PSPICE`A GR Ş Deniz KAYA - Kontrol ve Otomasyon Teknolojisi

TOBB ETÜ
Mühendislik Fakültesi
Elektrik-Elektronik Bölümü
PSPICE’A GİRİŞ
Hazırlayan:
Deniz KAYA
22.12.2006
dennis-1905@hotmail.com
1
İÇİNDEKİLER
BÖLÜM 1
1.1
1.2
1.3
1.4
Genel Bilgiler............................................................3
PSpice Programının Başlatılması...........................3
Çalışma Ortamına Parça Eklemek........................ 6
Simulasyon Profili Oluşturmak..............................9
BÖLÜM 2
2.1
2.2
2.3
Basit DC Devreleri
Resistif Devreler.......................................................13
RC Devreleri.............................................................16
Bağımlı Kaynaklar.................................................. 18
BÖLÜM 3
3.1
3.2
Genel Bilgiler
DC Sweep Analizi
Tek Kaynaklı Sweep................................................23
Birden Çok Kaynaklı Sweep...................................25
BÖLÜM 4
Time Domain(Transient) Analiz
4.1 Genel Bilgi.................................................................27
4.2 Doğal Cevap..............................................................28
2
İÇİNDEKİLER
BÖLÜM 5
5.1
5.2
Akım Gerilim Kaynakları
Exponansiyel Kaynak..............................................31
Darbe Kaynağı.........................................................32
5.3 Piecewise Linear Source................................33
5.4 Sinizoidal Kaynak....................................................35
5.5 Tranzient Kaynak....................................................36
BÖLÜM 6
Anahtarlama ve Değişken Değerli Devre Elemanları
6.1
6.2
Anahtarlama............................................................37
Değişken Değerli Elemanlar...................................38
Referanslar......................................................................41
3
BÖLÜM 1
Genel Bilgiler
Günümüzde bilgisayarlar her alanda en büyük yardımcılarımızdır. Bu ElektrikElektronik alanında da geçerlidir. Tasarlanan devreler önce bilgisayar ortamında test ediliyor
sonra üretimleri yapılıyor. Bu bize hem zaman kazandırıyor hem de olası hataları önceden
görmemizi ve düzeltmemizi sağlıyor. İşte bu amaçla yazılmış bir sürü bilgisayar programı
vardır. Electronic Workbench firmasının Multisim’i, Labcenter Electronics firmasının
Proteus’u, Orcad/Cadence firmasının Pspice’ı en çok bilinen ve kullanılan simulasyon
programlarındandır. Bu programların her birinin üstün olduğu taraflar vardır. Pspice şu anda
gerek profesyonel gerekse de amatör insanların en çok kullandığı simulasyon programıdır.
Bunun pek çok sebebi vardır. Birincisi Pspice iyi tasarlanmış bir arayüze sahiptir. İkincisi çok
geniş bir eleman kütüpanesine sahip oluşu, üçüncüsü ve en önemlisi çeşitli simulasyon
tiplerine olanak sağlamasıdır.
Pspice’ın öğrenci versiyonunu electronics-lab.com/downloads sitesinden indirebilirsiniz.
Pspice Student version’un bir takım sınırlamaları vardır. Programdan tam anlamıyla
yararlanabilmeniz için bir tam sürümünü elde etmenizi öneririm. Bu dökümanda anlatılan
herşey Orcad 9.2 tam sürümünde gerçekleştirimiştir.
1.2 Pspice Programının Başlatılması
•
Programın kurulum işlemi bittikten sonra masaüstüne gelen ikona çift
tıklayarak veya başlat menüsünden capture yi seçerek programı
çalıştırabilirsiniz.
•
Karşınıza gelen pencere Orcad Capture ın başlangıç ekranıdır. Bu ekranda File
menüsünün altındaki new seçeneğinden Project i seçin.
4
•
Açılan pencereden “Analog or Mixed A/D seçeneğini seçiniz. Daha sonra
projenize bir isim veriniz. Projenizin kaydedileceği klasörüde Browse tuşu ile
seçtikten sonra OK tuşuna basınız. ( Projenizin isminde ve kaydettiğiniz
klasörün isminde türkçe karakter kullanmayınız )
•
Bir sonraki pencerede “create a blank project” i seçin ve OK tuşuna basın.
5
•
Karşınıza gelen ekran devremizi kuracağımız çalışma ortamımızdır.
Şimdi bu ortamı biraz tanıyalım.
•
Ekranın sağ tarafında Tool Panel vardır. Parçaları, kabloları, düğümleri bu
panelden ekliyoruz.
•
Ekarnın üst tarafında simulasyon profili oluşturacağımız buton, voltage
marker, current marker tuşlarının bulunduğu panel vardır.
• Çalışma ortamınızın boyutlarını Option->Schematic page properties->PageSize
dan ayarlayabilirsiniz.
•
Eğer sizin ekranınınızda görünmeyen panel varsa bunu Wiev menüsünden
görünür hale getirebilirsiniz.
6
1.3 Çalışma Ortamına Parça Eklemek
•
Çalışma ortamına parça eklemek için sağ taraftaki Tool panelden Place Part
tuşuna basınız.
•
Pspice da elektronik parçalar kütüphaneler halinde sınıflandırılmışlardır. Bir
parça eklemek için önce o parçanın içinde bulunduğu kütüphanenin çalışma
ortamına eklenmesi gerekir. Bunu için Add Library tuşuna basıp istediğiniz
kütüphaneleri ekleyiniz. Temel elemanlar(Direnç, kapasitör, bobin..)
analog.olb kütüphanesinde, kaynaklar ise source.olb kütüphanesinde bulunur.
•
Daha sonra istediğiniz parçayı seçip OK tuşuna basınız.
7
•
Ekranda herhangibir yere tıklayarak parçayı bırakabilirsiniz. Parçayı sağa veya
sola çevirmek istiyorsanız bırakmadan önce veya parça seçili durumdayken R
(Rotate) tuşuna basınız.
•
Parçalar konulduktan sonra sağ taraftaki toolbar dan Place Wire tuşuna
basılarak birleştirilir.
8
•
Parçaların değerlerini girmek için iki yolumuz vardır. Birincisi parçanın
yanında yazan değere çift tıklayıp gelen ekrana değeri yazmak ikincisi ise
parçaya çift tıklayıp çıkan pencerede Value kutucuğuna değeri yazmaktır.
•
Elemanların üzerine çift tıklama ile açılan pencere Property Editor dür. Bu
pencereden parçaların bir çok özelliğini değiştirmek mümkündür.
•
Devrenin tamamlanması için bir referans gerilimine ihtiyaç vardır. Bunun için
Toolbardan Place ground tuşuna basıp gelen ekrandan 0/SOURCE yi
seçiyoruz.(Ground’un ismi daima 0 olmalı)
9
1.4 Simulasyon Profili Oluşturmak
Devreyi kurduktan parçaların değerlerini girdikten sonra sıra devreyi çalıştırmaya yani
simule etmeye geldi. Bunun için aşağıdaki adımlar incelenmelidir.
•
Simulasyon toolbarından ‘Create New Simulation Profile’ tuşuna basılmalı
veya PSpice
New Simulation Profile yolu izlenmelidir. Karşımıza gelen
ekranda simulasyon dosyasının ismini yazıp Create tuşuna basmamız yeterli
olacaktır.
Create new simulation Profile
Daha sonra karşınıza gelen ekrandan simulasyon tipini ve değişkenleri seçerek
TAMAM tuşuna basınız.
Simulasyon tipleri ve özellikleri daha sonraki bölümlerde anlatılacaktır.
•
10
Simulasyon tipleri
Simulasyon zamanı
•
Voltage marker
•
Daha sonra devrenin herhangibir yerindeki voltajı,akımı yada gücü ölçmek için
voltage,current,power marker kullanılır.
Current marker
Power marker
Kablolar ve elemanlar üzerindeki
Gerilim/akım/güç değerlerini
gösterirler veya gizlerler
İstenilen problar konulduktan sonra simulasyonu başlatmak için üst taraftaki
Run PSpice tuşuna basılmalıdır.
NOT:
Current markerlar devre elemanlarının pinlerinin ucuna bağlanmalı, Power markerlar
ise elemanların üzerine konulmalıdır. Bunlar kablolara konulmak istenirse uyarı mesajı ile
karşılaşılır.
11
Run PSpice tuşuna basılarak
simulasyon başlatılır.
•
Devre simule edildikten sonra karşınıza devre değişkenlerinin değişimini
görebileceğiniz sonuç penceresi gelir.
12
•
Grafikte istenen bir noktanın değerini görmek için Toggle Cursor butonuna
basıp noktayı tespit ederiz daha sonra Mark Label ile işaretleriz.
Toggle cursor
Mark Label
PSpice da kullanımı kolaylaştıracak bazı kısayol tuşları vardır. Herdefasında parça
veya kablo eklemek için toolbara gitmenize gerek yoktur. Bunlardan en çok kullanılanları
şunlardır.
TUŞ
I
O
P
W
G
Görevi
Çalışma ortamını yakınlaştırır
Çalışma ortamını uzaklaştırır
Place Part
Kablo ekler
Place ground
13
BÖLÜM 2
Basit DC Devreleri
Bu bölümde basit rezistif ve RC develerinin nasıl kurlacağını ve bağımlı, bağımsız
kaynakların değerlerinin nasıl girileceğini öğreneceğiz.
2.1 Rezistif Devreler
Rezistif devreler sadece dirençlerden ve akım/gerilim kaynaklarından oluşan
devrelerdir. Bu devreler akım/gerilim bölücü olarak kullanılrlar.
Kuracağımız devre bir gerilim bölücüdür.
• Öncelikle dirençlerimizi çalışma ortamınakoymak için Toolbar’dan Place Part
tuşuna basıyoruz veya üstteki toolbarda parçanın ismini yazıyoruz. Direnç için kullanılan
sembol ‘R’ dir. 1K, 2K, 3K değerindeki dirençleri çalışma ortamına yerleştirelim.
Buraya Parçanın ismini
Yazıyoruz
Place part
• Bir sonraki adım bir gerilim kaynağı eklemektir. Pspice da en genel DC gerilim
kaynağı Source kütüphanesinde bulunan Vdc dir. Yine aynı şekilde üstteki kutucuğa ‘Vdc’
yazılarak gerilim kaynağı kolayca eklenebilir. Kaynağın değerini belirlemek için parçanın
yanındaki değer kutusuna çift tıklamak yetrlidir.
14
Kaynağın değerini buradan
değiştirebilsiniz
• Bir sonraki adım kabloyla bu parçaları birleştirmek ve ground ekleyerek
devreyi tamamlamaktır.
R1
R2
R3
1k
2k
3k
Burada R1, R2, R3
dirençleri üzerindeki gerilim
farkları birbirinden farklıdır. Şimdi
bunu Pspice görelim.
V2
12v dc
0
15
•
PSpice da gerilim farkının Voltage Differential Marker ile görebiliriz.
Voltage Differential marker
R1
R2
1k
R3
2k
V+
V-
3k
V+
V-
V+
V-
V2
12v dc
0
•
12.00V
‘New simulation Profile’ den yeni bir simulasyon dosyası oluşturup aşağıdaki
grafiği görebilirz.
Simulasyon profilini oluşturduktan sonra Run PSpice tuşu etkin hale gelir. Bu tuşa basarak
devre çıktısını görebiliriz.
16
2.2 RC Devreleri
RC devreleri adından da anlaşılacağı gibi kapasitör ve dirençlerden oluşan devrelerdir.
Bu devreleri Pspice da kurmak oldukça kolaydır.
Aşağıdaki devreyi öğrendiklerimizi pekiştirmek için kuralım ve kapasitör
üzerindek gerilim farkını inceleyelim.
R4
C2
10k
1u
V
IC = 2
V2
5Vdc
0
•
•
•
Direnci ve gerilim kaynağını bir önceki önekte olduğu gibi yerleştirelim.
Kapasitörlerde direçler gibi ANALOG kütüphanesinde yer alırlar. Kapasitör
eklemek için üstteki iletişim kutusuna ‘C’ yazmak yetrlidir. PSpice da
kapasitörlerin default değerleri 1nF dır. Bu değeri değiştirmek için aynı
dirençlerde olduğu gibi değerinin üstüne çift tıklamak ve yeni değeri açılan
iletişim penceresine yazmak yeterlidir.
IC denilen parametre kapasitörün başlangıç gerilimidir. Normalde bu değer
görünür değildir. Bunu görünür hale getirmek için kapasitörün üstüne çift
tıklayarak Property Editor’ü açın. Burada IC parametresinin karşısındaki
kutucuğa sağ tıklayıp Display yi seçin
17
•
Daha sonra gelen pencereden Name and Value yi seçin ne OK tuşuna basın.
R4
C2
10k
1u
V
IC =
V2
5Vdc
0
•
•
Bu işlemden sonra IC ye iki kere tıklayarak degerini giriniz.
Simulasyon ayarlarını aşağıdaki gibi ayarlayıp Run PSpice tuşuna basınız.
18
•
Bu işlemlerden sonra gözlemlenecek grafik aşağıdaki gibidir.
2.3 Bağımlı Kaynaklar
Dört çeşit bağımlı kaynak vardır. Bunlar şunlardır;
(a) Gerilim kontrollü Gerlim Kaynağı
(c) Gerilim kontrollü Akım Kaynağı
(b) Akım kontrollü Akım Kaynağı
(d) Akım kontrollü Gerilim Kaynağı
Bu kaynaklar PSpice ın ANALOG kütüphanesinde yer almaktadır. Bu kaynakları
iletişim kutusundan eklemek için kullanılması gereken isimleri şunlardır;
19
E
F
G
H
Gerilim kontrollü Gerlim Kaynağı
Akım kontrollü Akım Kaynağı
Gerilim kontrollü Akım Kaynağı
Akım kontrollü Gerilim Kaynağı
Aşağıdaki devreyi bağımlı kaynaklardan yararlanarak PSpice ortamında kuralım.
2.2iQ
R5
4k
V
-->iQ
iQ
V3
I1
25Vdc
5mAdc
R6
20k
Vout
0
•
Bu devrede görüldüğü üzere bir akım kontrollü akım kaynağı var. Öncelikle devredeki
diğer elemanları yerleştirip değerlerini girelim.
R5
4k
V
-->iQ
iQ
V3
25Vdc
I1
5mAdc
R6
20k
Vout
0
•
Daha sonra iletişim kutusuna F yazarak Akım kontrollü Akım kaynağını alalım.
20
iQ
•
Bundan sonra dikkat etmemiz gereken şey akımın yönünü doğru ayarlamakır.
Bağlaşım aşağıdaki gibi olmalıdır.
F4
F
R5
4k
V
-->iQ
iQ
V3
25Vdc
I1
5mAdc
R6
20k
Vout
0
• Soruda verilen akım kaynağının değeri 2.2iQ dır. Bunu ayarlamak için bağımlı
kaynağın üzerine çift tıklayarak ‘Property Editor’ dan ‘GAIN ‘e 2.2 değerini yazmalıyız.
21
Buraya 2.2 yazıyoruz
•
Simulasyon ayarlarını yapıp Run PSpice dediğimizde Vout un değerinin 50V
olduğunu görüyoruz.
Bağımlı kaynakları kullanırken dikkat edilmesi gereken nokta akım ve gerilimlerin
yönlerini iyi tayin etmek gereklidir.
22
İlk Harf
Devre elemanları ve kaynakları
C
D
E
F
G
H
I
L
R
S
V
W
Kapasitör
Diyot
Gerilim kontrollü Gerilim Kaynağı
Akım kontrollü Akım Kaynağı
Gerilim kontrollü Akım Kaynağı
Akım kontrollü Gerilim Kaynağı
Bağımsız Akım Kaynağı
Bobin
Direnç
Gerilim kontrollü anahtar
Bağımsız Gerilim Kaynağı
Akım kontrollü anahtar
Bunlar en çok kullanılan devre elemanlarının kısa isimleridir.
23
BÖLÜM 3
DC SWEEP ANALİZİ
İlk iki bölümde yaptığımız örneklerde akım ve gerilim kaynaklarının değerleri hep
sabitti. Yani biz devrede birçalışma noktası belirleyip o değerde simulasyon yaptık. Bu
bölümde belli iki değer arasındaki düzgün akım/gerilim değişimlerde devrelerimizi simule
etmeyi öğreneceğiz.
3.1 Tek Kaynaklı Sweep
Bu konuyu bir örnekle anlamaya çalışalım.
Örnek1:
Aşağıdaki devrede Vin kaynağını 0-100V arası 10V değişimlerle taratınız ve iQ daki
değişimi gözlemleyiniz.
R9
-->iQ
3k
I
R7
1k
R8
1k
Vin
0
•
•
DC sweep için kullanacağımız gerilim kaynağı Vsrc dir. Bu kaynak SOURCE
kütüphanesinde yer almaktadır.
Şekildeki devreyi kurduktan sonra Edit Simulation Settings basıp simulasyon ayarların
değiştireceğimiz pencereyi açıyoruz.
24
•
Bu pencerede ilk olarak Analysis Type kutusuna tıklayıp DC Sweep seçeeğini
seçiyoruz. Daha sonra Sweep Variable den Voltage Source u seçiyoruz.bundan
sonra kaynağımızın ismini Name kısmına yazıyoruz. Sweep Type kısmından Linear ı
seçip başlangıç, son, artış değerlerini giriyoruz. Bu soru için bu pencerede işimiz bitti.
Tamam diyerek buradan çıkıyoruz.
•
Daha önceki örneklerde yaptığımız gibi Run PSpice tuşuna basarak devreyi simule
ediyoruz. iQ nın değişimi şu şekildedir.
Bu soruda sweep edilecek kaynak gerilim kaynağı yerine akım kaynağı olsaydı
kullanmamız gereken kaynak Isrc dir
25
3.2 Bireden çok Kaynaklı Sweep
Bu bölümde bir akım kaynağı ile bir gerilim kaynağının değerleri birlikte taratılacak
ve sunuç gözlemlenecektir. Bunuda yine bir örnekle açıklayalım.
Örnek2:
Aşağıdaki devredeki Vin 0-100V arası 20 V luk adımlarla tartılırken Iin 0-5A arası 1A
lik adımlarla taratılıyor. iQ nın değişimini gözlemleyiniz.
R13
-->iQ
32
I
R11
R12
5
8
R14
40
Vin
Iin
0
•
•
•
Devreyi şekildeki gibi kurup dirençlerin değerlerini ayarlıyalım.
Simulation Settings de Options menüsü altındaki Secondary Sweep i işaretliyoruz.
Akım kaynağının ismini ve değerlerini girdikten sonra Tamam ı tıklayarak çıkıyoruz.
26
•
iQ nın değişimi aşağıdaki gibidir.
27
BÖLÜM 4
TIME DOMAİN(Transient) ANALİZ
4.1 Genel Bilgi
Devremizdeki değişkenlerin zamana göre değişimini görmek için bu simulasyon modu
kullanılır. Simulasyon sonucunda değişkenlerin değerleri zamanın bir fonksiyonu olarak elde
edilmiş olur.
Aşağıdaki devrenin Time Domain simulasyonunu yaparsak nasıl bir sonuçla
karşılaşacağımıza bakalım.
R16
C4
10k
10u
V
V1 = 1
V2 = -1
TD = 0
TR = 0
TF = 0
PW = 0.5
PER = 1
V
V14
0
• Simulation Settings de Analysis type i Time Domain olarak seçiyoruz.
Daha sonra simulasyonun ne kadar süreceğini belirlemek için Run to Time’a saniye
cinsinden süreyi yazıyoruz.
• Verlerin simulasyon başladıktan ne kadar sonra alınmaya başlayacağınıda Start
saving data after iletişim kutusundan belirliyoruz.
28
•
Üstteki devrenin zamana bağlı olarak cevabı şu şekidedir.
4.2 Doğal Cevap
Devrede akım ve gerilim elemanları yokken başlangıç koşullarının sebep olduğu
değişimlere Doğal Cevap denir. Devrenin doğal cevabını bulmak için başlangıç koşullarının
bilinmesi gereklidir. Bir örnekle doğal cevabı inceleyelim.
ÖRNEK3:
Vc(0)=1 ise Vc geriliminin 0 olması için geçmesi gereken süre ne kadardır?
R16
C4
10k
10u
V
0
•
Vc(0)=0 verilmiş ve Vc(t)=0 olması için t ne olmalıdır
•
•
RC devrelerinin doğal cevabı Vc(t)=Vc(0)exp[-(t-to)/RC] olduğunu biliyoruz.
Bu devreyi PSpice da 1 saniye boyunca simule edersek Vc(t) nin zamanla değişimi şu
şekilde olur. (IC=1)
29
30
BÖLÜM 5
AKIM-GERİLİM KAYNAKLARI
PSpice da çeşitli akım ve gerilim kaynakları vardır. Spice dan en üst düzeyde
yararlanabilmek için bu kaynakların kullanım şeklini ve parametrelerini bilmek gerekir. Bu
bölümde en çok kullanılan kaynakların neler olduğunu ve bunların parametrelerinin ne olduğu
anlatılacaktır.
5.1 Exponansiyel Kaynak
Kaynağın adındanda anlaşılacağı üzere bu kaynak bize bir exponansiyel artan ve
azalan bir sinyal sağlar.
V2
TFC
TRC
V1
TFD
TRD
V1 =
V2 =
TD1 =
TC1 =
TD2 =
TC2 =
V1
V1
V2
TRD
TRC
TFD
TFC
İlk Gerilim
Darbe Geriimi
Bekleme zamanı
Yükselme zaman sabiti
Düşüşe geçiş zamanı
Düşüş zaman sabiti
Bu kaynağın tipik kullanım değerleri şu şekildedir.
31
V1=0V
V2=1V
TD1=2ns
TC1=20ns
TD2=40ns TC2=20ns
5.2 Darbe Kaynağı
Bu kaynağın ürettiği sinyal ve Pspicedaki şekli aşağıdaki gibidir.
PW
TR
TR
TF
PER
V1 = -1V
V2 = 1V
TD = 0
TR = 2ns
TF = 2ns
PW = 50ns
PER = 100ns
V2
Bu kaynağın tiğik kullanım şekli şöyledir.
V1=-1V
V2=1V
TD=0
TR=2ns
TF=2ns
PW=50ns
PER=100ns
32
5.3 Piecewise Linear Source(Parçalı Doğrusal Kaynak)
Bazı durumlarda akım/gerilim kaynağının değerini zamanla istediğimiz gibi
değiştirmek isteriz. Bu işi yapmak için kullanacağımız kaynak Piecewise Linear
Source(PWL) dir.
Kaynağın değerlerini girmek için üzerine çift tıklayıp zamanları ve akım/gerilim değerlerini
giriyoruz.
V3
33
PWL ye default olarak en fazla 8 adet farklı nokta oluşturulabilir. Bazı uygulamalarda bu
yetersiz olabilir. Bu sayıyı arttırmak için yapmamız gereken işlemler şunlardır;
• İlk olarak kaynağın üzerine sağ tıklayıp Property Edit penceresini açıyoruz.
• Bu pencerenin üst kısmında yer alan New Row/Column tuşuna tıklıyoruz.
•
Açılan pencereye yeni satırın ismini yazıp OK tuşuna basıyoruz.
34
•
Daha sonra V/I satırınıda aynı şekilde oluşturduktan sonra yeni satırların değerlerini
veriyoruz.
Buralara değerlerimizi
yazıyoruz
5.4 Sinizoidal Kaynak
Bu kaynağın nasıl bir sinyal ürettiği ismindende kolaylıkla anlaşılmaktadır.
35
Bu kaynağın Pspice modeli ve parametreleri aşağıdaki gibidir.
V4
VOFF = 0
VAMPL = 1
FREQ = 0.5
Parametre
VOFF
Anlamı
t=0 daki değer
VAMP
Dalganın genliği
FREQ
Dalganın frekansı
5.5 Tranzient Kaynak
Bazı devrelerde giriş sinyalinin farklı değerlerinde devre değişkenlerinin nasıl
davrandığı bilinmelidir. Bunun için Piecewise Linear Source kullanılabilir. Ancak her bir
değeri tek tek girmek uygun bir yöntem olmayacaktır. Bu işlem için en uygun kaynak
Vsrc/Isrc dir.
V5
DC =
AC =
TRAN =
I2
DC =
AC =
TRAN =
Giriş sinyalini belli iki değer arasında taratmak için 3.Bölümde gördüğümüz gibi DC
sweep analiz tipinde simulasyon yapmalıyız.
36
BÖLÜM 6
ANAHTARLAMA ve DEĞİŞKEN DEĞERLİ
DEVRE ELEMANLARI
Anahtar gerçekçi devrelerde en çok kullanılan devre elemanlarından birisidir.
Akımın veya gerilimin açılıp kapanmasından, devre elemanlarının devreden çıkarılmasın
kadar bir çok işlevi vardır. Değişken değerli elemanlardan en çok bilineni ise
Potansiyometredir. Potansiyometrelerde çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.
Bu bölümde bu yararlı yöntemlerin nasıl simule edileceğini örneklerle öğreneceğiz.
6.1 Anahtarlama
PSpice da iki çeşit gerçekçi anahtar tipi vardır. Bunlar ANL_MISC kütüphanesinde
yeralır. Bunlar Sw_tOpen ve Sw_tClose dur. Sw_tOpen normal olarak kapalı konumdadır.
Girilen zaman değerinden sonra bu anahtar açık konuma geçer. Sw_tClose ise bunun tam
tersidir. Anahtarılamayı bir örnekle inceleyelim.
ÖRNEK:
Aşağıdaki devrede R2 direnci üzerndek gerilim farkının 1.saniyeden sonra 0V omasını
sağlayınız.
R2
1k
V6
10Vdc
0
•
Bu devrede R2 direnci üstündeki gerilim farkını 1.saniyede 0V a çekmek için bir
anahtar kullanmalıyız. Bu anahtarın normal konumu kapalı olmalı girilen zaman
değerinde açık konuma gelmelidir. Dolayısıyla bu soruda kullanacağımız anahtar
Sw_tOpen dır.
37
•
•
Bu devreyi Pspice da kurduktan sonra anahtara zaman değerini girmek için üzerine
çift tıklamalıyız.
Gelen pencerede Topen satırına saniye cinsinde süreyi giriniz.
Zamanı buraya giriniz
•
Simulasyon zamanını 2s yapıp simulasyonu gerçekleştirdiğimizde R2 direnci
üzerindeki gerlim farkı şu şekilde olmalıdır.
6.2 Değişken Değerli Elemanlar
Simulasyon sırasında devredeki elemanların değerlerinin değiştirilmesi önemli bir
özelliktir. Bu bölümde bir potansiyometrenin PSpice da nasıl simule edileceğini bir örnekle
inceleyeceğiz.
ÖRNEK:
R3 değerinin 20k-100k arasındaki değerleri için Vout un zamana bağlı grafiğini
çizdiriniz
R3
L1
1
Out
20k
2
10mH
IC = -90mA
C1
2u
IC = 10V
38
•
•
•
Bunun için önceki bölümlerdeki bilgilerimizden yararlanarak yukardaki
devreyi kurunuz.
Devreyi kurduktan sonra R3 direncinin değerini simulasyon sırasında
değiştirebilmek için R3 e parametre eklemek gerekir. Bunun için önce
SPECIAL kütüphanesinden PARAM ı seçip çalışma ortamına koyalım.
Daha sonra PARAMETERS e çift tıklayıp RESISTANCE adında yeni bir glabal
paramatre ekleyin ve ilk değeri 20 olarak atayınız.
39
•
Daha sonra direncin değerini RESISTANCE olarak değiştiriniz.
PARAMET ERS:
RESISTANCE = 20
R3
L2
1
RESISTANCE
2
10mH
IC = -90mA
V
C1
2u
IC = 10V
0
•
Bundan sonra simulasyon ayarlarını yapmamız gerekir. Burada Spice ın Parametric
Sweep özelliğini kullanacağız.Ayarlar aşağıdaki gibi olmalıdır.
40
Referanslar
[1]
[2]
[3]
[4]
James W. Nillson, Susan A.Riedel, İntroduction to PSpice Manual for
Electronic Circuits. Prentice Hall, 2002.
Muhammed H. Rasid, Introduction to PSpice Using OrCad for Circuits
and Electronics. New Jersey: Prentice Hall, 2004.
OrCad PSpice A/D Reference Guide Version 9.2.3. OrCAD Inc.
PSpice kitapları ve yazıları : http://www.orcadpcb.com/pspice/
41