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2ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos1) Circuito linear ativo (fontes CC):                        ...
3ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos3) Circuito linear ativo (fontes CA):                        ...
4ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos5) Circuito RL série (indutivo):                             ...
5ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos7) Filtros PB e PA (fonte CA com ruído de alta freqüência):  ...
6ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos9) Circuito Integrado - Comparador de tensão LM311:          ...
7ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos11) Simulação digital – circuito contador de década:  DSTM1  ...
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  1. 1. www.dee.feis.unesp.br/qualienergi ORCAD – O USO DO PSPICE EM CIRCUITOS ELÉTRICOS E ELETRÔNICOSMinistrante: Prof. Falcondes José Mendes SeixasMonitores: Eng. Thiago Naufal Santelo Eng. Vinícius Assad Gonçalves Ilha Solteira 2003
  2. 2. 2ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos1) Circuito linear ativo (fontes CC): R2 R1 R5 100 100 R3 Print step = 100µ 10 Final time = 100m V1 220 I1 No Print Delay = 100V R4 1A Step cealing = 100µ 10a) Verifique as formas de onda das correntes em R1, R2 e R3;b) Verifique as formas de onda das tensões sobre R4 e R5;c) Calcule a potência ativa (média) fornecida por V1 (AVG(V1*I(V1)).2) Circuito com diodo (ceifador): R1 Vo 1k Vi = 110. 2. senϖ t D1 Voff =0 Vi VAMPL = 155 D1N4002 110Vrms FREQ = 60Hz Phase = 0o Simular 50ms 100V 0a) Verifique a forma de onda da corrente em D1. Problemas na corrente? Troque o diodo por um modelo de maior tensão reversa - D1N4007;b) Verifique as formas de onda de Vi (linha fina) e de Vo (linha grossa) no mesmo gráfico;c) Inverta a posição do diodo e repita a simulação.
  3. 3. 3ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos3) Circuito linear ativo (fontes CA): R1 R4 R2 R5 V1 V2 100Vpico 60Hz 50Vpico 60Hz R3 R6 0• Escolha os valores das resistências.a) Verifique as formas de onda da tensão, da corrente e da potência instantânea sobre R1;b) Calcule as potências ativas sobre V1 e V2;c) Mostre que i(R1) = i(R2) + i(R4).4) Circuito RC série (capacitivo): R1 10 Simular 5 períodos V1 C1 Gravar 4 períodos 100Vpico 1uF 1KHz 0a) Verifique as formas de onda das tensões sobre V1 e C1;b) Verifique as formas de onda de tensão e corrente sobre V1 juntas, meça o ângulo dedeslocamento (f) e calcule o cosf;c) Mostre que C1* dVc dt = ic [1e-6*D(Vc)] = I(C1).
  4. 4. 4ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos5) Circuito RL série (indutivo): R1 10 1 Simular 5 períodos V1 Gravar 4 períodos L1 100Vpico 60Hz 100mH 2 0a) Calcule o fator de potência (fator de deslocamento = cosf ) da fonte; di Lb) Mostre que v L = L * ; [100e-3*D(I(L1))] = V(L1) dt 1 L ∫c) Mostre que i L = * v L .dt [(1/(100e-3))*S(VL)] = I(L1)6) Simulação no domínio da freqüência (circuito ressonante): R1 Vo 100 Fonte V1à VSRC C1 AC = 100V V1 25.33u Analysis è setupè +- AC Sweep 1 100V Selecione: Decade L1 Pts/Decade = 1000 Start Freq = 0.1 1mH End Freq = 10meg 2 0a) Verifique a forma de onda da corrente no indutor em [A] e depois em [dB];b) Meça a freqüência e a corrente de ressonância;c) Verifique a forma de onda da tensão em Vo em [V] e depois em [dB].
  5. 5. 5ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos7) Filtros PB e PA (fonte CA com ruído de alta freqüência): V1 10V C1 P.B. 15nF Simular 5 períodos 50KHZ R1 V2 1k 100V P.A. 500Hz 0a) Verifique a forma de onda da tensão na entrada (V1+V2) e na saída PA;b) Verifique a forma de onda da tensão na entrada (V1+V2) e na saída PB.8)Circuito trifásico (fonte em Y e carga em Y): R1 L1 1 2 4.7 50mH R2 L2 1 2 4.7 50mH Simular 200ms R3 L3 1 2 0 Fontes simétricas 4.7 50mH e equilibradas V1 V2 V3 100Vpico 0a) Verifique as formas de onda das tensões de fase;b) Verifique as formas de onda das tenões de linha;c) Calcule as potências P, Q e S e o fator de potência FP da fonte V1; P = avg(V1*I1); S = rms(V1)*rms(I1); Q = (S2-P2 )1/2 ; FP = P/Sd) Inclua um banco de capacitores de 1.000µF, em Y e repita o item c)
  6. 6. 6ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos9) Circuito Integrado - Comparador de tensão LM311: Vcc 15V Fonte VtriàVpulse (pulso genérico) V1 =0V (tensão inicial) 0 R1 8 V2 =15V ( tensão final ) U1 5 2 V+ B/S TD =1ns ( tempo de retardo ) + B 6 Vo TR =8.33ms (tempo de subida ) OUT 3 7 TF = 1ns ( tempo de queda ) - V- G 1 PW =1ns ( largura do pulso ) Vtri 4 PER=8.3333ms ( período ) Vc 5V 0 0 Obs.: PER > TD+TR+TF+PW 0 0a) Verifique as formas de onda das entradas (Vtri e Vc) e da saída (Vo).b) Faça Vc = 13.senωt e f=5Hz ( simule 100ms ).10) Simulação analógica e digital juntas (PWM - Pulse Width Modulation): 15V 5V U2A 2 1 V1 3 0 0 100 R1 1k 8 5 U1 7402 2 6 V+ B + B/S 0 7 Vtri OUT U3A 3 1 U4A V- - G 2 100KHz 1 V2 15V 4 1 2 3 Vc R2 5V 50KHz 0 5V V1 7402 1k 0 7404 0 0 0 0 • Vtri = onda dente de serra: 15Vpico e 100kHz. • V1 = onda quadrada positiva (Clock): 5Vpico e 50kHz. • Faça simulações para dois valores de tensão de controle: a) Vc = 5V (CC); b) Vc = 7.5 + 5senωt - (f= 5kHz, com amplitude de 5V e off-set de 7,5V).
  7. 7. 7ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos11) Simulação digital – circuito contador de década: DSTM1 S0 S1 S2 S3 CL K digcloc k U2A U3A U4A U5A 14 12 14 12 14 12 14 12 J Q J Q J Q J Q 3 13 3 13 3 13 3 13 K Q K Q K Q K Q 1 1 1 1 CLK CLK CLK CLK 2 2 2 2 CLR CLR CLR CLR 7473 7473 7473 7473 V1 U6A 5V 2 3 1 contador de década ( reset em 1010 ) 7400 a) Ajuste o DigClock de forma a obter 1MHz de freqüência de clock e visualiza o sinal de clock e as saídas (S0, S1, S2 e S3 ). b) Obtenha a contagem digital de 0000 a 1001 e verifique o reset em 1010.12) Transformador / indutores acoplados (retificador com ponto médio): D1 Lp = 81mH Ls1 = 9mH Ls1 D1N4004 Carga Ls2 = 9mH 100 ohm Inclua o núcleo: V2 K_linear (L1, L2, L3) Lp 220 Vrms Ls2 D2 D1N4004a) Verifique as formas de onda das tensões de entrada e de saída;b) Verifique as formas de onda das tensões sobre os enrolamentos e obtenha a relação de espiras.

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