeitlichen Verlauf elektrischer
Vorgänge dar.
DC Sweep:
Berechnet Spannungen und Ströme der Schaltung,
wenn die Spannungsquelle, Stromquelle, globale
Parameter, Modell Parameter oder die Temperatur
innerhalb eines bestimmten Bereichs variiert.
AC Sweep:
Berechnet das Kleinsignalverhalten einer linearen
Wechselstromschaltung in Abhängigkeit zur
Frequenz.
Bias Point (Gleichstromanalyse):
Berechnet alle Spannungen und Ströme zwischen
den Bauteilen der Schaltung (siehe Bild).
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Voltage Differential Marker(s)
Damit der Spannungsverlauf in der
Simulation angezeigt
werden kann, müssen
die „Voltage Differential
Markers“ am Tiefpass
Ausgang positioniert
werden
Zum Schluss auf „Run
PSpice“ klicken.
→
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Spannung im Schaltkreis anzeigen lassen
Leistung im Schaltkreis
anzeigen lassen
Simulationsstart
SimulationsEinstellungen
Tastköpfe für:
Spannung,
Spannungsdifferenz,
Strom und Leistung
Strom im Schaltkreis
anzeigen lassen
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Zeitlicher
Spannungsverlauf
des Tiefpasses.
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Dateien in OrCAD (PSpice)
.OPJ OrCAD Capture Projekt File
.DSN OrCAD Capture Design File
.DBK Design Backup
.OLB Capture/PSpice Symbol Bibliothek
.UPD Property update File
.DRC Design Rule Check
.BOM Bill of Materials File
.EXP Export Properties File
.LIB PSpice model library File
.DAT Probe data File
.OUT PSpice output File
.SIM Simulation profile
.NET PSpice netlist
.PRB Probe configuration File
.STL Stimulus Library File
.CIR PSpice Circuit File
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