Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

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1 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung
4. Seminar Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

2 Bezeichner in der Netzliste
Pspice Analysearten Analyseart Bezeichner in der Netzliste Bezugsvariable Gleichstrom-/ Arbeitspunktanalyse .DC .OP U, I Bauelemente-/Modellparameter Frequenzbereichsanalyse .AC Frequenz Transientenanalyse .TRAN Zeit Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

3 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung
Starten von Pspice Start Programme CAD, Simulation DesignLab Eval8 Schematics Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

4 Hier können die Bauelemente platziert werden
PSpice Oberfläche Leitungen ziehen Simulieren Bauteil History Bauelement platzieren Analyseart einstellen Hier können die Bauelemente platziert werden

5 Bauelemente platzieren
1. Bauelementebrowser öffnen 3. Bauelement platzieren 2. Bauelement auswählen

6 Bauelemente verbinden / drehen / spiegeln
Leitungen ziehen Bauelement drehen STRG + R Bauelement spiegeln - STRG + F

7 Analyseart einstellen
1.) Analysesetup öffnen 2.) Analyseart auswählen 3.) Parameter für Analysearten

8 Simulieren 2.) Simulieren 1. Voltage / Current Marker platzieren

9 Probefenster Spannungen und Ströme auswählbar Cursor zum messen
& mathematische Funktionen Cursor zum messen

10 Traces 1. Traces Button 3. Spannungen und Ströme 2. mathematische
Funktionen momentan gewählter Ausdruck

11 Plots Plot Menü mit verschieden Funktionen
mit Maus markieren und Entf-Taste drücken löscht einen Plot

12 Aufgabe 2b) Spice: OPV DC Simulation
Nichtinvertierender Verstärker Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

13 OPV Ersatzschaltungen
Endliche Verstärkung Unendliche Verstärkung Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

14 Aufgabe 2b) Spice: OPV DC Simulation
Nichtinvertierender Verstärker mit unendlicher Verstärkung Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

15 Aufgabe 2b) Spice: OPV DC Simulation
Nichtinvertierender Verstärker mit unendlicher Verstärkung Superknotenanalyse 1.) Potentiale einzeichnen V1, V2, V3 2.) Superknoten einzeichnen SN0 3.) Referenzpotential Masse 6.) Auswerten von V2 4.) Zwangsbedingungen 5.) Steuergrößen entfällt Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung 15

16 Aufgabe 2b) Spice: OPV DC Simulation
Nichtinvertierender Verstärker mit unendlicher Verstärkung Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

17 Aufgabe 2b) Spice: OPV DC Simulation
Nichtinvertierender Verstärker mit endlicher Verstärkung v Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

18 Aufgabe 2b) Spice: OPV DC Simulation
Nichtinvertierender Verstärker mit endlicher Verstärkung Superknotenanalyse 1.) Potentiale einzeichnen V1, V2, V3 2.) Superknoten einzeichnen SN0 3.) Referenzpotential Masse 6.) Auswerten von V2 4.) Zwangsbedingungen 5.) Steuergrößen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

19 Aufgabe 2b) Spice: OPV DC Simulation
Nichtinvertierender Verstärker mit endlicher Verstärkung Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

20 II. PSpice und Analog Insydes Übung
Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

21 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung
Wiederholung Analysearten: Gleichstrom-/ Arbeitspunktanalyse (.DC, .OP) lineare Frequenzbereichsanalyse (.AC) Transientenanalyse (.TRAN) weitere Analysearten (Unterarten): Temperaturanalyse Parametrische Analyse Rauschanalyse u.a. Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

22 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung
Was wäre wenn… …hier keine Transistoren zu sehen sind? Antwort: 1. Es fehlt die Symbolbibliothek *.slb 2. Es fehlt die Library mit den Modellkarten *.lib Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

23 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung
Symbole einbinden Menü „Options“ Punkt „Editor Configurations“ auswählen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

24 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung
Symbole einbinden „Library Settings“ auswählen Symbollibrary (.slb) eintragen oder mit „Browse“ auswählen. Mit „Add“ oder „Add Local“ hinzufügen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

25 Library hinzufügen (Modellkarten)
Menü „Analysis“ Punkt „Library and …“ auswählen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

26 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung
Library hinzufügen „Add Library“ auswählen und entsprechende Modellkarte (.lib) hinzufügen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

27 Modellkarte anzeigen lassen
Menü „Edit“  „Model“  „Edit Instance Model“ Modellkartenparameter für den BJT Q2N2222 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

28 AC Analyse des CD Verstärkers mit AI
Menü „Analysis“ wählen „Probe Setup“ wählen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

29 AC Analyse des CD Verstärkers mit AI
Daten, die gespeichert werden sollen Haken setzen für CSDF File Ausgabe Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

30 Erzeugung eines .DXF Bildes
Im Menü „Options“ den Punkt „Display Preferences“ auswählen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

31 Erzeugung eines .DXF Bildes
„Page Boundary“ auswählen beide Haken entfernen, um die Ränder des Schematics zu entfernen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

32 Erzeugung eines .DXF Bildes
Im Menü „File“ den Punkt „Export“ auswählen um die Schaltung als .DXF File zu speichern Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

33 Erzeugung eines .DXF Bildes
mit „OK“ bestätigen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

34 AC Analyse des CD Verstärkers mit AI
im Menü „Analysis“ den Punkt „Create Netlist“ auswählen – es wird eine neue Netzliste erzeugt (mit CSDF Option) Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

35 AC Analyse des CD Verstärkers mit AI
Simulieren mit „OK“ bestätigen, Achtung jetzt wird kein Plot erzeugt, da die Eval Version keine CSDF Daten lesen kann Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

36 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung
AI GUI starten im Verzeichnis O:\cad\designlab\Projects\ den Ordner AIGUI_XT nach C:\Eigene Dateien kopieren dann nach C:\Eigene Dateien\ AIGUI_XT \wechseln AI GUI mit startWindows.bat starten Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

37 AI GUI starten und konfigurieren
im Menü „Configuration“ den Punkt Settings auswählen und den Pfad zum Mathematica Kernel festlegen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

38 AI GUI starten und konfigurieren
Pfad festlegen: O:\mathematics\mathematica5.2\MathKernel.exe Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

39 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung
Los geht’s ! <<AnalogInsydes‘IFX‘ und IFXFullMOSFETModels‘ entfernen Doppelklick auf das „Initialization“ Symbol Arbeitsverzeichnis einstellen, hier: O:\cad\designlab\Projects\MTR07\<login_name> Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

40 Netzliste von PSpice einlesen
1. Klick auf das „ReadNetlist“ Symbol 2. Doppelklick auf Symbol 3. Simulator auswählen 4. .cir, .out, .dxf Files angeben 5. Netzliste und Schematic anzeigen lassen

41 Gleichung aufstellen 1. Modelle auswählen
3. Zweigspannung(V$R$RL) auswählen, nach der aufgelöst werden soll „Set signal for computation“ 2. Sparse Tableau Matrix

42 Simulationsdaten einlesen
1. Simulator auswählen 2. CSDF File einlesen 3. Variablen anzeigen 4. Referenzsignal auswählen

43 Bodeplot des Simulationsdaten
Bodeplot anzeigen Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung

44 AC Analyse von Analog Insydes
1. Variablen des Lösungsvektors aufrufen 2. AC Analyse und Vergleich mit Simulationsdaten

45 AC Analyse von Analog Insydes
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46 SBG-ApproximateMatrixEquation
2. Bereich markieren, der approximiert werden soll (Hier DC Verstärkung) 1. Bodeplot aufrufen

47 Komplexität abschätzen und Lösen des Systems
1. mit AC Analyse Fehler überprüfen 2. Komplexität der Lösung abschätzen 3. Lösen der Gleichung symbolisch oder numerisch

48 SAG- ApproximateTransferFunction
1. Fehler für SAG eintragen Achtung: SAG macht keine Ordnungsreduktion!! 2. genäherte symbolische Formel

49 Was macht die Formel so komplex?

50 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung
Aufgabe Zeichnen Sie einen Emitterverstärker mit Stromgegenkopplung und Basis Spannungsteiler und bestimmen Sie: Die Übertragungsfunktion genähert und ungenähert Die Polstellen, die für das Tiefpassverhalten verantwortlich sind. Wählen Sie geeignete Fehlerkriterien aus und verwenden Sie SparseTableau. Gegeben: R1=75k, R2=18k , RC=1k , RE=200 , RGK=10 , Ck1=10uF, Ck2=10uF, Ce=100uF, RL=10k , VCC=10V, Vin(ac)=1V, Transistor: Q2N2222 Grundlagen der Schaltungstechnik: PSpice Rechnerübung