FUENTES CONTROLADAS EN LT SPICE IV Ayudante: Marco Guerrero Ilufí Contacto: [email protected] INTRODUCCIÓN En las redes vistas hasta ahora se han utilizado dos tipos de fuentes, denominadas fuentes independientes de tensión y de corriente, tal como su nombre lo dice no dependen de ninguna variable en la red. En este capítulo se estudiará otro tipo de fuentes, denominadas fuentes controladas, es decir fuentes de corriente o tensión que son proporcionales a algún voltaje o corriente en la red. Se analizarán cuatro tipos: fuente controlada de corriente por corriente, fuente controlada de corriente por tensión, fuente controlada de tensión por corriente y fuente controlada de tensión por tensión. Para insertar fuentes controladas en LT Spice se utilizarán dos tipos de “fuentes generalizadas” de tensión y corriente, denominadas “behavioural source”. Al insertar este tipo de fuentes en el esquemático en forma es igual a una fuente independiente, la única diferencia es solo que se debe editar una función denominada F(…), para cambiarla es similar que cuando se le asigna un valor a algún componente; es decir sobre la fuente controlada solo se debe apretar click derecho y se podrá editar la función. FUENTE CONTROLADA DE VOLTAJE Símbolo: Bv Para insertar la fuente se debe ir a “component” y luego seleccionar Bv, y se tendrá lo siguiente en el esquemático. Esta fuente de voltaje puede ser controlada por corriente o voltaje dependiendo de la función asignada. Fuente de tensión controlada por tensión Para hacer que la fuente sea controlada por tensión la función debe ser: G*V(N1, N2) donde G es la ganancia, N1 y N2 son los nodos donde se encuentra el voltaje chofer. Si se quiere hacer una fuente controlada de voltaje donde su cantidad chofer sea la tensión entre los nodos N002 y N003 y además que sea 3 veces mayor a esta, se debe escribir: Fuente de tensión controlada por corriente Para hacer que la fuente sea controlada por corriente la función debe ser: G*I(Name) donde G es la ganancia y Name es el nombre de la componente por donde circula la corriente chofer. Si se quiere hacer una fuente controlada de voltaje donde su cantidad chofer sea la corriente que circula por C1 y además que sea 4 veces mayor que esta, se debe escribir: FUENTE CONTROLADA DE CORRIENTE Símbolo: Bi, Bi2 Para insertar la fuente se debe ir a “component” y luego seleccionar Bi o Bi2 (la diferencia entre ambas es solo la dirección de la corriente) y se tendrá lo siguiente en el esquemático: Esta fuente de corriente puede ser controlada por corriente o voltaje dependiendo de la función asignada. Fuente de corriente controlada por tensión Para hacer que la fuente sea controlada por tensión la función debe ser: G*V(N1, N2) donde G es la ganancia, N1 y N2 son los nodos donde se encuentra el voltaje chofer (misma sintaxis cuando la fuente controlada de voltaje es controlada por tensión). Fuente de corriente controlada por corriente Para hacer que la fuente sea controlada por corriente la función debe ser: G*I(Name) donde G es la ganancia y Name es el nombre de la componente por donde circula la corriente chofer. (misma sintaxis cuando la fuente controlada de voltaje es controlada por corriente). EJEMPLO Considere la siguiente red con fuentes controladas: En esta red, se tienen dos fuentes controladas por una parte B1 es una fuente controlada de corriente controlada por la tensión de las fuente V2 y otro lado B2 es una fuente controlada de tensión controlada por el voltaje en la resistencia R1. En el siguiente gráfico se muestra la relación entre la fuente B1 y el voltaje V2: Al ver el gráfico anterior la se ve que I(B1) es 3 veces I(V2), esto porque la función escrita en la fuente controlada de corriente es 3*I(V2). Al igual que en el anterior el voltaje en R1, es decir el voltaje entre los nodos N002 y N001 es 3 veces menor que el voltaje en la fuente controlada de tensión (que está entre los nodos N004 y N003). En resumen para colocar fuentes controladas en LT Spice, se debe ir a “component”, usar Bv para fuentes controladas de voltaje y Bi ó Bi2 para fuentes controladas de tensión. Si la cantidad chofer es voltaje en las fuentes se deben escribir entre que nodos esta esa tensión. Si la cantidad chofer es corriente se debe escribir el nombre de la componente por la cual circula la corriente. OBS 1: El nodo donde se define tierra es siempre el nodo número cero. Si el voltaje chofer está entre algún nodo de la red y tierra debe escribirse V(N00X, 0) o simplemente V(N00X) OBS 2: Si la cantidad chofer es una corriente LT Spice define en qué dirección circula. Verificar que esta cantidad va en la dirección deseada en la fuente controlada de corriente. OBS 3: La fuentes anteriores son las más usadas y más cómodas a la hora de escribir (ya que se puede cambiar fácilmente su cantidad chofer), pero también existen otras fuentes controladas en la librería de LT Spice (cuyo procedimiento para hacerlas depender de tensiones o corrientes es más engorrosa que las fuentes antes mencionadas) las cuales son: e y e2 (fuente de voltaje controlada por voltaje), f (fuente de corriente controlada por corriente), g y g2 (fuente de corriente controlada por tensión) , h (fuente de tensión controlada por corriente). Para usar este tipo de fuentes se debe ir a “component” y seleccionar la el nombre de la fuente a utilizar. OBS 4: Para ver los nodos en el esquemático (o ponerles el nombre que se desee) se debe ir a “Label Net”, escribir donde sale ABC el nombre deseado y poner aceptar. Ahora solo debemos conectarlo en el nodo que deseemos renombrar y ahora dicho nodo tendrá ese nombre. APENDICE SPICE Netlist Para colocar fuentes controladas se hará recurrente ir a “Spice Netlist”, esta lista contiene información acerca de cada componente del circuito. Para acceder a esta lista se debe apretar click secundario en el esquemático, colocar View y después SPICE Netlist. Al seleccionar esta opción saldrá un cuadro donde la primeria línea es la ubicación del archivo, después la mayoría son características de las componentes; el primer valor indica el nombre, el segundo y tercero los nodos entre los cuales se encuentra la componente y el cuarto el valor que tiene (en sus respectivas unidades). Las últimas líneas son acerca de las opciones de simulación. Esta SPICE Netlist corresponde al circuito del ejemplo anterior, puede compararla con la red para verificar los datos anteriores.