multiSIM 7 
Aula01: Analise SPICE–Instrumentos Avançados

Esta é a quarta parte do trabalho sobre o MultiSIM7 e é dirigida para a analise avançadas usando o SPICE bem como complementar o estudo dos instrumentos apresentando mais três  instrumentos. 
Devemos reiterar mais uma vez que você deve ter conhecimentos mínimos de eletricidade e eletrônica básica para que possa compreender este trabalho.

As Analises SPICE

As seguintes analises são possíveis:

Analise DC  (DC Operating Point)

Analise AC (AC Analysis)

Analise Transiente (Transient Analysis)

As outras analise existentes são derivadas das analises acima.

Varredura de parâmetros (parameter sweep): ë usada quando desejamos saber o que acontece com o circuito quando variamos um ou mais parâmetros entre dois limites,  como por exemplo o beta do transistor.

Varredura DC (DC sweep):  determina  o ponto de operação dos nós do circuito.

Função de Transferência (Transfer Function):  Determina a função de transferência  para pequenos sinais (região linear), calculando também as impedâncias de entrada e saída.

Analise de Fourier ( Fourier  Analysis): Obtém a transformada de Fourier de uma determinada forma de onda.

Varredura de Temperatura (Temperature sweep):  analisa o comportamento do circuito para diferentes temperaturas. a temperatura default é 27ºC.

Sensibilidade (Sensitivity): Determina a sensibilidade de um nó em função da variação de um determinado parâmetro como por exemplo resistência. 

Distorção (Distortion Analysis): Permite medir a distorção harmônica e a de intermodulação.

Pior Caso (Worst Case):  ë uma analise estatística que dá o pior caso de uma analise em função de variações de parâmetros. 

Polos-Zeros: Esta analise determina  os pólos e os zeros de uma função de transferência de pequenos sinais.Primeiramente ela determina o ponto de operação DC e o modelo linearizado para os dispositivos não lineares. É usada na determinação da estabilidade de um sistema.

Monte Carlo:  Ë uma analise estatística  que determina o desempenho de um circuito quando parâmetros são variados.

Para iniciar qualquer uma dessas analises ir em Simular (Simulate) >> Analise (Analysis) ou clique no ícone:

Aparecerá a janela Analises.

Figura01: Acessando a janela Analises (Analyses)

Analise DC

Analise DC determina o ponto de operação (ponto quiescente) de um circuito. Quando essa analise é executada, as fontes AC são zeradas e os capacitores são colocados em aberto e os indutores são colocados em curto circuito e os resultados serão armazenados para futuras analises (Post Processor). 
Exemplo01: Vamos considerar um exemplo. Seja o circuito da figura02 (amplificador emissor comum), para o qual desejamos determinar os valores quiescentes.

Figura02: Amplificador emissor comum para analise DC

Construído  o circuito,  indo  em Simular (Simulate)>> Analises ( Analysis) >> ou use o ícone

    
Escolha >> Ponto de Operação DC (DC Operating Point) será apresentada a janela da figura03.Nesta janela selecione quais variáveis (correntes, tensões) deseja que apareçam no circuito. Em seguida clique no número dos nós que deseja que seja calculado a tensão e selecione o ramo (branch) no qual deseja que seja calculada a corrente. Os valores das tensões nos nós são em relação ao terra (nó 0).

Figura03: Janela  Analise do Ponto de Operação DC – Variaveis de saída (ramos e nós) não selecionadas

Na figura3 deveremos selecionar quais as variáveis de saída (corrente tensão) para as quais queremos efetuar a analise.

Figura04: Janela Ponto de Operação DC (DC Operating Point) após selecionar nós e ramos

Após serem feitos os ajustes clicando  em Simular (Simulate) aparecerá a janela da figura3.

Figura05 Resultados da simulação da analise DC do circuito da figura02.

Na figura05 temos os seguintes resultados:

Tensão do nó 1 em relação ao terra: 8,43474V

Tensão do nó 7 em relação ao terra: 0,0000V

Tensão do nó 8 em relação ao terra: 0,0000V

Tensão do nó 2 em relação ao terra: 1,77832V

Tensão do nó 6 em relação ao terra: 12,000V

Tensão do nó 1 em relação ao terra: 0,0000V

Tensão do nó 1 em relação ao terra: 0V

Corrente no ramo que contem a fonte V1 (vv1#branch): 0,000 Corrente no ramo que contem a fonte Vcc (vvcc#branch):: -5,19968mA e o sinal menos é uma convenção do SPICE que considera para  todo dispositivo a convenção de bipolo receptor.

Caso desejemos saber o valor da corrente em um outro trecho devemos inserir no ramo uma fonte com valor de tensão zero. Por exemplo caso queiramos saber o valor da corrente de base então  adicionamos a fonte VB como na figura06. 

Figura06: Determinando a corrente de base

Efetuando  uma nova analise DC obtemos os resultados da figura07.

Figura07: Resultados da simulação da analise DC do circuito da figura02 com a adição da fonte VB=0V para determinação da corrente de base.

Como podemos verificar da figura07 a corrente de base vale IB=43,4787uA.
Como exercício procure calcular todas as variáveis (IB, IC, VCE, etc) antes de executar a analise DC. Mude também o beta do transistor dando duplo clique no transistor acessando a janela da figura08.

Exercício Proposto 

Como exercício determine a intensidade de todas as correntes para os circuitos a seguir executando uma analise DC.

1.

2.