Pspice3

ยนดตอนรบ

Login administrator

Password ee-microlab

เกบขอมลไวท drive D:\

OrCAD Booncharoen 1

ในวงจร linear และ

วงจร อเลกทรอนกส

การใช PSpice®

ความเปนมา

• Spice เปน program สาหรบ การคานวณทางตวเลขของวงจร

ทางไฟฟา เปนชอยอของ Simulation Program with

Integrated Circuit Emphasis ซงถกพฒนาขนในป 1970 ท

มหาวทยาลย Berkley California และ PSpice กเปน version

หนงของ Spice ทใชกบ คอมพวเตอรสวนบคคล ซงพฒนา

โดย MicroSim Corporation ในป 1984 Spice เปน text base

โปรแกรม ผใชตองกาหนดวงจรดวยตวหนงสอ และผลของ

การ simulation กแสดงผลเปนตวหนงสอ

OrCAD Booncharoen 3

ความเปนมา• และ MicroSim กไดทาใหผลการจาลองแสดงผลเปนกราฟ

ดวย graphical postprocessor (Probe) เพอทจะพลอตผลของ

การ simulation ตอมา MicroSim กไดเสนอรปแบบการ

กาหนดวงจรจากเดมทเปนตวหนงสอมาเปน graphical

interface ทเรยกวา Schematic เพอใหผใชงานสามารถ

กาหนดวงจรดวยภาพแทนทจะเปนตวหนงสอ ซงทาใหงาย

ตอการตรวจสอบการกาหนดวงจรวาถกตองตามทออกแบบ

ไวหรอไม และชอของ Pspice ไดถกเปลยนเปน OrCAD

PSpice A/D

OrCAD Booncharoen 4

ความเปนมา

• การ Simulate วงจรสมารถจาลองการทางานไดทง

analog และ digital บรษท MicroSim ไดพฒนาจนถง

Version ท 8 ถกควบกจการและเปลยนชอเปน OrCAD

ใน Version 9 OrCAD ไดมการปรบปรง Schematic

และเรยกชอใหมวา Schematic Capture และยงคงชอ

OrCAD ใน version 10 ลาสดเปน Cadence OrCAD

OrCAD Booncharoen 5

หนวยทใชใน PSpice

OrCAD Booncharoen 6

V VoltsA AmpsHz HertzOhm OhmsH HenryF FaradDegree Degree

Spice Suffix Unit

Scale Suffixesทใชใน PSpice

OrCAD Booncharoen 7

• F 1E-15 femto-

• P 1E-12 pico-

• N 1E-9 nano-

• U 1E-6 micro-

Spice Suffix Scale Name

(ตวพมพใหญหรอเลกกได)

Scale Suffixes ทใชใน PSpice

OrCAD Booncharoen 8

• M 1E-3 milli-

• K 1E+3 kilo-

• MEG 1E+6 mega-

• G 1E+9 giga-

• T 1E+12 Tera

Spice Suffix Scale Name

(ตวพมพใหญหรอเลกกได)

ตวอยาง C คา 220 picofarad• เราสามารถเขยนไดหลายแบบดงน

– 220P– 200p– 220pF– 220pFarad– 220E-12– 0.22N– 0.22n– 0.22nF

OrCAD Booncharoen 9

ตวอยาง ความตานทาน 15 Meg

• 15MEG

• 15MEGohm

• 15meg

• 15E6

• ขอควรระวง M จะไมใช Meg แตจะเปน

OrCAD Booncharoen 10

• 15Mohm หรอ 15M

คอ 15 milliohm

1kΩ1000

1E3 1K

15Mohm หรอ 15M

คอ 15 milliohm

1kΩ1000

1E3 1K

ความตานทาน• เราสามารถเขยน

– 500, 500V, 500000MN, 500000ms,

– 500Hz, 500A

– ทกแบบคาถกตองหมด PSpice จะ assign คา ohms

ใหกบความตานทานโดยอตโนมต และจะไมสนใจ

ตวอกษร V, N, s, Hz หรอ A ทตอทาย

– สาหรบคาของ 500000MN และ 500000ms ใชไดเพราะ

Spice จดจาเฉพาะ M และ m โดยไมสนใจ N และ s

500Ωตย.bridge unbalance

การตงชออปกรณ

• ชอของความตานทานตองขนตนดวย R เทานน

• ชอของตวเกบประจตองขนตนดวย C เทานน

• ชอของตวเหนยวนาตองขนตนดวย L เทานน

• ชอของ independent voltage source ตองขนตนดวย V เทานน

• ชอของ independent current source ตองขนตนดวย I เทานน

• ชอของอปกรณตองไมมเวนวรรค

• หามใชชอซ า ตวพมพใหญหรอพมพเลกถอวาเหมอนกน เชน RTOT

กบ rtot คอตวเดยวกน

ตวอยางชอทใชได

• R1, r2, resistor3, Rout, Rin, RLoad

• C1, c2, cap3, cpi

• V1, Vin, Vout, Voltage2

• I1, Ir, I_Load

ตวอยางชอทใชไมได

• R_#1 (#หามใชทชอ)

• C 2 (หามมเวนวรรค)

• Ten_Ohm_Resistor (ความตานทานตองขนตน

ดวย R เทานน)

• _Vin (หามขนตนดวย Underscore)

หาวาชอใดบางทใชไมได• Inductor1

• L1

• CAP12

• C 5

• 3V

• RESA

• R LOAD

• R#2

• IS

• Value1

• Five Amps

• R_E4

ใชไดแตเปนชอของ

current source

OrCAD 17Booncharoen

ใหบอกวาชอใดเปนอปกรณใด• Current3

• LOAD

• R2

• I8

• VAR

• INDUCTOR

• C_R

• Capacitor

• Inductor

• Resistor

• Current source

• Voltage source

• Current source

• CapacitorOrCAD Booncharoen 18

First letter of source name

Type of source First letter

Voltage-controlled voltage source (VCVS) E

Current-controlled current source (CCCS) F

voltage-controlled current source (VCCS) G

Current-controlled voltage source (CCVS) H

Independent current source I

Independent voltage source V

Type of source outputs• Source output Pspice description

• Alternating current AC

• Direct current DC

• Exponential EXP

• Piecewise linear PWL

• Polynomial POLY(n)

• Pulse PULSE

• Single-frequency modulation SFFM

• Sinusoid SINOrCAD Booncharoen 20

First letter of element names for PSpice

Element First letter of Pspice nameCapacitor C

Inductor L

Mutual inductance(transformer) K

Resistor R

Mosfet M

Diode D

Transistor Q

OrCAD demo• ขอจากดของ OrCAD demo

• สาหรบ PSpice A/D:

• การจาลองวงจร ไดมาเกน 64 nodes

• 10 transistors, 2 operational amplifiers หรอ 65

• digital primitive devices, and 10 transmission lines

• (ทงideal หรอ non-ideal)

• device characterization ดวยการใช Model Editor

• ใชไดเฉพาะอปกรณ diodesOrCAD Booncharoen 22

ขอจากดสาหรบ OrCAD demo• stimulus generation ใชไดเฉพาะ sine waves

(analog) และ clocks (digital)

• library ทมให 39 analog และ 134 digital parts

• การแสดงผล simulation data ถกจากดคอ

• PSpice Optimizer จากดทหนง goal, หนง parameter และหนง constraint

• วงจรทออกแบบไวดวย Capture สามารถ saved ไดถาอปกรณ มไมเกน 15 part

ความหมายของคาทใชกบ mouse

• CLICKL click ซายหนงครงเพอเลอก item

• DCLICK click ซายสองครงตดกนเพอใหเกดการทางาน

• CLICKR click ขวาหนงครงเพอยกเลกการทางานในmode นนหรอทาการ rotate component นนๆ

ความหมายของคาทใชกบ mouse

• CLICKH click ซายคางไวแลวเคลอน mouse เปนการ

ยาย item เมอถงตาแหนงทตองการ ปลอยปมซายของ

ประโยชนของ Spice

OrCAD® สามารถทจะชวยในการออกแบบวงจรและ

สงเคราะหวงจรดวย: schematic และ VHDL-based

วงจร FPGA, CPLD

วงจร linear analog, digital หรอ วงจร mixed-signal

จาลองการทางานของวงจร ชวยในการออกแบบวงจร

พมพ

ประโยชนของ Spice

• ใชในการพสจน กฏเกณทตางๆ เชน กฎของโอหม กฎ

ของเคอรชอฟฟ ศกษาคณลกษณะของอปกรณตางๆ

เชน ไดโอด ทรานซสเตอร Op amp และไอซเกตเบอร

ตางๆ นอกจากนยงใชไดกบ วงจรไฟฟากระแสตรง

และวงจรกระแสสลบ ทสาคญใชจาลองการทางาน

วงจรทไดออกแบบไววาทางานไดหรอไม

PSpice A/D

OrCAD PSpice A/D เปน program จาลอง

พฤตกรรมการทางานของ models ของวงจรทง

อปกรณ analog และอปกรณ digital หรอรวมกน

ทงสองอยางได คอ PSpice A/D เปน software-

based breadboard สาหรบวงจรทเราออกแบบ

และทดสอบแทนทจะประกอบวงจรจรง

PSpice A/D สามารถทจะจาลอง• DC, AC, and transient analyses, สามารถทจะทดสอบ response ของวงจร.

• Parametric, Monte Carlo และ sensitivity/worst-case analyses ทาใหเราสามารถทราบถงพฤตกรรมของวงจรไดดวยการเปลยนคาตางๆในวงจร

• Digital worst-case timing analysis ชวยใหเราทราบถง timing problems ทเกดขนได.

การใช Pspice รน 10.5Demo

เรมจากการ run โปรแกรม OrCAD Capture ดงรป

Demo limitation

การใช Pspice

Program จะขน popup ดงรป

เลอก OrCAD Unison Ultra

OrCAD capture

สราง New Project

• Project manager window จะแสดง

Design resources, Outputs และ PSpice

Resources เราจะใช window นในการ

Organize ทกอยางสาหรบ project

design ของเรา

Create New Project

CLICKL เพอสราง

New Project

Create New Project

Enter project name

เลอก folder

สาหรบเกบ file

Create New Project

หรอ เลอก Create a

blank project

สรางจาก existing project

สรางเปน template ของเราเอง

Create New Project

DCLICKL

Project Manager Window

สราง New Project

• สาหรบ Capture window หรอ

Schematic windows จะเปรยบเสมอน

protoboard สาหรบเขยน วงจร และ

หลงจาการ analysis วงจร ยงเปนท

แสดงผลดวย

Create New Project

Capture window

เปลยนชอ SCHEMATIC1

RCLICK ท

SCHEMATIC1

เลอก Rename

พมพชอใหมลงไป

หลงจากเปลยนชอ

Schematic1 แลว

Rename Page1

RCLICK เปลยนชอหรอ

แกไข คณสมบตของ

ไดเชนกน

Capture

DCLICK ท title bar

เพอให schematic

window เตมจอ

Icon function

Place Part

Place Wire

Place Net Label

Place BusPlace Junction

Place Bus Entry

Place Power

Place Ground

Select

Icon function

View Simulation Result

Run Pspice

Edit Simulation Setting

New Simulation Profile

ถาไมม icon ชดน ไมสามารถ Run Simulation ได

Menu barTitle Bar

File name และ Page number

History Parts list

Status line

Scroll bars

Toolbar

Symbol และ Attribute

Value attribute

Package Reference

Designator attribute

Connection

Symbols

Part VDC

(DC voltage source)

การวางอปกรณ

หรอใช menu

place part

Add Library

ถาไมเคยใชมากอน จะไมม

อปกรณใดๆ อยเลยใน library

ตองทาการ Add Library กอน

Add Library

เลอก Library ใน sub directory ของ Pspice เทานน

Add Library สาหรบ version Demo

Add Library

• Analog• Source• Special• Breakout• Sourest• evil

Pspice Part และ library

Symbol Description Pspice Name LibraryLibrary

Resistor R Analog

DC voltage source VDC Source

DC current source IDC Source

วาง Component

ถารชอ part name พมพ ดวย

upper หรอ lowercase กได

หรอ search หาจาก

part name กได

สญลกษณของ

component ท

highlight

การวาง DC VOLTAGE SOURCE

เลอก source

พมพ VDC หรอ

เลอก VDC

ดวา Part

ถกตองหรอไม

LCLICK OK

การวาง DC VOLTAGE SOURCE

LCLICK เปนการวาง

Part component หลงจากวางแลว

การยกเลกการวางอปกรณ

RCLICK เลอก End Mode

เปนการยกเลกการวาง

อปกรณใดๆททาการวางอย

DC Voltage Source

Value attribute ซงคา

Default จะมคาเปน ศนย

Part Vdc

(DC Voltage source)

การวาง Multiple Component

• CLICKL แตละครงจะเปนการวาง component แต

ละตว

• ยกเลกการวาง Component CLICKR

• เลอก End Mode

• เลอก component จาก Place part

ยกเลกการวาง component

• ยกเลกการวาง component CLICKR เลอก

End Mode

Place Component R

Component/Library

คาเรมตนสาหรบความตานทานคอ 1k

และสาหรบ voltage source คอ 0V

สาหรบอปกรณ R L C จะเรมตน

วางในแนวนอน แต voltage และ

current source จะวางในแนวตง

การ Rotate และ move component

เพอ rotate component ใดๆ CLICKL เพอ

highlight ท menu Edit, Rotate หรอ กดkey R

เพอเคลอนยายตาแหนงให

CLICLLH และ เลอน mouse

การ Flip และ Rotate component

CLICKR

Component Ground

ใช 0 source เทานนถง

จะ simulation ได

0/SOURCE

Ground

ท name ตองม 0 ถาไมม

Simulate จะ error floating

การ wire สาย

CLICKL ท icon Draw Wire

ยกเลกการ Wire

ยกเลกการ Place wire

ให CLICKR เลอก

End Wire

การ Move และเปลยนคาของ default attributes

จะมกรอบไขปลาแสดงใหทราบวา

เปน attributes ของ componentใด

CLICKLH ท attributes และลาก

ไปวางในตาแหนงทตองการ

การMove และเปลยนคาของ default attributes

DCLICKL ท attributes เพอ

แกคา default attributes

แก attributes ของ component

แกจาก 1k

เปน 9k

Create New Simulation

CLICKL เพอ create new

simulation profile

Edit simulation

setting

RUN Simulation

Create New Simulation Profile

ตงชอ Simulation name

Simulation Analysis Setup

เลอก bias point

Run Simulation

เพอ RUN Simulation และตรวจสอบดวาม

error หรอไม จาก Message Viewer

CLICKL ท icon

Display node voltage

CLICKL ท icon

Node voltage ทแสดง จะเปนคา

voltage ทเทยบกบ ground เทานน

Display branch current

ท markไวนนคอทศทางการไหล

เขาของกระแสสตว component

CLICKL ท icon

Display power ของแตละ component

แสดง power ทเกดขน

ในแตละ component

(บวก) เปนการรบพลงงาน

(ลบ) เปนการจายพลงงาน

CLICKL

แบบฝกหด

จากวงจรทกาหนดให หาคาของ ทตกครอม

ความตานทาน 6

( )v t

Solution

แบบฝกหดหาศกยไฟฟาและกระแส

Analysis Setup

Solution

หาศกยไฟฟาตกครอม R5 และกระแส

ตวอยางคาของความตานทาน

Displayed Precision

แสดงผลเปนตวเลข 4 หลก

Displayed Precision

แกจาก 4 เปน

6 หลก

Displayed Precision

View Simulation Output File

Simulation Output file

แสดงผลทศนยมเพยง

4 หลก (default)

แกจาก 4 เปน 6 หลก

แสดงผลเปน 6 หลก

หา V และ I ทก component

Solution

Voltage- controlled current source

Part name G

Library Analog

Voltage - controlled current source

Current - controlled voltage source

Part name H

Library Analog

Current - controlled voltage source

Voltage - controlled voltage source

Part name E

Library Analog

Voltage - controlled voltage source

Current - controlled current source

Part name F

Library Analog

Current- controlled current source

วงจรทม Dependent sources

1i 1v− +

1 12cv i=

1 1.5 AsI =

1 14ci v=

2 6VSV =

1 1VSV =

วงจรทม Dependent sources

การ set gain

DCLICKL ท

Component นน

จะขนหนา

Property Editor

การตอสาย wire ดวย net label

หากระแสท R 8 ohm

Thevenin’s Theorem

หา Thevenin’s equivalent ของวงจร

Open load เพอหา V open circuit

Set R4 ใหมความตานทานสงๆ ในทน 1000 Meg

ปลด RL ออก หา Voc ในทน

แทนคา RL ดวย 1000Meg

View Simulation output file

Simulation

output file

View Simulation output file

Output resistance คอ

R Thevenin =216.7 โอหม

Thevenin’s

equivalent

Thevenin’s ของ Bridge Unbalance

View Simulation Output File

เปรยบเทยบผล

Thevenin’s equivalent

หา Rin และ Rout ของวงจร ladder

inR outR

หาความตานทานรวมของวงจร

ปอนกระแส 1 Amp ม voltage ตกครอม 10 volt

แสดงวามความตานทาน 10 ohms

การสรางSignal Source

การสรางและใช signal source

• การสรางสญญาณ pulse ท duty cycle ตางๆ

• การสรางสญญาณ สามเหลยม

• การสรางสญญาณ sine พรอมการกาหนด มม

• การสรางสญญาณ piecewise linear

• การสรางสญญาณ Damped sinusoidal wave

Ideal pulse

200−

PeriodinV

dt Delay time

Practical pulse

220−

inV Period

Vpulse Source

Pulse Generator

Periodpw

Delay time

Rise time

Fall time

Width of the pulse

Period of the pulse

สราง voltage source ใหม waveform ดงรป

t st s

pw 30peroid80

Vpulse 1

Vpulse 1 Analysis setup

Vpulse 1

สราง voltage source ใหม waveform ดงรป

10080 180 ( )t sμ

, 1r ft t nS=

Vpulse Source 2

0V10V0s1ns1ns80us100us

Square wave

สราง voltage source ใหมwaveform ดงรป

1 2 3 4 ( )t ms

Triangle Gen

Analysis Setup

Display 2 cycle

Triangle Gen

10.5 1.5 ( )t ms

Saw Gen1

Saw Gen 1

10.5 1.5 ( )t ms

Saw Gen2

10V−10sin(2 1000 )tπ

Sine wave voltage source (Vsin)

พมพ Vsin

Sine Gen

VOFF= Offset Voltage

VAMPL =10 หมายถง+/- 10V

Sine Gen

Piecewise Linear Source

• แตละจดของคาเวลาและคาของ voltage ถก

กาหนดเปนคๆ คาของ voltage ทอย

ระหวางเวลาทกาหนดจะถกกาหนดโดย PSpice

เปนแบบ liner interpolation

( ),i iT V

iT Time at a point

Voltage at a pointiV

Piecewise Linear SourceT1 0 0VT2 10us 3VT3 20us 3VT4 25us 6VT5 45us 6VT6 50us 4VT7 60us 4VT8 70us 0V

Damped sinusoidal wave( ) sin[2 ( ) ]dt t

O A dV V V e f t tα π θ− −= + − −

Offset voltage

Peak voltage

Frequency

Delay time

Damping factor

Phase delay

Damped sinusoidal wave

te α−

Offset voltage

ให generate voltage

4 wire amplitude

+/-220Vpeak

3 phase Generator

Generator

Vsin คา default จะ

ไมแสดงคาของ

Phase ให DCLICK

เพอแกไข Properties

Set Phase ของ Sine source

CLICLR

CLICKR

เลอก display

CLICKL ทเลข 0 หลงจากนน

CLICKL ท icon Display

3 phase Gen

3 phase Generator

3 Phase Rectifier

Analysis Setup

3 Phase Rectifier

การใชงาน

DC Sweep Mode

เรยนรเกยวกบ

การใช DC Sweep mode สาหรบ วงจร DC

การหา maximum power transfer.

การใช Probe ในการแสดง graph

เขยนวงจรดงรป

การ Set DC Sweep mode

• เพอทาการ set DC Sweep สาหรบ voltage source V1 จาก 0 ถง 10 V

• CLICKL ท icon New simulation profile เพอใสชอ New Simulation Name

CLICKL ท New

Simulation Profile

ใสชอ

Simulation name

เปน sweep variable

Sweep type เลอกแบบ

linear เพราะเราตองการ

ใหเพมคาของ voltage

แบบเปนเชงเสน

Analysis type

เลอก DC Sweep

Sweep variable เลอกท

Voltage source เพราะ

เราจะ sweep V1

CLICKL OK เพอ

Save setup

Start value เรมท 0V

End value สนสดท 10V

Increment ครงละ0.1V

RUN DC Sweep mode

ทาการ RUN Simulation วงจร โดย

CLICKL ท ICON simulate

CLICKL to Simulate

ผลของการ Run DC Sweep Mode

สวนแกน Y ยงไม

มการกาหนด

ทางแกน Xจะ set อตโนมตโดยคา

default ของ DC sweep variable

และชวง range ของการ sweep

การวาง Current marker

การวาง current marker

ตองวางท junction ของ

component กบสาย wire

เทานน

การวาง current marker

• ตองวางใหตรงรอยตอระหวาง component กบสาย wire จะไปวางทสาย wire ไมได

• ในกรณทเกด error

DC sweep result

Range ของแกน Y ถก

set โดยอตโนมต

สของ waveform

ถกกาหนดโดย

default

Current marker จะใส

เครองหมายลบใหเพอให

การ display graphยงคง

เดมไมตองหมน graph

ไป 180 องศาเมอเทยบ

กบ graph รปทแลว

Ohm’s law

• จาก graph จะเหนวาเปนไปตามกฏของ

โอหม คอเมอ voltage เพมขนแบบเชง

เสน กระแสในวงจรกจะเพมขนอยาง

เปนเชงเสนดวย เชนกน

หาคาของ R2 ททาใหเกด maximum power transfer

• เขยนวงจรใหม โดยให voltage source มคาคงท10 V

• เพอทจะ plot graph ระหวาง power กบ ความตานทานของ load

• เปลยนคาคงทของ R2 ใหเปนคาตวแปร โดย DCLICKL ทคาของ R2 (8k)

Set R2 ใหเปนตวแปร

DCLICKL ท 8k

จะม dialog box เพอให key คาตวแปร ชออะไรกได ไม

จาเปนตองชอ “OTOP” โดยเปนไปตามกฏการตงชอ

ของ การเขยน Program แตชอตวแปรตองอยในวงเลบ

ปกกา จะเปนตวพมพเลกหรอใหญกได เชน

PPP,RVAR ,nanthida,Mai ,Pokin เปนตนOrCAD Booncharoen 208

Display หลงจากการตงชอ ตวแปร

เปลยนคา8k ของ R2 ใหเปนตวแปร

PARAMETER

PARAMETER อย LIBRARY Special

ถา library ยงไมได add กใหทาการ add กอน

การ กาหนด Rvar เปน variable

• พมพ PARAM ท part name box

• เลอก OK button

• หลงจากวางอปกรณ PARAM ซงเปน

text แลว DCLCKL เพอทาการ setup

parameter ของ part name น

CLICKL ท icon get new part

Place PARAMETERS

Symbol

part name

ท highlight

พมพชอ part

name หรอ

เลอกจาก

Part list

Setup PARAMATERS

DCLICKL ท

PARAMETER

เพอทาการ setup

จาก dialog box

Setup Parameters Dialog Box

CLICKL ท

New Row..

Setup New Column Dialog Box

ใสชอตวแปร

ใหตรงกบชอ

ทเราไดตงชอ

ไวกอนหนาน

แลวไมตองม

วงเลบปกกา

Setup New Column Dialog Box

ใสคาดวยในกรณท

ไมใชตวแปร

ถา bias point analysis ถกเลอก

ความตานทาน R2 จะถก set =8k

ใสชอตวแปร โดยไม

ตองใสวงเลบ

Setup Display Property

CLICKL ทตวแปร OTOP

แลวกดปม Display..

Setup Display Property

Booncharoen 218

แสดงทงชอ

และคา

การ display

แสดงทงชอและคา

จากการ set

display property

OTOP เปน variable สาหรบ Sweep analysis

OTOP ถก set เปน 8k ถาเลอก Bias Point

New simulation

ใสชอ Simulation name

Simulation setup

ชอของ parameter

เลอก enable ท Global

parameter sweep สาหรบ resistor หาม

เรมตนดวยศนย

Display Result

CLICKL icon

Add Trace

แกน X defaults เปน

OTOP ตามตวแปร

Power ทเกดขนท R2

Check out

Power เกดขนท R2

แกน Y จะแสดงหนวย

เปน watts โดยอตโนมต

Net label

ตงชอ Net Label

เพอใหงายตอการ

อางอง node

Net label

ใหวางบนเสน

Node นจะมชอ VR2

ใสเปนสมการVnode คณกบกระแส

เครองหมายคณ

CLICKL ท node หรอ function

จะปรากฏทชองสมการดวย

ผลของ power ท R2 เมอ R2 แปรคา

Add Cursor

Add Cursor เพออานคา

Max power ท R =2K , 12.5 mWatts

เปลยน Resolution ของ cursor

DC sweep

หาคากระแสทไหลผาน R =8 โอหม ในชวงท V1

มคาตงแต 5V ถง 10V

DC sweep

ตอง Setup analysis กอน ถง

จะวาง current probe ได

DC sweep

DC Sweep

Step response RLC circuit

Plot response voltage ตกครอม C เมอ R1มคา 1, 2, 5, 8โอหม

DCLICKL เพอ

แก property

พมพ 1 เวนวรรค

2 เวนวรรค

CLICKL OK

RUN Simulation

1 2 4 8 Ω

การ plot ความถ resonance

ของวงจร RLC และด

ผลตอบสนองเมอความ

ตานทานของวงจรเปลยน

Plot ความถ Resonance

เมอ R1 มคา = 470, 1k และ 2.2k

Plot ความถ Resonance

• สาหรบวงจร RLC อนกรม เราสามารถหา resonance

ไดจาก

• Voltage ตกครอมความตานทานจะสงทสดทความถ

resonance

• หรอจาก Admittance ของวงจรจะมคาสงสดทความถ

resonance

Plot จาก Voltage ตกครอม R สงสด

เพมตวแปร(New Row หรอ New Col)

หลงจาก Add

AC sweep setup

Parametric setup

Voltage ตกครอม R

470 1k 2.2k

Plot Admittance ของวงจร

ขณะ resonance ท R

1k กระแสไหล 1 mA

มเฉพาะคา R เทานน

AC CircuitIn the Transient Mode

OrCAD 260Booncharoen

Objective• To analyze steady-state sinusoidal AC

circuit ใน time domain

• To generate Probe graph ใน transient

mode สาหรบหาคา phase voltage และ

phase current

AC Circuit

DCLICKL

Display Phase Properties

CLICKR

Set Display Phase Properties

Set Time Delay

AC circuit

ผลการ simulate

OFF SET 4V

Phase 0

สญญาณ Vsin Phase 45

เรมท phase 45 องศา

AC circuit ใน time domain

วงจร liner time invariant เปนวงจรทม source

เปน sinusoidal การแสดงผลของวงจร AC ใน

time domain ใน Pspice เรยก transient mode

RC Transient

Simulation Setting

หลง RUN Simulate Program จะ RUN Probe อตโนมต

จานวน trace ขนอยกบจานวน marker

Markerวางใกล R1 ชอของ

trace จะเปน V(R1)

Marker วางใกล C ชอของ

traceจะเปน V(C1)

การใส cursor

CLICKL ท Iconหลงจาก CLICKL

CURSOR Marker

Cursor มให 2 แบบ โดย

การ CLICKL และ

CLICKR ทชอของ trace

การ Plot คากระแสทไหลในวงจร

โดยการเพม Current marker เขาท ขาของ C

Current Marker ตองวางตรงรอยตอ

ระหวาง component กบสาย wire

ทาการ Simulate จะได graph ดงรป

ซง trace ของ current I (C1) จะเปนเสนตรง

มองไมเหนรปคลนเลย ซงจากทเราทราบกระแส

ในวงจรจะตองไมเปนศนยอยางแนนอน ทเปน

เชนนเพราะวา ขนาดของกระแสมขนาดเลกกวา

ขนาดของ voltage มาก และโดยปกต Pspice จะ

display scale ของขนาดทใหญทสดเสมอ ปญหา

นจะพบบอยเมอเรา display หลายๆ trace บน

graph เดยวกน

แกไขโดยการ delete trace ของ current ออกไปกอน

โดย CLICKL ท I(C1) กด key delete

Add Y Axis

ทาการ add Y Axis กอน เพอทจะไมใช scale เดยว

กบ ของ voltage CLICKL ท menu PLOT

เราจะได Y Axis เพมขนมาแตไมมหนวย scale ซายสด

(1) จะเปนของ Voltage ดทดานลางของ graph จะบอก

วา trace ใด ใช scale ใหน สวน scale ถดมายงไมมหนวย

ท windows Schematic ให DCLICKL ท

current marker แลว กลบมาดท windows

ของ Probe จะเหนวาม trace ของกระแส

เพมขนมา และ scale (2) ซงครงแรกยงไม

มหนวย ตอนนมหนวย และ scale (2) น

จะเปน scale ของกระแส ดทดานลางสด

ของ graph

Plot graph ของ Power ทความตานทานและด

วาเปนคา real (เปนบวกเสมอ) จรงหรอไม

Power ท Capacitor เปน Imaginary (คอ

average แลว=0 หรอไม)

แลว Power ท resistor รวมกบ Power ท

Capacitor แลวเทากบ Source (apparent) Power

หรอไม

AC CircuitAC Sweep Mode

(for sinusoidal steady-state condition)

Advance Marker

AC circuit Advance Marker

AC circuit

• ในการหา phase voltage และ phase current นนเราจะทาการ simulate แบบ ac sweep โดยใหชวงความถทจะ sweep นนคลอบคลมความถทเราตองการทราบเชน source frequency ทเราตองการทราบอยท 1000 Hz

• เรากให sweep ตงแต 999 ถง 1001 Hz

AC circuit Simulation Setting

ท 1kHz กระแส phase 57.8 องศา

Phase ของกระแส

57.8 องศา(d=degree)

กระแสในวงจรทความถ 1 kHz

กระแสใน

วงจร532uA

Real part of current

กระแส Real part

การใช VPrint และ IPrint

Library SPECIAL

Series AC circuit with R and L

ท 60 Hz หากระแส

ในวงจร และ phase

ของกระแส

Property ของ IPrint

Enable AC

I Imaginary

I Magnitude

I Phase

I Real

หรอ

y กได

Property ของ VPrint

Enable AC

V Imaginary

V Magnitude

V Phase

V Real

Analysis setup

ท tab options

เอา Page break

และ banner ออก

Simulation output

Simulation output file

Voltage ตกครอม L

Phasor diagram วงจร RL

1 0V = ∠

0.4 53.1I = ∠−

หา impedance ของ AC circuit

inZOrCAD Booncharoen 307

ทความถ 1 kHz

การหา impedance ของวงจร

วงจรV

ในการหาคาของกระแส I เรา

จะใชความตานทานคานอยๆ

เปน R sense เชน 1R μ= Ω

( ) 100inR Z = Ω1Im( )

2 1000 1.989480

inZj F

jπ μ

=× × × ×

100 80 128.06 38.6inZ j= − = ∠− °

Add trace

IMG(V(vin)/I(V1))

R(V(vin)/I(V1))

Imaginary part of ZinReal part of Zin

• การพมพผลของ cursor

ในรายงาน

• ท หนา Schematic1 เลอก

File, Page Setup…

แสดง คาของ

Cursor ไวท

ดานลางของ

กราฟท plot

Phase ของ

impedance คอ

-38.66 องศา

Input Impedance Two-Branch Network

หา Z, I, I(Real), I(Img), I(phase)

ทความถ 1 kHz

เพม R sense เพอวดกระแสของวงจร

เพม R sense

เพอใชวด

คากระแสของ

วงจร

Analysis setup

Impedance ของวงจร

เพมกราฟการ plot

Add Plot

181.3 9.3∠

178.9 29.3j+

Power factor

Improvement

Improve power factor

• มอเตอรมคณสมบตดงรปใชกบไฟ 110V

• 60Hz

• เพมความตานทานคานอยๆอนกรมกบวงจรเพอวด

กระแสของวงจรและหา power factor ขณะทยงไม

ปรบปรง

• สวนความตานทานตวทสองทตออนกรมเพอวด

กระแสและ power factor เมอมการปรบปรง power

factor แลว

Simulation Setting

Sweep เฉพาะท

ความถ 60Hz

กอนปรบปรง power factor

มม -40 องศา

กระแส 50A

Pf = (-40) = 0.76

ปรบปรงโดยการเพม capacitor

วดกระแสและ phase ท Rs1

หลงปรบปรง power factor

มม -23 องศา

กระแส41.4 A

Pf = (-23) = 0.92

จะเหนวากระแสลดลง

power factor ดขน

การแสดงผลMeasurement

Measurement

Analysis setup

View measurement Results

สวนของ measuring result

ผลการ measurement

ถาตองการวดคาอนเพม ให CLICKL

ท click here to evaluate a new measurement

ผลการ measurement

100 80 128.06 38.6inZ j= − = ∠− °

ถาไมตองการแสดงผล

ให เอา check list ออก

Plot locusของ impedance

หรอ ของ admittance

Admittance locus สาหรบ RLC อนกรม

• Admittance

• เนองจาก

• นนคอ

• เราจะทาการ Plot คาของAdmittanceดวยการ plot

คากระแสแทน

• ชงเปนการ plot ระหวาง Real(Y) กบ Im(Y)

การ set คา Analysis setup

DCLICKL ตวเลขทแกน X

เพอเปลยนคาของแกน X

จากความถเปน กระแส Real

DCLICKL

R(I(R1)) 1

part ของ

กระแส

ท R1

Add trace เพอ plot คาของกระแส

Imaginary ซงกคอ Imaginary part

ของ Admittance

ผลของการเปลยนแกนตวแปร

IMG(I(R1))

Switch

Sw_tClose Sw_tOpen

Library ANA_MISC

Sw_tOpen

tOpen = เวลาท switch เรม Open

ttran = เวลาทใชในการเปลยนจาก

close เปน open

Rclosed = ความตานทานของ

switch ขณะ Close switch

Ropen = ความตานทานของ

switch ขณะ Open switch

Sw_tClose

tClose = เวลาท switch เรม Close

ttran = เวลาทใชในการเปลยนจาก

open เปน close

Rclosed = ความตานทานของ

switch ขณะ Close switch

Ropen = ความตานทานของ

switch ขณะ Open switch

Plot Voltage ทตกครอม C และกระแสท

ไหลผาน C กาหนดให Vc0=0V

Set Display properties ของ Switch

ใหแสดงทง name และ value

Set Display properties

Edit Capacitor property

Set voltage

เรมตนให

เทากบศนย

หลง set display properties

Voltage เรมตน setใหเปนศนย

Analysis setup เปนแบบ Transient

เวลาทใชในการ plot ให

ใชประมาณ 5-6 เทาของ

Time Constance

Response ของ voltage ท C

Add Plot

เพมอก 1 แกน

Y เพอ plot คา

ของกระแสท

ไหลผาน

Capacitor

หลง Add Y Axis

หลงทาการ add แกน

2 จะยงไมมหนวย

จนกวาจะมการ plot

Response ของ Vc และ Ic

การใส label บนแกน Y

DCLICKL บนแกน

Y หมายเลข 1

ใหคงหมายเลข

ไวดวย

ผลของ Time Constance เมอแปรคา R

ท R = 470, 1k, 2.2k

ตย โจทย Switch

Solution

Voltage ตกครอม C

RL transient circuit No source

วงจรอยในภาวะคงตว และ switch เปด

ทเวลา t = 0 plot กระแส I(L1) ท t > 0

6 107 3027

0t −=

2 1007

RtLi i e

ท t = 0+

8570i mAt −

การเลอกใช source ทเปนAC

ในการ Analysis

แบบ Transient เราจะ

เลอกใช Vsine

ในการ Analysis

แบบ AC Sweep เรา

จะเลอกใช Vac

ขอแนะนาการใช DC Supply Voltage

DC Supply Voltage

• ปญหาหนงในการใช Pspice สาหรบจาลองการทางาน

ในmode ของ Transient (Time domain) การวเคราะจะ

เรมทเวลา t = 0 ซงเราจะเหนวา Voltage ของ Power

Supply นนจะ stable เชน VDC=5V ท t = 0 Supply

Voltage กจะมคาคงทเทากบ 5 Volt ตงแตเวลา t = 0

เปนตนไป

DC Supply Voltage

แตในความเปนจรงแลว Voltage ของ Power Supply

จะเรมตนจากศนย แลวคอยๆเพมขนจนกระทงคงท

เทากบ Voltage ทกาหนด ในระหวางท Voltage

คอยๆเพมขนนน มบางวงจรเกด latch up หรอมผล

ตอการทางานของวงจรซงไมสามารถคาดเดาไดวา

จะเกดขน ซงเปนปญหาบอยครงในการเกด

glitches ท output ของวงจร

DC Supply Voltage• เพอใหการจาลองคลอบคลมปญหาทเกดขนใน

สภาพการใชงานจรง วงจร DC Supply ควรจะม

ลกษณะดงรป

DC Supply Voltage

Supply rise time 90%

ในเวลา 0.21 ms

DC Supply Voltage

• การใชวงจร RC รวมกบ DC Supply นมขอดถง 2

ประการ

• 1 วงจรจะมการจากดการจายพลงงานทสามารถจายได

ซงในสภาพการใชงานจรงกเปนอยางนน เราไม

สามารถทจะม DC source ทจายพลงงานโดยไมม

ขดจากด

DC Supply Voltage

• 2 วงจรมการ charge capacitor ท t = 0 แลวvoltage

คอยๆเพมขนจนถง voltage สดทาย ซงระยะเวลาใน

การ Charge เราสามารถทจะกาหนดไดจาก RC time

constant ซงความตานทานนจะมผลตอ Impedance

ของวงจร supply นดวย

DC Supply Voltage

• นอกจากนแลวเรายงสามารถประยกตวงจรนคกบวงจร

switch ในกรณทม voltage source หลายแหลง

• ในทานองเดยวกนเราใชวงจร switch t open เพอด

พฤตกรรมของวงจรในกรณทเกด power loss หรอ

กรณท power supply ถกตดออกจากวงจร

Test Power loss

Supply voltage

ลดลงเหลอ 50%

ในเวลา 5 ms

Device models(1N4148)

Parameter Description Value

Is Saturation current 0.1pA

Rs Parasitic resistance 16 ohm

CJO PN capacitance 2pF

Tt Transis time 12ns

Bv Breakdown voltage 100V

Ibv Reverse knee current 0.1A

Diode VI Curve

Analysis setup

เปลยนตวแปรของแกน X

แกน X เราจะตองปลยนเปน

Vanode ของ diode คอเปน

voltage ตกครอม diode

DCLICKL ทตวเลขบนแกน X

Change Axis Variable

CLICKL

เลอก V(Vanode)

แกน X จะถกเปลยน

เปน Vanode

Add Trace กระแส diode I(D1)

ชวง reverse –100 V

ขยายดชวงของ forward bias

ชวงของ forward bias

Edit model ให breakdown เหลอ 80V

Edit model

Edit Pspice Model

CLICKR เลอก

Edit Pspice Model

Edit Spice model

หรอเลอกจาก

Menu, Edit,

PSpice Model

Edit PSpice Model

แก break down voltage

จาก 100V เปน 80V

Edit Spice model

Save file ททาการแกไข

Edit PSpice Model แสดงแบบตาราง

V-I curve ของ diode

Diode break down ท

Half Wave Rectifier

ตระกล 1N4000 เปน

ประเภท rectifier diode

Half Wave Rectifier

Full wave Bridge Rectifier

Simulation Setting Full wave rectifier

Full wave rectified

Capacitor filter ในวงจร rectified

การใช parametric sweep

ดผลของ capacitor filter

Plot ผลของ capacitor filter

Plot Voltage ตกครอม C1 เมอ C1 มคา 0 ,22 ,47F F Fμ μ μ

ผลของ capacitor filter

ผลของ capacitor filter ท

0 ,22 ,47F F Fμ μ μ

เพมขนาดของ C Filter

Simulation Setting

ผลการเพมขนาดของ C filter

ชวง cycle แรกๆเปนการ

charge filter Capacitor

เพม low pass filter

RF ไมควรมคามากเกนไป เพราะมผลตอ

การเพม impedance ของ supply source

เพม low pass filter

Ripple voltage นอยลงเนองจาก

วงจร filter ทเพมเขามา

เพมวงจร voltage regulator

• เพอรกษาแรงดนทจายใหกบ load คงท

• โดยใช zener diode D1N750 เปนตว regulator

• D1N750 เปน zener 4.7 V สมมตวาตองการจาย

load ท 20 mA

• การออกแบบเพอเอาไวอก 5 mA ฉนนกระแส

รวมทงหมดทตองจายคอ 25 mA

• คานวณหา ความตานทานทจะใชกบ zener

Zener regulator

• จากกราฟ voltage ของ Vout อยท 13 volt ท load 1k

• ท full load ใหม voltage drop 3 V

• Zener voltage 4.7 V

• Voltage drop ความตานทาน zener 13 -3- 4.7= 5.3V

• ประมาณวา drop 5 volt

5 20025Z

≅ = Ω

Zener regulator

Surge current

• ใหหากระแส surge ขณะเรมเปด power

supply วามกระแสท diode สงสดเทาใด

เกนขอจากดของตว diode rectifier หรอไม

• โดยใช Current Probe ไปวดท diode

rectifier D1

เพมแกนAxis เพอวดกระแสของ diode

Peak currentของ diode D1 270 mA

Plot Vout เมอ Rload เปลยนแปลง

• Plot คา Vout เมอ load RLoad มคา

ตงแต 200 โอหมถง 800 โอหม เพม

ครงละ 200 โอหม

Plot Vout เมอ Rload เปลยนแปลง

PARAMETERS Property

Add New Row (or New Column)

Add New Row (or Column)

Simulation Setting

เรมท 200 ถง 800

เพมครงละ 200

ผลของ Vout ท RLoad คาตางๆ

หา Rload มคาตาสดเทาใด

ทยงคงคาแรงดน output ไวได

Simulation Setting

จากกราฟ Rload Min 100 ohm

หมอแปลง• เปลยนจาก voltage source จายไฟใหกบวงจร

bridge โดยตรง กใหจายไฟผานหมอแปลงกอน

โดยใชหมอแปลง K3019PL_3C8 ม turn ratio

ดงน

• ขด primary 1000 รอบ

• ขด secondary 100 รอบ

• ประสทธภาพในการ coupling 99%OrCAD Booncharoen 445

หมอแปลง

Library EVAL

Edit Property

Rectifier with transformer

Vsin 220V 50Hz

Simulation setting

With Transformer

วงจร Clipper

Clipper

Simulation Setting

Add New windows

จดเรยงเปน 2 Colum

Plot 2 windows เพอเปรยบเทยบ

การพมพรายงานผลการ Simulate

• ให 2 plot อยใน

หนาเดยวกน

• ท page setup เลอก

2 plot/page

2 Plot ใน 1 page

Transistor

Transistor (Library/EVAL)

Transistor as a switch

Tr เรม on เมอ Vbase

มากกวา 0.6V และ on เตมท

เมอ Vbase มากกวา 1.5V

Transistor characteristic

Simulation Setting Primary Sweep

Secondary Sweep

Secondary Sweep ให

กระแส Ib เรมจาก 0

จนถง 1 milliamp เพม

ครงละ 200 micro amp

เปลยนตวแปรของแกน X เปน V_VCE

แกน X จะเปนแกนของ V_VCE

Add trace ของ Ic(Q1)

Trace Transistor Characteristic

Transistor DC Load Line

CCCE C

V V IVV V IR

15 151C

VI mAK

Setup DC sweep

DC Load Line Line

เปลยนแกน X จาก Vbase

เปน VCEหรอ Vc

เปลยนตวแปรแกน X

DC Load Line

AC Load Line

JFET Library/EVAL

Simulation Setting Primary sweep

Secondary sweep

JFET Characteristic

n-channel JFETVGS=0

VGS= -1V

VGS= -2V

VGS= -3V

JFET Amplifier

Simulation setting

JFET Amplifier

ผลของ Temperature

ตอ zener diode

Secondary Sweep

Secondary sweep

เลอกเปน temperature

เรมจาก -50 ถง+50

เพมครงละ25 องศา

แกน x จะเปนตวแปรของ

sweep voltage ตองเปลยนเปน

v ของ zener diode

ตวแปรแกน x จะเปน Vout

หรอ voltage ของ Zener diode

Plot กระแสของZener diode

แกน y เปนแกนกระแส

ของ zener diode

แสดงผลเฉพาะชวง 4.4 -4.7 V

ดผลเฉพาะชวง 4.4-4.7V

Amplifierการนา current amplifier มา

ทา negative resistance

Negative resistance

Thyristorsอปกรณ semiconductor ทม

ชนสาร 4 ชนขนไป

Thyristors

• Silicon-Controlled Rectifier (SCR)

• Triac

• Silicon-Controlled switch

• Diac

• Unijunction Transistor

Anode (A)

Gate (G)

Cathode (K)

Anode (A)

Gate (G)

Cathode (K)

Schematic Symbol

Turn on the SCR

Anode (A)

Gate (G)

Cathode (K)

Forward bias

Forward bias between gate to cathode lead turns on transistor Q1. Transistor Q1 conducts, turning on Q2. Transistor Q2 drives Q1 further into conduction.

Turn on the SCR

Gate turn on voltage คอ

voltage ท gate กบ cathode ททาใหSCR on จะอยในชวง 1 ถง 3V

GTI ปรมาณของกระแสทใชในการ on SCR (gate turn on current) จะอยในชวง1 ถง 150 mA

Latching

การ ON ของ transistor ทงสองจนเขาส

saturation ซง process นใชเวลาเพยง micro

second เทานน และขบวนการนทาให transistor

ทงสอง on คาง ถงแมวา forward bias ท gate

กบ cathode จะไมมแลวกตาม การ on คางน เรา

เรยกวา latching มนจะ on ตลอดไปจนกวาจะ

ทาใหมน off

การทาให SCR off

• ปอน reverse voltage ท anode กบ

cathode

• ลดกระแสทไหลผาน SCR ใหตากวา

holding current

SCR current voltage characteristic curve

VF(ON) V(BO)

V(BR)R

Reverse blockingregion

Avalancheconduction

region

Forward blockingregion

AKFVAKRV

วงจรหรไฟ

Setup transient

Set Parametric sweep

Plot Vanode

เราจะได Graph

รวมทง 3 เสน

Add Plot to windows จาก menu Plot

Add Plot to windows

V(Vanode)@1

การ ON ของSCR ทมมตางๆ

ใช 2 transistor

Astable

RC time Constan

0S R CV V V− − =KVL

R iRV =

จากdVi Cdt

0S CdVV C R Vdt

⎛ ⎞− − =⎜ ⎟⎝ ⎠

RC time Constant

dVV V RCdt

= − ∗

dVV V RCdt

− = ∗

dV dtV V RC

Integrate ทงสองขาง

RC time Constant

dV dtV V RC

=−∫ ∫

( )ln S CtV V k

RC− =− +

ท t=0 ให Vc0 = 0 และให ln Vs = k

( )ln lnS C StV V V

RC− =− +

RC time Constant

ln S C

V V tV RC

⎛ ⎞−=−⎜ ⎟

⎝ ⎠t

S C RC

V V eV

−−=

S C SV V V e−

− = ∗

RCC SV V e

−⎛ ⎞= −⎜ ⎟

⎝ ⎠

RC time Constant

ในกรณท เรมตน ไมเทากบศนย สมการ

ทวไปของ เปนดงน

C S S CV V V V e−

= − −

0 0CV ≠CV

โดยท คอศกยไฟฟาทตวเกบตวประจท0CV 0t=

ในทน สดทายคอ 0.7 Volt คอทาให transistor

อกตวหนง ON ซงเมอเทยบกบ แลวตางกนมาก

เราถอวา สดทายคอ 0 volt

RC time Constant

C S S CV V V V e−

= − −

0.7 0C

VV VV V

Voltage สดทายกอน tr อกตว

จะ ON

RC time Constant

0 ( ( ))

CC CC CC

V V V e

= − − −

วงจร Astable

Transformer Circuit

Transformer mutual inductors

1L 2L1V 2V

Positive coupled

Negative coupled

1 2M k L L=

1 211 di diV L M

dt dt= +

1 222 di diV M L

dt dt= +

ตงชอ L1และ L2 ใหมชอ

ตรงกบชอของ inductor

ใน schematic diagram

Coupling factor

การ isolate วงจร โดยใชหมอแปลง

• บอยครงเราตองการแยกวงจร 2 วงจรออกจากกนโดย

ใชหมอแปลง แตวาในการ simulate โดยใช Pspice นน

จาเปนตองมเพยง ground reference เพยง ground เดยว

เราสามารถทาไดโดยใหวงจรทางดาน secondary ไม

ตองตอ ground โดยตรงแตใหอนกรมกบความ

ตานทานหลายๆ meg แทน

Orcad Booncharoen 556

Transformer properties

Analysis Setup

Nonlinear Magnetic Plot B-H

BH curve

Piecewise current source

Transformer

• ถาเราใช K linear เวลาเรา simulate แลว เราไมสามารถ

set แกน X ใหเปนตวแปร H ได

• ใหใช K break ใน library ของ breakout

ตงชอ L ใหตรงกบใน schematic

Set current source

เปลยนตวแปรแกน X

เปลยนตวแปรของแกน X

จากเวลา เปนตวแปร H โดย

DCLCKL ทแกนเวลา

Change Axis variable

เลอก H(K1)

ผลการเปลยนตวแปรแกน X

ถกเปลยนเปน

ตวแปร H

แกน Y จะเปน H

Add Trace B(K1)

Plot คาของ B

B-H curve ของ transformer

Window comparator

Inverting amplifier

ไฟเลยงใช +/- 15V

Inverting amplifier

Plot waveform 3 cycle

Inverting amplifier

Input 0.1 V output 1 V

Non-inverting amplifier

Input 0.1 V Output 1 V

Buffer amp

Buffer amp View simulation output file

Buffer amp มาเปนภาค input ของ sample & hold

Library

Breakout

Buffer amp มาเปนภาค input ของ sample & hold

• Break 15

Sample & hold

Summing amp

Non-inverting summer

Non-inverting sum

The difference amplifier

Common mode

Differential mode

Gain 10 เทา

Differential mode

Diff amp ทมสญญาณ noise

วงจร diff amp สญญาณ input diff mode 20mV

และสญญาณ common mode มขนาด 15V

Simulation setup

วงจรขยายเฉพาะสญญาณ 100Hz แตจะมสญญาณ 4kHz

ปนออกมาดวยเนองจากกาจดไมหมด

High gain inverting Amplifier

4 2 3 2

99 (10 1 ) 101 1 1

vR R R RA

K K K KK K K

⎛ ⎞+= − +⎜ ⎟•⎝ ⎠

+⎛ ⎞= − +⎜ ⎟•⎝ ⎠= −

10 ( 1099) 10.99outv mV V= × − =

Simulation Setting

Integrator

Set voltage เรมตน

ของ capacitor

Integrator

0 0CV =

Integrator

Integrator 0 1CV V=+

Volt C เรมตน

ท +1 volt

0 1CV V=+

Integrator

Volt C เรมตน

ท +1 volt

0 1CV V=−

IntegratorVolt C เรมตน

ท -1 volt

0 1CV V=−

IntegratorVolt ท C เรมตนท

-1 volt

Differentiator

input output

20% duty cycle

Current source

กระแสคงทจนถง R =2.8K

Voltage to Current

Plot กระแสท RL

เมอ V4 sweep

ตงแต 0-10V

Setup DC sweep

กระแสท Rload แปรผนตาม V in

Part Tr Q2N2907A

Current source แบบ Ground load

Setup DC sweep

กระแสคงทจนถง 2.8K แบบ ground load

Voltage regulator

RL มคาตาสดเทาใดโดยท Vload ยงคงท

Voltage regulator

SET RL ใหเปนตวแปร

อยในชวง1 – 20 โอหม

Parametric setup

Analysis setup

Voltage output เมอเทยบกบ Rload

Voltage จะคงทเมอ

ความตานทาน load มคา

สงกวา 3 โอหม

Current Amplifier

วงจรขยายสญญาณแบบกระแส

• Current Amplifier สามารถแบงไดเปน 2 แบบ

– Inverting Current Mode Amplifier

– Non inverting Current Mode Amplifier

Inverting Current Mode Amplifier

1VVout

1d LoadV V V= −

0dV ≈1 1 1

( 2)1 ( 2) 1 1

V Vout I RVout Iout R VV V Iout R I R

RIout IR

− = ×= × +

− − × = ×

= − ×

kIout mAkmA

= − ×

Analysis Setup

ผลการ simulate

kIout mAkmA

= − ×

• จะเหนวาวงจรจะขยายกระแส input จาก 1mA เปน 7mA

• หาวา R3 มคาสงสดเทาใดสมการ Iout ถงจะไมเปนจรง

• เมอ

• ถา

max( 2 3 ) SATIout R R V+ =

14SATV V=

max143 171

VR KmAK

= − Ω

R สงสดไดมากกวา 1K

เปนเพราะวา Vsat มคา

มากกวา 14 V เลกนอย

Non inverting Current Mode Amplifier

1VVout

V V VoutVV Vout

1 R Load

R Load

V V VVout V VV V

= += +

1 21(1

1 1 2 2

LoadI I I

I R I RRI

1 21(1 ) 12

LoadI I IR IR

= + ×

LoadKI mAK

⎛ ⎞= + ×⎜ ⎟⎝ ⎠

ผลการ Simulation

• เนองจากวา Opamp ไมสามารถจายกระแสสงๆได

โดยมากไมควรเกน 20 mA แตถาตองการกระแส Load

ทมากกวาน กตองใช Transistor ชวยในการขบกระแส

ใหมากขน ดงตวอยางของ inverting Current amplifier

710070

LOadRIR

AM modlation

• การ generate สญญาณ AM ใน Pspice เราใช function

คณ ซงอยใน library ABM ตวอยาง schematic

diagram ดงรป

วงจร generate สญญาณ AM

Fourier spectrum

Mono satble

Mono stable

Precision Rectifier

Analysis setup

Voltage characteristic plot

Half wave Rectifier

Full wave rectifier

Voltage Characteristic

การพมพรายงาน

พมพรายงาน

โดย default จะพมพ

ใหเตมหนา sheet

ของวงจรทาใหวงจร

ทนาเสนอมขนาดเลก

เกนไป

กาหนด print area

Print area

ขอบเขต

ของ

ตวอยาง Printout บน pdf file

Monte Carlo Analysis

• ตวอยางเชนความตานทาน 1k แบบ 5% เราสามารถท

จะบอกไดวาคาของความตานทานจะอยระหวาง 950

ถง 1050 โอหม คาทไดกจะขนอยกบความนาจะเปน

ซงถาเราทราบถงคาทเบยงเบนออกไปเปนอยางไร สง

ทเราออกแบบมานอยนอก specification หรอไม

product ทออกแบบมามความ

• นาเชอถอหรอไม เชนเรานา R 1k 5% 2ตวมาทาเปนตว

แบงแรงดนเพอใชเปนแรงดนอางองแลวแรงดนนจะม

การเบยงเบนไปจากเดมเทาใด อยนอกเหนอ

specification หรอไม

Monte Carlo

Edit Properties ของ R

Monte Carlo

• ในระหวางการ RUN Monte Carlo Analysis Pspice จะ

ทาการ RUN Analysis (DC, AC หรอ Transient) ใน

แตละรอบของการ RUN จะทาการเปลยนแปลงคาของ

component ตามชวงของ tolerance ทกาหนดแบบ

random และการ RUN ในรอบแรกจะเปนคาตามท

กาหนดโดยไมมคา tolerance

Monte Carlo

Random number seed

ท 1 run 60 รอบ save

data ทกรอบ

Data generate output file

สาหรบ variable Vo

More Setting

เลอกคาเบยงเบน

สงสดจากคากลาง

ปลอยใหวางไว

Monte Carlo Output waveform

Monte Carlo

Max 512mV

Min 477mV

Histogramสราง histogram จากผล analysis

ของ Monte Carlo

จากvoltage divider เพมจาก 10 เปน 50

Histogram

เลอก performance

Plot MAX(VO)

Histogram ของคา Vout

DC 15 V 10% tolerance

• สรางแหลงจายไฟตรง 15V ทม tolerance 10%

• แตเนองจากวา Pspice ไมมแหลงจายไฟตรงชนด

independence voltage sourceทสามารถกาหนดคา

tolerance ของ Voltage output ไดโดยตรง จาเปนตอง

กาหนดโดยทางออม

• ดวยการใช dependence voltage source แทน

Monte Carlo

• เราจะใช Monte Carlo สาหรบดพฤตกรรมของกระแส

Ic ของวงจร transistor amplifier เมอ component ความ

ตานทานม tolerance 5% และ hfe ม tolerance 50%

และม supply voltage เปลยนแปลง 10% เราจะ

ประยกตใช monte carlo ในการดการเปลยนแปลงของ

คากระแส Ic ของ transistor วามการกระจายเปน

อยางไร คาpercentile 10 ถง 90 อยในชวงใด

706Boon

Monte Carlo

707Boon

708Boon

709Boon

710Boon

711Boon

• การเปลยนแปลงจานวนแกนในการ plot histogram

• ท menu tool เลอก option

712Boon

713Boon

714Boon

• กาหนดใหวงจรดงรป transistor ม hfe variation 50%

ความตานทานทใชเปนแบบ 5% ไฟเลยงม

variation 10%

• ใหหาวา variation อตราขยายของวงจรนเปนอยางไร

• หาอตราขยายในชวง 10-90 percentile

AC sweep setup

Monte Carlo setup

Pspice reference book

• Analog Electronics: An Integrated PSpice Approach by T.E. PricePrentice-Hall, 1996, ISBN 0-13-242843-1

• The Art of Simulation Using PSpice Analog and Digital by Bashir Al-HashimiCRC Press, Inc.,1995, ISBN 0-8493-7895-8

• Basic Circuit Analysis (textbook) and Introduction to PSpice by Jack F. Morris(With accompanying manual and Student Exercise Disk)Houghton Mifflin, 1991, ISBN 0-395-57107-3

• Basic Circuit Analysis (2nd Edition) and Introduction to PSpice set by John A. StullerJohn Wiley and Sons, 1995, ISBN 0-47-112733-7

• Computer-Aided Analysis and Design of Switch-Mode Power Supplies by Yim-Shu LeeMarcel Dekker, Inc., 1993, ISBN 0-8247-8803-6

• Computer-Aided Circuit Analysis Using PSpice by Walter BanzhafPrentice-Hall, 1992, ISBN 0-13-159534-2

• Computerized Circuit Analysis with SPICE by Thomas W. ThorpeWiley Interscience, ISBN 0-471-55164-3

• Electronic Devices and Circuits (5th edition) by Theodore F. Bogart, Jr.Merrill, 1993, ISBN 0-13-08517870130851787

• Engineering Circuit Analysis with PSpice and Probe by Roger ConantMcGraw-Hill, 1993, ISBN 0-07-911608-6

• The Illustrated Guide to PSpice for Windows by Robert LameyDelmar Publishers Inc., 1995, ISBN 0-8273-7068-7

• Introduction to Electric Circuits (3rd Edition) and Hands on PSpice with 3.5 Exercise Diskette Set by James Gottling and Richard C. Dorf

• Introduction to PSpice (A supplement to Electric Circuits, 4th Edition) by James W. Nilsson and Susan A. RiedelAddison-Wesley Publishing Company, 1993, ISBN 0-201-51318-8

Pspice3

Documents

Transcript of Pspice3

英文的金玉良言

حقوق الانسان بين الإسلام وبين إعلان الأمم المتحدة

Γιάννης Χοντζέας - Για την ιστορία των Βαλκανίων

Курcовой проект по переходным процессам

phone

расписание электричек Москва-Железка

מוטיבציה בעבודה

PLANTILLA PROYECTO DE INVERSION

Šolski spis: Glista

העצמת בני משפחה של חולי אלצהיימר

Municipios de España

Minne hävisivät soneran rahat

168名詞解釋

Άσκηση1 4

Antoni Gaudi arhitectura

cisco사례분석

Erste DOH2006 - prijava poreza na dohodak

コニカミノルタ様 Phase-1 結果評価 ver 1 2

Титульный лист ДЗ МГТУ им. Н.Э. Баумана с возничим

Бандеровщина

コニカミノルタ様　Phase-1 結果評価 ver 1 2