Práctica 1

¿Qué necesitamos saber de PSpice para la realización de las prácticas?

PSpice está compuesto por muchas aplicaciones, pero las que se tratarán en estas prácticas son sólo Capture Student y PSpice AD Student.

El primero es donde se dibujará el circuito y el segundo donde podremos obtener las trazas de su simulación, como si se tratase del osciloscopio del laboratorio.

Cuando queremos hacer un nuevo ejercicio, lo primero será crear el archivo. Haciendo clic en File >> New >> Project nos saldrá una ventana en la que elegiremos la carpeta donde se guardarán los archivos asociados al proyecto, donde se le dará un nombre y donde se elegirá el tipo de proyecto. En nuestro caso, estamos trabajando con Analog or Mixed A/D. Después nos preguntará si queremos trabajar en base a un proyecto existente o crear uno en blanco. De momento elegiremos Create a black project.

Una vez creado el proyecto, se abrirá un editor con un espacio en blanco de la siguiente forma:

Para dibujar nuestro circuito primero deberemos añadir los componentes. Si hacemos clic en Place >> Part veremos que al principio no tenemos componentes disponibles. Eso es porque todavía no hemos cargado las bibliotecas que los contienen. Tenemos que hacer clic en Add Library y añadir todas las que aparecen en ./Capture/Library/Pspice (desde el directorio donde se instaló el programa). Una vez añadidas, nos saldrán con todos sus componentes:

Para estas prácticas los componentes que nos interesan se encuentran en las bibliotecas ANALOG (R para las resistencias, C para los condensadores y L para las bobinas) y SOURCE (IDC para fuentes de corriente en continua, VDC para fuentes de tensión en continua, E para fuentes de tensión controladas por tensión, F para fuentes de corriente controladas por corriente, G para fuentes de corriente controladas por tensión y H para fuentes de tensión controladas por corriente).

En el caso de la toma a tierra tenemos que hacer clic en Place >> Ground, pero las tomas a tierra que saldrán ahí PSpice no las interpreta como el origen de potenciales, puesto que para esta tarea PSpice tiene una señal reservada que se llama 0. Lo que sí podríamos hacer es utilizar el componente GND de la biblioteca CAPSYM con la señal renombrada, luego explicaremos cómo, pero si no, lo más cómodo es hacer clic en Add Library y añadir la biblioteca source.olb que se encuentra en el mismo directorio de antes. Al hacerlo, veremos que aparece un componente llamado 0 que es el que se utiliza para indicar el origen de potenciales.

Una vez están cargadas todas las bibliotecas, para dibujar un circuito sólo hay que situar los componentes en el circuito haciendo clic en Place >> Part y eligiendo ahí el componente.

Vamos a crear, por ejemplo, el siguiente circuito:

Primero situamos los componentes como ya hemos explicado. Una vez hemos acabado de situarlos, hacemos clic con el botón derecho del ratón y le damos a End Mode.

Podemos rotarlos según nos convenga haciendo clic sobre ellos y haciendo clic en Edit >> Rotate.

Lo siguiente será unirlos mediante un cable. Para eso tenemos que hacer clic en Place >> Wire y conectar los nodos de cada componente:

Falta modificar los atributos de cada componente para darles los valores adecuados. Si seleccionamos, por ejemplo, el valor de la resistencia R1 y hacemos doble clic sobre él se abre la siguiente ventana donde podemos cambiarle el valor de 1k a los 3k que debe tener:

En el libro de prácticas vemos que en las resistencias siempre se pone un valor numérico y el prefijo decimal, sin especificar las unidades, pero en el caso de las fuentes de tensión y corriente a veces pone el número y el prefijo decimal y a veces pone también el símbolo correspondiente a las unidades. Es decir, que para una fuente de corriente de 10 miliamperios, a veces pone "10m" y a veces "10mA", siendo ambos equivalentes. En este caso omitiremos las unidades, ya que se deducen según el tipo de componente y no existe en nuestro teclado la omega para las resistencias, y no tiene sentido poner unas unidades sí y otras no.

Antes dijimos que había una manera de utilizar como nodo a tierra el componente GND de la biblioteca CAPSYM que aparecía por defecto. Si lo utilizamos tal cual, el programa no lo reconocerá y a la hora de simular el circuito saldrá un error diciendo que todos los nodos están al aire y no se puede simular. Sin embargo, si situamos el componente GND en el circuito y hacemos doble clic sobre él, se nos abrirá el editor de propiedades del componente. En el campo Name aparecerá "GND". Podemos renombrarlo a "0" y así PSpice lo detectará como el origen de potenciales.

Una vez editados los componentes, ya tenemos nuestro circuito dibujado.

Consejo: Siempre es buena idea mover de sitio cada componente para asegurarse de que el cable se redibuja correctamente. Eso significa que están bien conectados. Si no, podríamos llevarnos alguna sorpresa a la hora de simular el circuito.

Esto es lo más básico del manejo de PSpice. Luego hay muchos tipos de análisis que se pueden realizar sobre el circuito dibujado, pero ya se explicará cada uno en su respectiva práctica.

PSpice es una herramienta de síntesis y simulación de circuitos electrónicos muy potente, con la que se puede trabajar tanto en electrónica analógica como electrónica digital, por lo que se podrían llenar decenas y decenas de páginas hablando de todas las herramientas que ofrece, pero en esta asignatura sólo abarcaremos lo básico de los circuitos analógicos con componentes lineales.

Recordemos, para acabar, tres aspectos importantes para la realización de las siguientes prácticas que NO aparecen en el libro:

• Si se ejecuta la aplicación en Windows 7, hay que hacerlo con privilegios de administrador. De lo contrario, Capture no tendrá acceso a PSpice A/D y no nos saldrá el menú PSpice desde el que simulamos los circuitos.
• Añadir las bibliotecas en el menú Place >> Part, puesto que el libro indica que el programa las pedirá nada más crear el primer proyecto, y no es así.
• Asegurarse de que la toma a tierra se llama 0 para que PSpice lo interprete adecuadamente. En el libro utilizan el componente 0 sin especificar que habrá que añadir ahí también la biblioteca SOURCE.