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CAPÍTULO II: análisis gráfico

CAPÍTULO II: análisis gráfico. Estudio de la simulación con análisis gráfico. José Luis Sánchez Calero 2006. Circuito a montar. Vamos a diseñar este circuito. Osciloscopio. ...donde apreciaremos el osciloscopio.

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CAPÍTULO II: análisis gráfico

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Presentation Transcript

  1. CAPÍTULO II: análisis gráfico Estudio de la simulación con análisis gráfico José Luis Sánchez Calero 2006

  2. Circuito a montar • Vamos a diseñar este circuito...

  3. Osciloscopio • ...donde apreciaremos el osciloscopio.

  4. Abrir un diseño • Abrid el ejemplo del capítulo I. Para ello, la opción más rápida es pulsar la tecla “L”, cuando estéis en la pantalla de trabajo de PROTEUS. • A este ejemplo le añadiremos los dispositivos que faltan para conseguir el segundo circuito: el 4093, el conmutador SW1, la ajustable RV1, los diodos, el condensador, el terminal de positivo de alimentación y el osciloscopio .

  5. El 4093 • El 4093 se encuentra en: Nos aseguramos que es simulable

  6. Condensador • El condensador se encuentra en: Nos aseguramos que es simulable

  7. Diodo • El diodo lo encontramos en: Nos aseguramos que es simulable

  8. Conmutador • El conmutador lo encontramos en: Nos aseguramos que es simulable

  9. Potenciómetro simulable • El potenciómetro lo encontramos en: Nos aseguramos que es simulable

  10. Potenciómetro no simulable • El potenciómetro lo encontramos en: …que no es simulable Atención a este potenciómetro…

  11. Ventana de dispositivos • Al añadir componentes nuevos a la ventana de dispositivos del ejemplo 1, la ventana quedará así:

  12. Montando el circuito • Seleccionar todo el circuito del ejemplo 1 y borradlo. • Montad el segundo ejemplo hasta que os quede así:

  13. Salvar circuito • ¡NO OS OLVIDÉIS DE IR SALVANDO EL CIRCUITO SEGÚN SE VA CONFECCIONANDO!

  14. Terminal Power • El terminal lo extraemos... Aspecto de Power en la ventana de vista completa

  15. Añadiendo Power • Al insertar el terminal Power, el circuito queda así:

  16. Edición de terminal • Editad el terminal y ajustar la orientación y el tamaño como en la figura. Escribid nombre y ajustad orientación Desmarcad la casilla Ajustad tamaño

  17. Edición del 4093 • Vamos a editar el chip 4093: clic secundario y clic principal. Aparece la ventana

  18. Edición del 4093 • Explicación de la ventana de edición. Ocultamos la referencia Mostramos el valor Aquí escribimos espacio

  19. Edición del 4093 • Explicación de la ventana de edición. Y en ella elegimos una tensión de alimentación de 5V, de las tres disponibles por defecto Si pinchamos aquí se despliega la ventana de tensiones

  20. Edición del 4093 • Si pinchamos en el botón Hidden Pins se mostrarán las patillas de alimentación. Pinchando aquí Podríamos cambiar el nombre asignado a las patillas de alimentación. Dejaremos los nombres por defecto.

  21. Edición del 4093 • Podemos elegir encapsulado DIL14 o SO14. • Como en nuestro caso no nos importa el PCB dejaremos el formato DIL. Pinchando aquí Podemos elegir el encapsulado

  22. El osciloscopio • El osciloscopio se encuentra en el grupo de instrumentos. Para extraerlo, pinchad • En la ventana de vista completa se muestra el aspecto del osciloscopio reducido.

  23. Circuito completo • El circuito completo queda así:

  24. Salvamos circuito • PulsamosSpara salvar circuito.

  25. Simulación • En este ejemplo estamos ante un caso de simulación perfectamente compartida entre digital y analógico, con resultados espectaculares por lo estético y lo preciso. • Poned a “1” el conmutador y arrancad la simulación.

  26. Aspecto del osciloscopio • Al arrancar la simulación, el osciloscopio se amplía.

  27. Mandos del osciloscopio Pulsad los botones para la función deseada Para girar los mandos, pinchamos en la raya y arrastramos circularmente Indicadores numéricos para mayor precisión

  28. Cierre del Osciloscopio • Si en plena simulación VSM cerráis el osciloscopio pinchando sobre el botón de cierre de ventana de Windows…

  29. Reactivación del Osciloscopio • …al arrancar una nueva simulación el osciloscopio no se magnificará, lo que nos impedirá su manipulación. • Para verlo de nuevo aumentado hay que pinchar, en el menú Debug, sobre VSM Oscilloscope, tal como se muestra en la próxima diapositiva.

  30. Reactivación del Osciloscopio

  31. Análisis del circuito • Probad, en plena simulación, a mover el potenciómetro, ayudándoos de los botones rojos laterales que acompañan a este componente. Observad la respuesta inmediata en el osciloscopio. Es la realidad misma. • Estamos ante la simulación animada, que al principio definimos como VSM.

  32. Análisis del circuito • Ahora os invito a que os maravilléis con PROTEUS. • Parad la simulación. • Poned el conmutador de entrada a “0”. • Arrancad la simulación. El circuito no oscila. Al poner aquí un “0” Aquí habrá un “1” fijo y no oscilará.

  33. Análisis del circuito • …¿qué diríais que debe ocurrir si estando en simulación cambiamos el conmutador? • PROTEUS no desprecia ni lo que despreciamos nosotros. Probadlo: arrancad la simulación y cambiáis de estado el conmutador. • Se os habrá bloqueado el software de simulación y tendréis que salir con Ctrl + Alt + Del. Por cierto, salvad ahora, cuando os lo pida, si es que aún no habéis cogido tan buena costumbre.

  34. Análisis del circuito • Pero, ¿por qué se ha bloqueado?... • …Porque ha tenido en cuenta algo en lo que nosotros no hemos reparado: que al cambiar de estado el conmutador hay un momento en que la entrada no es ni “1” ni “0”. Y esto provocaría un transitorio en la respuesta, que la convertiría momentáneamente en errónea. ¡ESTO LO TIENE EN CUENTA PROTEUS!

  35. Análisis del circuito • ¿Cómo solucionaríamos este problema? • Polarizando con una resistencia para que la entrada nunca quede flotante. La resistencia la podréis conectar a VCC o a GND; lo importante es que no quede flotante la entrada con el cambio del conmutador.

  36. Análisis del circuito • Añadid a vuestro esquema la resistencia de la figura y probad. • ¡SOLUCIONADO!

  37. Circuito definitivo • Así nos quedará el circuito final.

  38. Borrar dispositivos de su ventana • Si os fijáis, la lista de componentes de la ventana de dispositivos no corresponde con los utilizados en este circuito (cosa lógica porque hemos realizado el ejemplo 2 partiendo del ejemplo 1). Ventana de dispositivos al terminar el diseño. Muchos componentes no se encuentran en este circuito.

  39. Borrar dispositivos de su ventana • Abriremos el menú Edit y seleccionamos la opción Tidy.

  40. Borrar dispositivos de su ventana • Nos aparecerá la ventana que nos avisa del borrado de todos los componentes que no estén insertados en el esquema. • Aceptadlo.

  41. Borrar dispositivos de su ventana • La nueva ventana de dispositivos presenta el contenido real del diseño. Esta referencia es la del encapsulado del 4093, que es idéntica al 4011.

  42. Aclaraciones importantes • Observad que algunos elementos llevan la leyenda “Analog Primitive”, en la ventana de previsualización, y otros “Shematic Model”. • Los modelos “Analog Primitive” se utilizan en las simulaciones de PROSPICE y en las animaciones VSM; los otros se utilizan en las animaciones VSM.

  43. Análisis gráfico • Otra de las ventajas de PROTEUS es que podemos alternar el análisis gráfico de PROSPICE con el análisis animado VSM. • Para realizar el análisis gráfico debemos recurrir a colocar puntas de prueba (o sondas) en aquellos nodos del circuito que deseamos observar.

  44. Tipos de sondas • Para extraer la sonda de tensión pincharemos el icono • Esta sonda se puede utilizar tanto para simulación analógica como digital. • La sonda de corriente solamente sirve para simulación analógica.

  45. Sonda sin unir • Una sonda sin conectar llevará una interrogación.

  46. Referencia de sonda • Cuando la sonda se conecta a un punto, automáticamente toma el nombre del nodo o patilla del componente al que se conectó. • En la figura se ha conectado a la patilla 2 de C1.

  47. Referencia de sonda • En la sonda de salida la referencia tomada es la patilla 2 de R2.

  48. Adaptación para sondas • Es posible que haya que mover algún elemento circuital para que nos permita colocar la sonda. El software necesita ciertas separaciones para ver la correcta conexión.

  49. Cambiar referencia de sonda • Para cambiar el nombre de la sonda hay editarla. • Emergerá la ventana de la figura, donde procederemos al cambio del nombre. Escribid aquí el nombre de la sonda

  50. Cambiar referencia de sonda • Cambiemos los nombres y llamemos Ven a la sonda C1(2) y Vsal a R2(2).

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