Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 1

Transkript

1 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 1

2 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 2 Capture.exe 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

3 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 3 Einen Namen vergeben, Analog or Mixed A/D wählen und Speicherort angeben.

4 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 4 Create a blank project akivieren.

5 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 5 Place Part Die Liste der Bauelemente wird unter: Place Part geöffnet. Oder in der rechten Leiste.

6 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 6 Die Bauelemente Bibliothek wird per Alt+A oder eingefügt. Der Pfad lautet: Cadence/OrCad/ OrCad_16.3/tools/ capture/library

7 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 7 Part- bzw. Suchfenster 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.

8 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 8 Mit der rechten Maustaste kann das Bauteil zum Beispiel noch gedreht werden. Esc oder rechte Maustaste End Mode beendet die Auswahl.

9 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 9 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.

10 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 10 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

11 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 11 Klemmen und Massen können unter Place Power eingefügt werden. Place Power

12 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 12 Per Doppelklick kann die Beschriftung der Klemme geändert werden.

13 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 13 Mit Place Wire werden die Leitungen zwischen den Bauelementen gezogen und mit Esc oder rechte Maustaste End Wire kann abgebrochen werden. Place Wire

14 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 14 Unter Place Ground kann die Masse eingefügt werden (wird benötigt damit PSpice die Schaltung später simulieren kann). Place Ground

15 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 15 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.

16 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 16 Per Doppelklick können die einzelnen Werte der Quelle geändert werden. Im Beispiel wurde: VOFF: 0V VAMPL: 5V FREQ: 50 Hz gewählt

17 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 17 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.

18 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 18 Um das Projekt zu simulieren wird: PSpice New Simulation Profile gewählt.

19 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 19 Im Fenster New Simulation einen Namen wählen und mit bestätigen.

20 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 20 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.

21 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 21 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).

22 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 22 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.

23 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 23 Simulationsstart Spannung im Schaltkreis anzeigen lassen Leistung im Schaltkreis anzeigen lassen Simulations- Einstellungen Tastköpfe für: Spannung, Spannungsdifferenz, Strom und Leistung Strom im Schaltkreis anzeigen lassen

24 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 24 Zeitlicher Spannungsverlauf des Tiefpasses.

25 Schaltungsdesign Simulation Prof. Redlich 25 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