Download - Curso ORCAD Clase1

Diseño, Simulación e Implementación de Circuitos con ORCAD RELEASE 9.1 CEUPS-UNMSM

Elver Yoel Ocmín Grandez http://yoelocmin.tk

Diseño, Simulación e Implementación de

Circuitos con ORCAD RELEASE 9.1

Elver Yoel Ocmín Grandez [email protected] http://yoelocmin.tk

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Primera Clase INTRODUCCION ORCAD es un paquete que se ha convertido en una de las mas potentes herramientas usadas para el diseño de circuitos Impresos; Y no solo incluye el famoso Capture y el Layout, sino además otras aplicaciones como Capture CIS, Layout Plus, Smart Route Calibrate, PSpice AD, PSpice Model Editor, PSpice Optimizer, PSpice Stimulus Editor y Simulate. Pero por ahora, solo vamos a estudiar 3 de ellas CAPTURE, PSPICE A/D y LAYOUT ORCAD CAPTURE

Es la herramienta que nos permite, de manera fácil, diseñar circuitos esquemáticos, simularlos mediante PSPICE AD, crear estímulos, y más. USO de CAPTURE: Iniciando el Programa

Menu Inicio Programas OrCAD Release 9.1 Capture...



Creación de un Proyecto

Menu File New Project

Existen varios Tipos de Proyectos:

⇒ Analog or Mixed – Signal Circuit Wizard, Aquí diseñamos y simulamos, nuestros circuitos analógicos y digitales.

⇒ PC Board Wizard, Aquí diseñamos nuestros esquemáticos, teniendo en cuantas las consideraciones necesarias para su posterior implementación mediante ORCAD LAYOUT.

⇒ Programmable Logia Wizard, Aquí es posible, diseñar, con CPLD’s y FPGA’s, en vhdl, para su simulación y posterior implementación.

⇒ Schematic, Tal como lo indica, aquí lo que hacemos es crear diseños esquemáticos. Ingresar Librerias Luego de presionar OK, aparece la siguiente ventana.

Donde debemos escoger, las librerías que vamos ha usar.



Ambiente de Trabajo

Cuando creamos un proyecto, nos aparece la ventana de arriba. Donde es importe saber que significan cada uno, de los componentes que se ven. Administrador de proyecto.- Es la ventana donde están referenciados todos los archivos que creamos y que se crean durante el proyecto. Cada Proyecto, tiene su propio administrador de proyecto. Y en la parte superior indica el nombre del proyecto que estamos realizando. ⇒ Design Resources

Clase1_1.dsn.- Diseño que estamos realizando SHEMATIC, es el esquemático realizado en el proyecto y puede tener varias paginas. Design Cache, son los componentes que se están usando en el proyecto.

Library.- Contiene las librerias usadas en el Proyecto

⇒ Outputs Contiene los archivos que se generaran. Cuando se simula por ejemplo. Se generará el archivo clase1_1-schematic1.net

⇒ Pspice Resources Contiene los archivos que usamos para la simulación, por ejemplo los estímulos (Señales generadas para una mejor simulación), los modelos de simulación y otros archivos.



Cuando Abrimos una pagina de diseño, aparece, una ventana de esquema. Ventana esquema.- Cada que creamos un Esquema, nos aparece un área punteada que se ve por defecto. Es aquí donde insertaremos nuestros componentes los interconectaremos y formaremos nuestros Esquemas. Para mayor comodidad disponemos de una Grilla, y en la parte de abajo se puede apreciar las coordenadas de la posición donde nos encontramos. También se pueden apreciar diversas barras: Barra de Menú

Contiene, las opciones a realizar Entre ellas: File.- Opciones relacionadas a los archivos, creación de proyectos, diseños, impresión de paginas y cosas por el estilo Edit.- Opciones cortar, Pegar, Acción Anterior y otras View.- Opciones de Vista de Vista de herramientas, Lupa (Zoom) y Otros. Place.- Opciones relacionadas a componentes. Macro.- Opciones relacionadas a macros dentro de Orcad. Pspice.- Opciones relacionadas a la simulación Barra de Inicio Rápido.

Que nos permiten de manera rapida, crear Nuevos documentos, abrirlos, guardarlos, imprimirlos . Nos permite tambien ver en la Cache que componentes tenemos, Usar el Zoom, Crear nuevas simulaciones, agregar puntos de simulación, editar partes y más. Para saber el nombre de cada Icono, vasta con posicionar el cursor sobre ellos y luego se desplegará su nombre correspondiente. Por ejemplo si colocamos el Cursor sobre el ICONO que parece un Disquete, aparecerá:

Dentro de las barras de inicio rápido las que más nos interesan son 2: Barra de Herramientas de edición

Son 20 Iconos: Contiene los Accesos rápidos a la edición de componentes. Básicamente son: PART = Inserta Componentes WIRE = Conexión entre componentes NET ALIAS = Nombre de Las líneas BUS = Diseña un Bus (Esto es bueno cuando tenemos que colocar varias líneas iguales) JUNCTION = Coloca un punto de juntura BUS ENTRY = Entra a un Bus POWER = Permite colocar los símbolos de alimentación (Pero no las Fuentes)



GROUND = tierra HIERARCHICAL BLOCK = Permite colocar un Bloque de componente, implementado con cualquier tipo de herramienta de ORCAD e incluso VHDL. OFF-PAGE CONECTOR = En vez de dibujar la línea a veces es mejor referenciarla. NO CONNECT = indica pin que no va conectado FIGURAS = Permite ingresar figuras geométricas. (Esto para cuando se realice las librerías o en todo caso, se requiera en el diseño). PLACE TEXT = insertar texto. (Esto para cuando se realice las librerías o en todo caso, se requiera en el diseño). Barra de Simulación

Son 11 iconos: New Simulación Profile = Nos permite crear una nueva simulación. Edit Simulation Settings= Asignarle los parámetros de simulación a Usar. RUN PSPICE=Correr la Simulación View Simulation Results= Ver los resultados Voltaje/ Level Marker= Colocar Puntos de Prueba de Voltaje. Es como si colocáramos la punta de Prueba de un OSCILOSCOPIO en alguna parte del Circuito Current Marker= Colocar Puntos de Prueba de corriente. Voltaje Differentials Markers= Nos Permite ver el voltaje que hay entre los puntos. Enable vias Voltaje Display= Nos permite ver los voltajes, en todas los nodos del circuito Enable vias Current Display= Nos permite ver la corriente de circula por cada línea del circuito. Insertando Componentes y Librerías de una Biblioteca.-

Menu Place Part, SHIFT + P ó CLICK sobre ICONO PART Sirve para ingresar un nuevo componente, en este caso serán unas resistencias.



Si el Componente que buscamos no se encuentra y sabemos en que librería esta podemos, presionar Add Library… para pasar ala ventana de insertar nuevas librerias.

O si no sabemos en que librería se encuentra podemos buscarla entre todas las librerías:

Part Search…

Luego de Ingresar los componentes a usar (si necesitamos rotar los componentes pulsamos la tecla [R]).



Una Vez, que tenemos el circuito ya ingresado, procedemos a conectarlos para eso usamos

Menu Place WIRE, SHIFT +W ó CLICK icono WIRE Y notamos que el cursor cambia de de forma de la flecha a ser una especie de cruz, ahora seleccionamos, los terminales de los componentes y completamos el Circuito.

OBS: Para poder colocar una conexión en diagonal se debe configurar antes:

Menu Option Preferences…

Con esto hacemos una línea, y luego, la podemos colocar en forma transversal. Ahora si queremos cambiar, los valores de alguno de los componentes, hacemos, doble clic sobre el componente a cambiar y cambiamos los valores, por los deseados.



Para el Presente Circuito, de R1, R3, R4 y R5 deben ser 2 k, por lo cual hay que cambiar. Para eso tal como lo mencione antes, le damos doble clic sobre el componente y tendremos, por ejemplo para R4

Ahora, ingresemos, una fuente DC, y asignémosle el valor de 10. Luego Presionamos

Menu Place Ground…, SHIFT + G, o click icono GROUND y seleccionamos 0/SOURCE. Al final armamos el circuito y nos debe de quedar de la siguiente manera:

En caso de querer que se conecte una línea a otra sin usar WIRE, se puede hacer mediante Place Off Page Connector: Ejemplo:



Ejercicios: Crear los siguientes proyectos y guardarlos según el Nombre. Clase1_1_01

Clase1_1_02

Clase1_1_03



Clase1_1_04

Simulación de CIRCUITOS ORCAD PSPICE A/D ORCAD PSPICE A/D, va de la mano de ORCAD CAPTURE, ya que para poder simular nuestro esquemático, podemos, diseñarlo y preparar sus ajustes dentro de orcad capture, aunque esto no es del todo necesario y más adelante se verá porque. Ahora, para simular tenemos que crear un Archivo de simulación ; para eso vamos a basarnos en los archivos antes creados en ORCAD CAPTURE. Así que por lo pronto vamos abrir el Archivo Clase_1_1

Ahora para crear el archivo de simulación hacemos lo siguiente:

New pspice New Simulación Profile, o icono New Simulación Profile Aquí aparece

Ahí en Name colocamos el nombre de nuestra simulación: clase_1_1



Inmediatamente aparece la siguiente ventana:

Aquí podemos escoger el tipo de simulación que vamos a querer, por ahora solo llenemos los campos: Run to time 100ms Transient options con: Maximum step size 100ms Luego Presionemos Aceptar, Ahora, vamos a correr la simulación, y luego presionaremos V e I, para ver que nos sale

Ahora guardemos este proyecto con el nombre Clase1_2, y con el diseño hagamos igual.



Luego Cambiemos la fuente DC por una Fuente senoidal VSIN, a esta hay que asignarle los siguientes valores: Voff = - 0.5 Vamp = 1 FREC = 60 Luego creamos el archivo de simulación con los mismos parametros, le damos el nombre clase_1_2 y corremos la simulación.

La Simulación Respectiva en PSPICE es:

Ejercicios: Simular los circuitos diseñados clase_1_1, clase_1_2, clase_1_3 y clase_1_4.