SIMULATEUR ELECTRONIQUE. Pour Windows

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1 1 1. Présentation SIMULATEUR ELECTRONIQUE I C A P 8 Pour Windows Le logiciel ICAPS 8RX permet de simuler les circuits électroniques de type analogique ou numérique. La simulation permet d obtenir entre autres : Une analyse fréquentielle (Bode) notée AC donnant des résultats de la forme V=f(fréquence) ou G=f(fréquence) aux points test choisis et dans les limites fréquentielles imposées. Une étude en fonction du temps de la forme V=f(temps) aux points test choisis et pour un intervalle de temps défini TRAN. Une étude nommée DC permettant de réaliser une analyse statique d un schéma ou d un composant. 2. Gestion des fichiers : L ensemble du logiciel ICAPS est mémorisé dans le répertoire SPICE. Les sous répertoires IN, IS, PR, SN correspondent aux quatre fonctions de base. Le sous répertoire nommé CIRCUITS est exclusivement réservé au stockage des projets étudiés. Ne jamais stocker les projets dans la racine de SPICE. Le document présent permet uniquement de prendre contact avec ce logiciel et d envisager la mise en oeuvre des fonctions de base pour des analyses de type transitoire et fréquentiel. 3. Ouverture d un projet La fenêtre suivante apparaît lors de la mise en marche d ICAPS. La commande FILE permet de créer (NEW) ouvrir (OPEN) fermer (CLOSE) ou sauvegarder (SAVE) un projet. La barre d outils permet d accéder à toutes les fonctionnalités du logiciel. 3.1 GENERALITES : Pour tester ou simuler un circuit électronique, il est nécessaire de fixer : le type de signal à injecter en entrée, carré, sinus ou autres... le type d appareil de mesure connecté aux points test, voltmètre, oscilloscope, analyseur de spectre...

2 2 les conditions et les limites d analyse qui seront fixées en réglant les appareils de mesure.

3 3 Le schéma de simulation est donc le suivant : ENTREE 1 GENERATEUR SIMULANT LE CIRCUIT A SIMULER 2 POiNTS TEST CONNECTE S AUX POINTS TEST 3 CONDITIONS D ANALYSE 4. Les 7 étapes chronologiques de la simulation : 1. Etape : Saisie du schéma électronique 2. Etape : Détermination des valeurs de composants 3. Etape : Détermination des conditions d analyse 4. Etape : Lancement de la simulation 5. Etape : Analyse de la simulation 6. Etape : Modification des conditions de simulation 7. Etape : Affichage et traitement des courbes obtenues

4 ETAPE : SAISIE DU SCHEMA Il faut tout d abord saisir l ensemble du schéma électrique sans oublier d y associer les alimentations des circuits ainsi que les générateurs simulant les entrées et les points test. ICAPS propose une bibliothèque de plus de 2000 composants. Cette bibliothèque peut être mise à jour et complétée par des composants SPICE fournis par les constructeurs. Suivant le type de composants à choisir, la bibliothèque est accesssible soit directement au clavier soit par la commande PART de la barre WINDOWS soit par l icone de la bibliothèque. Cette bibliothèque ce décompose en deux : d une part une série d éléments idéaux ou théoriques et d autre part des composants de référence industriels construits à partir de ces éléments théoriques. 5.1 Composants théoriques Pour obtenir ces composants, il suffit d actionner la touche du clavier correspondante : R : résistance L : inductance C : capacité K : inductance mutuelle S : interrupteur commandé en tension 4W : interrupteur commandé en courant T : ligne idéale U : quadripôle de liaison RCRD 4O : quadripôle de liaison RLCG Sources : Point test : V : source de tension alternative ou continue I : source de courant alternative ou continue B : Vz = f (k,entrées) avec k fonction mathématique [Ex : comparateur] 2B : Is = f (k,entrées) avec k fonction mathématique E : Vs = f (k Ve) avec k coefficient [Ex : AOP idéal] F : Is = f (k Ie) avec k coefficient H : Vs = f (k courant) avec k coefficient G : Is = f (k tension) avec k coefficient Y : Point test de tension

5 5 2Y : Différence de potentiel entre deux points. 3Y : Point test de courant (à positionner sur le composant dont on veut mesurer le courant) 4Y : Point test de puissance (à positionner sur le composant dont on veut mesurer la puissance) Référence de tension O : touche lettre O. Il est indispensable de fixer cette référence dans le montage Les liaisons équipotentielles W : Unifilaire entre les composants. 2W : Bus. 5.2 Composants spécifiques : Pour cela, valider PART puis valider XPART BROWSER ou cliquer sur l icone : Procédure : 1.Choisir la bibliothèque de composants : PART TYPES 2.Choix du fabricant : SUB TYPE 3.Choix du composant : PART LIST 4.taper PLACE. Choisir la bibliothèque Choix du fabricant Symbole du composant Choix du composant Palcer le composant Remarques : Sans modifications des paramètres de cette fenêtre, l indice du composant ainsi que sa valeur sont inscrits automatiquement près du composant.

6 6 REMARQUE : ne pas faire une simulation sur un contact ouvert (impédance infinie). Pour faire tourner un composant il faut agir sur la touche + et miroir par la touche -. Pour supprimer un composant utiliser la touche SUPPR après l avoir sélectionné avec la souris. Pour zoomer il faut cliquer sur le curseur droit de la souris et ouvrir la fenêtre suivante : Visualisation plein écran 6. 2 ETAPE : ECRITURE DE LA VALEUR DES COMPOSANTS Sélectionner le composant avec la souris puis cliquer deux fois sur le curseur gauche, la fenêtre suivante apparaît. Cette fenêtre permet de définir : la valeur des composants la nature des signaux de commande et d alimentation L affichage des labels à l écran Inscrire la valeur du composant Ce qui sera visible à l écran comme labels Position des labels Pour valider

7 7 Remarque : Les unités sont implicitement en W, Farad, Volts, Hertz, Ampères etc...il n est donc pas nécessaire d indiquer l unité. Ecriture des puissances de 10 : 10 6 : meg ou MEG 10 3 : k ou K 10-3 : m ou M 10-6 : u ou U 10-9 : n ou N 6.1 Alimentations et sources de tensions ou de courant : Les alimentations sont repérées par la lettre V pour une source de tension et I pour une source de courant: indiquer sans unité la valeur numérique dans la case VALUE. Ne pas confondre les alimentations et les générateurs de signaux. Les valeurs et le type de sources utilisées pour les alimentations et les générateurs sont fixés dans la même fenêtre que précédement. La lucarne ci-dessous permet de choisir séparément ou simultanément l amplitude des générateurs le type AC, DC ou TRAN GENERATORS. Amplitude DC Amplitude AC Forme du signal à générer, valider ENTER pour accéder à la suite. Dans le cas de l utilisation de la fonction TRAN GENERATORS, le bouton ENTER permet d accéder à une nouvelle fenêtre permettant de configurer la forme et les paramètres du générateur simulé. Choix de la forme B Tdu S P H O T O N I Q U E CERF signal

8 8 Il est possible d obtenir des signaux rectangulaires PULSE, sinusoïdals SIN, programmés PWL, modulés en fréquence SFFM ou réctangulaires avec des transitions exponentielles EXP Exemple de configuration d un signal carré : Initial value : tension niveau bas (volts) Pulsed Value : tension niveau haut (volts) Delay time : retard (secondes) Rise Time : temps de montée (secondes) Fal time : temps de descente (secondes) Pulse Width : temps du niveau haut (secondes) Period : période (secondes) Exemple de configuration d une sinusoïde Offset :valeur moyenne (Volts) Peak Amplitude : valeur crête (volts) Fréquency : fréquence (Hertz) Delay time : retard (secondes) Danping coef : option pour amortissement du signal Phase delay :