Logiciel de simulation SPICE. Sommaire

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1 S SI Logiciel de simulation SPICE Sommaire Support : 05 doc Pspice - 03/10/2005 PRISE EN MAIN 1. LANCEMENT DU LOGICIEL PSPICE DEPUIS LE BUREAU DE WINDOWS 3 2. FONCTIONS PREMIERES 3 3. FONCTIONS DE GESTION D ECRAN 3 ACTION SUR LES COMPOSANTS 4. PLACER UN COMPOSANT 4 5. PRINCIPALES ACTIONS SUR UN COMPOSANT 4 6. PRINCIPALES ACTIONS SUR UN COMPOSANT 5 7. PARAMETRER UN COMPOSANT (EDITION DES ATTRIBUTS) Changer la désignation L écriture des différentes unités 5 TRACER LES CONNEXIONS 8. DESSIN ET EDITION DES INTERCONNEXIONS Tracés d une connexion Affecter un label à une connexion 6 SIMULATION LOGIQUE ET NUMERIQUE 9. PRINCIPAUX COMPOSANTS UTILISABLES (LISTES PARTIELLES) PARAMETRAGE COMPOSANT STIM PARAMETRAGE COMPOSANT DIGSTIM CONFIGURATION DE LA SIMULATION LANCEMENT DE LA SIMULATION 8 SIMULATION ANALOGIQUE 14. PRINCIPAUX COMPOSANTS UTILISABLES (LISTES PARTIELLES) PARAMETRAGE DE LA SOURCE DE TENSION VDC PARAMETRAGE DE LA SOURCE DE TENSION VAC PARAMETRAGE DE LA SOURCE DE TENSION VPULSE PARAMETRAGE DE LA SOURCE DE TENSION VPWL CONFIGURATION DE LA SIMULATION Simulation temporelle Simulation en continu 11 Logiciel de simulation SPICE : prise en main page 1/17

2 19.3 Simulation fréquentielle LANCEMENT DE LA SIMULATION 12 VISUALISATION ET TRAITEMENT DES COURBES A L AIDE DU LOGICIEL PROBE 21. PRESENTATION ECRAN DE VISUALISATION OPERATIONS GENERALES SUR LES TRACES Supprimer une trace Ajouter des traces OPERATION SUR LES AXES Opérations de base Utilisation et paramétrage d un deuxième axe des ordonnées UTILISATION DES CURSEURS Signaux analogiques Sélection d une trace et affichage des coordonnées d un point pour les signaux analogiques Signaux logiques Sélection d une trace et affichage des coordonnées d un point pour les signaux logiques et numériques AJOUTER UN NOUVEAU GRAPHE ET SELECTIONNER UN GRAPHE 17 T.D. 1-1 Les filtres passifs page 2/17

3 S SI Logiciel de simulation SPICE Prise en main Support : 05 doc Pspice - 03/10/ Lancement du logiciel Pspice depuis le bureau de windows Effectuer un double clic sur l icône «schématics» avec la souris. 2. Fonctions premières Ouvrir un nouveau fichier Sauvegarder un fichier Ouvrir un fichier existant Imprimer un schéma 3. Fonctions de gestion d écran Rafraîchissement d écran Zoom moins : diminution en taille des éléments de la fenêtre courante. Zoom tout : affichage plein écran du schéma complet. Zoom plus : agrandissement en taille des éléments de la fenêtre courante. Zoom fenêtre : apparition plein écran de la fenêtre sélectionnée. Logiciel de simulation SPICE : prise en main page 3/17

4 S SI Logiciel de simulation SPICE Actions sur les composants Support : 05 doc Pspice - 03/10/ Placer un composant Accès aux bibliothèques de composants Permet d accéder aux 10 derniers composants utilisés sans passer par les bibliothèques. 5. Principales actions sur un composant Permet d accéder directement à un composant si l on connaît son nom. Exemple : r pour une résistance. Description du composant. Exemple : résistor pour une résistance. Description du composant. Exemple : résistor pour une résistance. Représentation graphique du composant sélectionné Permet de fermer la fenêtre, de placer le composant choisi ou de placer le composant choisi et de fermer la fenêtre. Logiciel de simulation SPICE : actions sur les composants page 4/17

5 6. Principales actions sur un composant Un composant sélectionné apparaît en rouge. Pour le sélectionner, cliquer dessus avec la souris La combinaison de touche «ctrl+r» permet de tourner le composant de 90. La combinaison de touche «ctrl+f» procure un effet de miroir du composant. 7. Paramétrer un composant (édition des attributs) 7.1 Changer la désignation Effectuer un double clic sur «R1» pour ouvrir la boite de dialogue. Remplacer «R1» par le repère voulu. Effectuer un double clic sur «1k» pour ouvrir la boite de dialogue. Remplacer «1k» par la valeur voulue et valider 7.2 L écriture des différentes unités 6 M = indique comme unité le méga (10 ) 3 k = indique comme unité le kilo (10 ) 0 Pas d unité = indique l unité (10 ) m = indique comme unité le milli (10-3 ) u = indique comme unité le micro (10-6 ) n = indique comme unité le nano (10-9 ) Logiciel de simulation SPICE : actions sur les composants page 5/17

6 S SI Logiciel de simulation SPICE Tracer les connexions 05 doc Pspice - 03/10/2005 Support : système utilisé 8. Dessin et édition des interconnexions 8.1 Tracés d une connexion Permet de tracer un bus (x fils en parallèle) Permet de tracer un fil d interconnections 1- Cliquer sur une patte du premier composant 2- Cliquer sur une patte du composant à interconnecté au premier 3- Le fil de connexion pointillé passe en trait plein. 8.2 Affecter un label à une connexion Effectuer un double clic sur le fil de connexion avec la souris Saisir le nom du label et valider Logiciel de simulation SPICE : tracer les connexions page 6/17

7 S SI Logiciel de simulation SPICE Simulation logique et numérique Support : 05 doc Pspice - 03/10/ Principaux composants utilisables (Listes partielles) Nom du composant Désignation +5V Alimentation logique +5Volts -5V Alimentation logique -5Volts GND_ANALOG Potentiel de référence 0V. Son placement sur le schéma est indispensable STIM1 Permet de définir un signal d entrée binaire non périodique DIGSTIM Permet de définir un signal d entrée binaire périodique HI Impose un niveau logique haut (1L) LO Impose un niveau logique bas (0L) X Le niveau logique est indéfini NC L entrée du composant n est pas connectée 74xx Circuits intégrés TTL R Résistance Sw_tClose Interrupteur à fermeture avec option de temporisation Sw_tOpen Interrupteur à ouverture avec option de temporisation Paramétrage composant STIM1 Il permet de définir un signal non symétrique. Les changements d'état sont définis en cliquant deux fois sur le stimulus et définissant les commandes 1, 2, etc Chaque commande correspond à l'instant du changement d'état. A t=0 0 logique A t=1s 1 logique A t=2s 0 logique 11. Paramétrage composant DIGSTIM Il permet de définir un signal périodique. Après l'avoir placé, il faut cliquer deux fois sur le symbole du stimulus pour lui associer un nom et définir ces caractéristiques Valeur de la fréquence Ex : 10Hz Valeur du rapport cyclique Ex : 0,5 Valeur initiale du signal 0L ou 1L Temps de décalage par rapport au début de la simulation (=0) Logiciel de simulation SPICE : simulation logique et numérique page 7/17

8 12. Configuration de la simulation Configuration de la simulation x Sélectionner simulation transitoire «Transient» Pas minimal de calcul (valeur < durée de simulation) Durée de la simulation Pas maximal de calcul (facultatif) 13. Lancement de la simulation Lancement de la simulation Valider Le logiciel PROBE est lancé Logiciel de simulation SPICE : simulation logique et numérique page 8/17

9 S SI Logiciel de simulation SPICE Simulation analogique Support : 05 doc Pspice - 03/10/ Principaux composants utilisables (Listes partielles) Nom du composant VDC VSIN VPULSE VPWL GND_ANALOG R C Sw_tClose Sw_tOpen... Désignation Génère une tension continue Génère une tension sinusoïdale Génère une tension rectangulaire, trapézoïdale ou triangulaire Génère une tension constituée de segments de droites. Potentiel de référence 0V. Son placement sur le schéma est indispensable Résistance condensateur Interrupteur à fermeture avec option de temporisation Interrupteur à ouverture avec option de temporisation 15. Paramétrage de la source de tension VDC Cette source permet de générer des tensions continues Saisir la valeur de la tension Sélectionner 16. Paramétrage de la source de tension VAC Cette source permet de générer des tensions sinusoïdales. VOFF : tension de décalage (application d une composante continue) VAMPL : Amplitude du signal (valeur entre l axe des x et la valeur crête) FREQ : Fréquence du signal TD : Temps de retard (décalage par rapport à t=0) Phase : Déphasage à t=0 Logiciel de simulation SPICE : simulation analogique page 9/17

10 17. Paramétrage de la source de tension VPULSE Cette source permet de générer des tensions rectangulaires, trapézoïdales ou triangulaires. V1 : Valeur du potentiel le plus négatif V2 : Valeur du potentiel le plus positif TD : Temps de retard (généralement à 0) TR : Temps de montée TF : Temps de descente PW : temps du signal à l état haut PER : période du signal 18. Paramétrage de la source de tension VPWL Cette source permet de générer des tensions constituées de segments de droites. A t=0,5ms V1=1V A t=1ms V2=4V A t=3ms V3=2V Logiciel de simulation SPICE : simulation analogique page 10/17

11 19. Configuration de la simulation 19.1 Simulation temporelle Configuration de la simulation x Sélectionner simulation transitoire «Transient» Pas minimal de calcul (valeur < durée de simulation) Durée de la simulation Pas maximal de calcul (facultatif) 19.2 Simulation en continu Une analyse en continu peut être réalisée avec toutes les sources ayant un attribut «DC». Configuration de la simulation x Sélectionner simulation continue «DC Sweep» Nom de la source Type de source Valeur initiale Type d échelle Valeur finale Valeur du pas d incrémentation Logiciel de simulation SPICE : simulation analogique page 11/17

12 19.3 Simulation fréquentielle Une analyse fréquentielle peut être réalisée avec toutes les sources ayant un attribut «AC». Configuration de la simulation x Sélectionner simulation fréquentielle «AC Sweep» Type de variation Fréquence de départ Fréquence de fin 20. Lancement de la simulation Lancement de la simulation Valider Le logiciel PROBE est lancé Logiciel de simulation SPICE : simulation analogique page 12/17

13 S SI Logiciel de simulation SPICE Visualisation et traitement des courbes à l aide du logiciel PROBE Support : 05 doc Pspice - 03/10/ Présentation Le logiciel «PROBE» est associé à «schématics». Il permet la visualisation des signaux qu ils soient analogiques ou logiques. Il se lance automatiquement lorsque l on demande de simuler un schéma en cliquant sur l icône de simulation sous «schématics». 22. Ecran de visualisation 23. Opérations générales sur les traces 23.1 Supprimer une trace 1. Sélectionner la trace à effacer (elle apparaît en rouge). 2. Appuyer sur la touche «Suppr» du clavier Logiciel de simulation SPICE : actions sur les composants page 13/17

14 23.2 Ajouter des traces Permet de rajouter des traces au graphique. 1. Sélectionner les grandeurs à visualiser les unes après les autres. 2. Les grandeurs sélectionnées sont affichées sur cette ligne. 3. Valider par OK» 24. Opération sur les axes 24.1 Opérations de base Sélection de l axe X Sélection de l axe Y Paramétrage automatique de la graduation de l axe. Permet de définir les valeurs mini et maxi de la graduation de l axe. Choix du type d échelle : linéaire ou logarithmique. Logiciel de simulation SPICE : actions sur les composants page 14/17

15 24.2 Utilisation et paramétrage d un deuxième axe des ordonnées Permet de visualiser deux signaux ou plus ayant des amplitudes différentes. Ajoute un deuxième axe Y Traitement de l axe Premier axe Deuxième axe crée Une fois l axe sélectionné, ajouter la trace correspondant à l échelle Axe sélectionné 1 encadré := N de l axe V(TX1+) = repère de la trace ajoutée Traitement de l axe Sélectionner le deuxième axe Ajouter une trace correspondant à la deuxième échelle 2 encadré = N de l axe V(TX2+ - V(TX2-) = repère de la trace Logiciel de simulation SPICE : actions sur les composants page 15/17

16 25. Utilisation des curseurs 25.1 Signaux analogiques Touche enfoncée : validation des icônes d utilisation des curseurs. Positionne le curseur sur le point de calcul suivant. Affiche les points de calcul enregistrés. Déplace le curseur actif sur le premier maximum. Déplace le curseur actif sur le premier minimum. Place un marqueur (coordonnées X et Y du point) Sélection d une trace et affichage des coordonnées d un point pour les signaux analogiques Point de calcul pointé par le curseur Le cadre en pointillé indique la courbe active. Coordonnée X du point de calcul pointé par le curseur. Coordonnée Y du point de calcul pointé par le curseur Signaux logiques Touche enfoncée : validation des icônes d utilisation des curseurs. Positionne le curseur sur le prochain front du signal. Positionne le curseur sur le précédent front du signal Sélection d une trace et affichage des coordonnées d un point pour les signaux logiques et numériques Chronogramme sélectionnée Différents niveaux logiques pour les différents chronogrammes Curseur Coordonnée X du chronogramme sélectionnée et pointé par le curseur Niveau logique du chronogramme sélectionnée et pointé par le curseur Logiciel de simulation SPICE : actions sur les composants page 16/17

17 26. Ajouter un nouveau graphe et sélectionner un graphe Ajouter un graphe 1. Un graphe vide est crée. 2. Sélectionner les traces nécessaires (voir plus haut dans le document). Précise le graphe actif (graphe de travail ou graphe sélectionné). Pour sélectionner un autre graphe : 1. Placer la souris à l intérieur du graphe. 2. Cliquer. 3. Le graphe est sélectionné. Logiciel de simulation SPICE : actions sur les composants page 17/17