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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRICA

CURSO: CIRCUITOS ELECTRICOS I

TEMA: PRACTICA DE LABORATORIO N.3 “SIMULACION CON PSpice”

PROFESOR: ING. SOLIS FARFAN ROBERTO ENRIQUE

INTEGRANTES: GUZMAN ALVA PEDRO SEBASTIAN

1323110162

MEZA RETAMOZO DARWIN MITCHEL

1323120062

FECHA DE ENTREGA:

05-05-2015

PRACTICA DE LABORATORIO N.3 – CIRCUITOS ELECTRICOS I

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CIRCUITOS ELECTRICOS I (L)

SIMULACION CON PSPICE I. OBJETIVO:  Aprender a simular circuitos eléctricos, incluyendo gráficas de tensiones y corrientes, utilizando el programa PSpice.

II. FUNDAMENTO TEORICO ¿Qué es el PSpice?  El PSpice es un programa de simulación que lee datos de entrada, procesa los datos, y presenta los resultados de voltajes y corrientes, o una gráfica de las formas de onda resultantes en diversos puntos del circuito. ¿Cómo se accede al PSpice?

 Para acceder al PSPICE entramos desde el menú de inicio al programa PSpice Student y en el menú asociado hacemos un click en “schematics”, al hacer esto aparece en pantalla el menú principal. ¿Cómo hacer el diagrama de un circuito eléctrico?

 Para diagramar un circuito eléctrico, como el que se muestra en la figura N1 Rg

50Ω 10 V

Rp1

1.5 k Rp4

Rp2

2k

Rp5

1.1 k1.8 k

Rp3

3k

Vg

Figura No 1

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Se procede de la siguiente forma:  Debemos ir al almacén de componentes que en el caso de PSpice son las librerías.  Seleccionamos el menú Draw/”Get New Part”, es decir obtener un nuevo componente. Aparece una ventana donde figuran todos los componentes y damos click en “Libraries” o directo con el ícono En la nueva ventana aparecen nueve librerías, por ejemplo.   

ANALOG: se encuentran elementos eléctricos (R, L,C) SOURCE : se encuentran las fuentes PORT : se encuentran las tomas a tierra.

 Para obtener resistencias seleccionamos la librería ANALOG y en el lado donde están los componentes (izquierda) seleccionamos R y hacemos click sobre OK. A continuación. En la ventana que aparece hacemos click sobre “Place”.

 Aplicando lo anterior, colocamos sobre la pantalla las seis resistencias de la figura No 1 y hacemos click derecho para dejar de colocar resistencias (notar que por defecto las resistencias aparecen con el valor de 1 K, este valor puede ser cambiado por el que le corresponde).

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 Para obtener la fuente DC hacemos lo mismo que el paso anterior : Libraries/Source/VDC, damos OK y Place.  Para cambiar el valor de las resistencias y de las fuentes de tensión se da doble click sobre su valor. Se procede de igual forma si se quiere cambiar su nombre. Tener mucho cuidado en no confundir

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 Para rotar los elementos se seleccionan y se va al menú Edit/Rotate o “Ctrl+R”  Para eliminar los elementos se seleccionan y se presiona la tecla “supr”.

 Para unir los componentes (fuentes de tensión, resistencias, capacitores, inductancias, medidores de corriente o amperímetros, etc), como los mostrados en el circuito de la figura N o 1, seleccionamos el menú Draw/Wire o damos click sobre el icono . La conexión entre dos puntos se realiza dando click en el punto inicial y un segundo click en el punto final.

 Necesitamos un punto de referencia o tierra, para ello se va a Libraries/Port/EGND y hacemos click sobre OK, y ubicamos tierra como está indicado en la figura No 1.  Para grabar (o guardar) el circuito diagramado, seleccionamos el menú File/Save y lo grabamos.

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 Grafico N°1 : Aplicando el Pspice ( Grafico de la Guia)

¿Cómo realizar la simulación de un circuito eléctrico?

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 Para proceder a la simulación del circuito se va al menú Analysis/Simulate o damos click sobre el icono. Aparece una ventana que por el momento no tiene importancia y la cerramos.  El circuito está analizado y se pueden conocer las tensiones de cada nodo y las corrientes por cada rama.  Para activar o desactivar los valores de voltajes y corrientes obtenidos por la simulación se da click sobre los siguientes iconos V

I

Voltajes :

Intensidades:

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 Para la medida de voltaje en un determinado punto del circuito se utiliza el elemento VIEWPOINT extraído de la librería Special.  La medida de corriente se debe realizar en serie con el elemento, para ello se debe abrir el circuito y colocar el medidor de corriente llamado IPROBE, el cual se encuentra en la librería Special. A continuación simulamos el circuito.

¿Cómo obtener gráficas con el PSpice?

1.

Gráfica en función del tiempo Pasos a seguir:  Se va al menú Analysis/Setup  Aparece una ventana, para hacer análisis en el dominio del tiempo, se hace click sobre “Transient”, aparece otra ventana en donde:  Print Step : 20 ns (intervalos de tiempo entre las muestras de datos)  Final Step : 1000 ns (tiempo final donde se toma la muestra)  Finalmente se hace click en OK y Close en el cuadro de comandos Setup Analysis

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 Para obtener los voltajes en función del tiempo, se usaran los marcadores de nivel de voltaje, para ello se va al menú Markers/Mark Voltage/Level. Los marcadores deben situarse en los puntos en los cuales se desea visualizar los valores de voltaje con respecto al punto de referencia. Finalmente se simula el circuito.  Si se desea observar cual es el voltaje sobre un elemento específico, se usan los marcadores de voltaje diferencial; para ello se va al menú Markers/Mark Voltaje Differential y ubicando los marcadores en los extremos del elemento a medir, se simula.  Se puede adicionar a la gráfica la representación de un nuevo voltaje haciendo click sobre el menú Trace / Add Trace o dando click al icono  Si se desea visualizar cual es el voltaje en Rg, seleccionamos V (Rg:1) y V (Rg:2), colocando el signo (-) entre ambos; para hallar la diferencia de potencial, se hace click en OK.

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Grafica en Función del Tiempo:

2. Gráfica En función de otra variable  Nuestro objetivo es saber cómo varía la corriente que pasa por RL, cuando la tensión Vg varía entre 4 y 16 Voltios.  Para ello se va al menú Analysis/Setup, se hace click sobre “DC Sweep”, aparece una ventana dividida en cuatro partes:    

Superior izquierda: tipo de variable que actuará como variable independiente (fuente de tensión = voltaje source). Superior derecha: el nombre de ésta fuente de tensión (Vg). Inferior izquierda: tipo de variación (lineal). Inferior derecha: valores en los cuales se repite el análisis.

Start Value: valor inicial (4) End Value : valor final (16) Increment: incremento de valor (0,1)

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 Damos OK, y simulamos. Aparece una ventana parecida a un osciloscopio en donde el eje de abcisas está definida. En las ordenadas podemos definir cualquier corriente o tensión del circuito; para ello se va al menú Trace/Add.  Aparece una ventana en donde desactivamos “Alias Names” y seleccionamos la corriente que circula por Rp4 y hacemos click en OK. Para mayor precisión se activan los cursores, aparecerán dos cursores, los cuales se manejaran con los botones derecho e izquierdo del mouse, y sus posiciones se observaran en una pequeña ventana.

III. CUESTIONARIO

1. ¿Cuáles son las ventajas de utilizar el PSPICE?

 Utilizar un simulador de circuitos le permite al ingeniero eléctrico y electronico hacer pruebas sin correr el riesgo de dañar algún circuito, si eso llegase a ocurrir, implicaría mayor gasto de material semiconductor. Cuando un circuito trabaje correctamente en el simulador, será más fácil armarlo en una tabla de prototipo (protoboard), y se puede tener la seguridad de que el circuito funcionará correctamente. Con el simulador se puede hallar de manera más fácil los errores y problemas que surgen a la hora de ensamblar los circuitos eléctricos, con algunas herramientas que los programas

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ya

cuentan

como

por

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ejemplo: multímetros,

generadores

de

voltaje

u osciloscopios. Algunos programas cuentan con diferentes vistas al circuito que se está armando. Se puede observar como si se estuviese conectando en un protoboard, o como un diagrama de conexiones. También se puede ver como una placa de circuitos la cual se puede mandar a fabricar con alguna compañía y así obtendrá un trabajo final funcionando. 2. ¿Qué otros programas de simulación de circuitos existen? Hacer una comparación con el PSPICE  Existen una variedad de programas de simulación de circuitos , pero entre los mas destacados podemos mencionar :

-

Oregano KSimus Circuit Simulator Klogic Qucs Algunos simuladores de circuitos no están lo suficientemente actualizados, y no cuentan con todos los chips del mercado, y eso sería un contratiempo para el diseñador, ya que deberá darse a la tarea de fabricar su propio semiconductor. Cuando no se sabe cómo manejar el programa de simulación, genera retrasos en los diseños, se debe estudiar de manera completa todos los componentes y opciones que tiene el programa, para poder realizar el trabajo de manera correcta.

3. Presentar el circuito simulado realizado en el laboratorio.

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4. Hacer una comparación entre los valores teóricos y los valores simulados en el circuito realizado en el laboratorio, presentar cuadro de errores.

5. Realizar la gráfica de los voltajes en cada rama del circuito realizado

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