Serie de Seminarios

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Serie de Seminarios

• Departamento de Ingeniería Eléctrica y
  Computadoras

• Análisis de circuitos

• P-Spice II

• 09/18/2007

• José René Arzuaga

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Agenda

• Aplicación del Análisis DC.
• Punto de operación para un transistor.
• Aplicación del Barrido DC.
• Curva de transferencia para un invertidor NMOS.
• Análisis del invertidor utilizando goal
  functions.
• Aplicación del Barrido AC.
• Diagramas de Bode
• Análisis de ganancia para un amplificador.
• Análisis Transitorio.
• Capacitor con Condiciones Iniciales.
• Graficar Curvas de Transferencia.

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Análisis DC

• El análisis de voltaje nodal que Pspice hace es
  solo para voltajes DC.
• Este análisis resuelve para el voltaje DC en cada
  nodo del circuito.
• Si existe alguna fuente AC en el circuito las
  mismas son apagadas (V0).
• Este análisis asume que todos los capacitores son
  circuitos abiertos y todos los inductores son
  cortos circuitos.

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Punto de Operación para un BJT.

• Debemos verificar el punto de operación de los
  transistores de un amplificador antes de hacer
  otros análisis.
• Este análisis asume que todos los capacitores son
  circuitos abiertos y todos los inductores son
  cortos circuitos.

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Punto de Operación para un BJT.
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Barrido DC.

• El circuito de la derecha representa un
  invertidor lógico.
• Procederemos a buscar su curva de transferencia.

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Barrido DC.

• El circuito de la derecha representa un
  invertidor lógico.
• Procederemos a buscar su curva de transferencia.

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Barrido DC.

• El módelo de pspice para el NMOS el valor de K es
  el doble del módelo matemático.
• Es por esto que debemos editar el módelo de
  pspice.
• Haga clic en el nmos, luego seleccione model
  del menú edit
• Luego del modelo debe escribir los nuevos
  parámetros.

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Barrido DC.

• El módelo de pspice para el NMOS el valor de K es
  el doble del módelo matemático.
• Es por esto que debemos editar el módelo de
  pspice.
• Haga clic en el nmos, luego seleccione model
  del menú edit

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Barrido DC.

• Luego del modelo debe escribir los nuevos
  parámetros.
• Cambiele el nombre al modelo (MX)
• El valor para Kp debe ser 40u y el resto son
  iguales al modelo de pspice (Vto 1.5, ? 0.05)
• Para el NMOS de carga debe hacer lo mismo, solo
  que el valor de Vto es negativo (ya que este está
  en depletion mode

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Barrido DC.

• Una vez edite los modelos estamos listos para
  hacer el barrido DC.
• Del menú analysis escoga setup.
• Le aparecerá la pantalla a la derecha.
• Seleccione y haga clic en DC Sweep.
• Escriba el nombre de la fuente a barrer, el valor
  inicial, valor final e incremento en voltaje.
• Al finalizar oprima OK y luego Close.

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Barrido DC.

• Como pueden ver, la entrada queda invertida en la
  salida.
• Es posible hacer un análisis utilizando funciones
  de meta goal functions del probe.
• Podemos obtener los voltajes de transicion (VIL,
  VIH, VOL, VOH.) y los márgenes de ruido (NMH,
  NML).

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Barrido DC.

• VOH El voltaje mínimo de salida en la compuerta
  que se considera un 1 lógico.
• VOL El voltaje máximo de salida en la compuerta
  que se considera un 0 lógic
• VIH El voltaje mínimo de entrada en la
  compuerta que se considera un 1 lógico.
• VOL El voltaje máximo de entrada en la compuerta
  que se considera un 0 lógic.
• NMH VOH - VIH
• NML VIL - VOL

• VOH puede ser encontrado utilizando una función
  del probe.

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Barrido DC.

• Valor de VOH es 4.58V
• Podemos repetir el mismo proceso para el resto de
  las variables.

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Barrido DC.

• El valor para VIL 2.44V
• Esto lo obtuvimos utilizando la función del probe
  Vil(d(Vo)). Donde d(Vo) es la derivada del
  voltaje de salida.

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Barrido DC.

• El valor para VIH 3.32V
• Esto lo obtuvimos utilizando la función del probe
  Vih(d(Vo)). Donde d(Vo) es la derivada del
  voltaje de salida.

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Barrido DC.

• El valor para VOL 0.96V
• Esto lo obtuvimos utilizando la función del probe
  Vol(d(Vo),Vo). Donde d(Vo) es la derivada del
  voltaje de salida.

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Barrido DC.

• Podemos rotular los valores utilizando el cursor
  del probe.

Encender los cursores
Buscar en los valores de la curva
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Barrido AC (AC Sweep).

• El barrido AC es similar al barrido DC con una
  fuente alterna.
• De este podemos obtener los diagramas de bode
  para la función de transferencia de un circuito.
• Monte el circuito que sigue en Pspice.

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Barrido AC (AC Sweep).

• Monte el circuito en Pspice.
• Seleccione setup del menú analysis.
• Entre al menú AC Sweep.
• Entre valores para el barrido.

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Barrido AC.Diagrama de Bode
Frecuencia
Decibeles por debajo del máximo
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Barrido AC.Análisis de Ganancia de Amplificador

• Ejercicio
• Arme el siguiente circuito y encuentre la curva
  de transferencia para el mismo.
• Rotule las frecuencias de corte baja y alta y la
  ganancia de banda media.

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Barrido AC.Análisis de Ganancia de Amplificador
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Análisis Transitorio Transient.

• En el análisis transitorio vamos a ver como
  cambian valores del circuito a través del tiempo
  .
• Nuevos componentes

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Análisis Transitorio Transient.
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Análisis Transitorio Transient.