TP Electronique

ECOLE DES MINES DE NANTES
- TP d’électronique- Eric Morteau- Noël Servagent - Date révision: 30/7/08 NS
N°1A – SIMULATION DE CIRCUITS
ELECTRONIQUES ANALOGIQUES
Logiciel PSPICE
Objectif du TP
Le but de ce TP est de familiariser l’élève avec le logiciel de simulation de circuit
électronique PSPICE. Ce logiciel est un outil indispensable à tout développement de
dispositifs électroniques analogiques (et numériques). Les circuits que vous devrez simuler
sont des filtres passifs du premier et second ordre, passifs et actifs.
I. PRESENTATION DE PSPICE
! ! Vous travaillerez dans le répertoire « Bureau/Mes documents/Users PSPICE ».
Evitez de toucher l’écran (traces de doigts). A la fin du TP, vous effacerez vos
fichiers ainsi que de la Corbeille et vous éteindrez le PC! !
Mot de passe XP commun aux trois PCs Pspice analogique : « pspice »
La version étudiante que vous utiliserez pour ce TP est gratuite. Elle est distribuée par la
société OrCAD et vous pouvez la télécharger à l’adresse http://www.orcad.com/. Cependant,
seuls les PCs mis à votre disposition seront utilisés pour ce TP.
Pspice (9.1 student) se démarre de la manière suivante :
Par le menu Par le répertoire OrCAD_Demo/Pspice :
Démarrer/Programmes/Pspice student :
OU
Les fonctions des principaux boutons de l’interface PSpice sont données sur la figure
suivante :
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Cadra
g
e
schéma
Fils
connexion
Librairie
composants
Derniers
composants
Paramètres
simulation
Simulation
Sondes
Mesure en
tous points
Annuler
rétablir
Copier
coller
Gestion
graphique
II. ETUDE D’UN FILTRE PASSE BAS DU PREMIER
ORDRE
1 Analyse temporelle
A savoir :
• La sélection d’un composant se fait par : « » ou « Draw/Get New Part… » ou
« Ctrl+G »
• Le tracé des fils de jonction se fait par: « » ou « Draw/Wire » ou « Ctrl+W ».
• Les sondes de mesures sont placées avec : « » ou « Markers/Mark Voltage Level »
ou « Ctrl+M »
Réalisez le schéma suivant :
V1 est un générateur de tension d’amplitude VAMPL=1V, de fréquence FREQ=1kHz et de
composante continu VOFF=0V (Part: VSIN ; Lib: source.sld)
R1 est une résistance de 1K (Part: R; Lib: analog.sld)
C1 est un condensateur de 1uF (Part: C; Lib: analog.sld)
Une masse doit obligatoirement être définie et de LABEL=0 (Part: AGND; Lib: port.sld)
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Pour tourner un composant de 90°, utilisez : ctrl r
Les caractéristiques des différents composants peuvent être modifiées en double cliquant
bouton de gauche de la souris sur le composant désiré.
On peut vérifier la validité du schéma dans le menu Analysis puis Electrical Rule check.
Avant de lancer une simulation, il faut configurer le type d’analyse souhaité ainsi que la plage
de visualisation. Pour cela utilisez : « » ou « Analysis/Setup… » puis sélectionnez une
analyse temporelle en cochant « Transient .. ».
Dans ce menu, le pas de simulation est donné par Print Step, le temps total de la simulation
par Final Time. Configurez le comme suit :
Enregistrez votre fichier dans Bureau/Mes documents/Users PSPICE puis commencez
la simulation en cliquant sur : « » ou « Analysis/Simulate » ou « F11 » :
Il est possible d’ajouter des courbes à partir de l’interface graphique en sélectionnant le nœud
sur lequel on veut faire une mesure par le menu Trace puis Add.
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L’évaluation d’une valeur en un point d’une courbe s’effectue avec les curseurs
« Trace/Cursor/Display » ou « » et les boutons de droite et gauche de la souris.
Question 1
• Expliquez l’allure de la tension au borne de C1 en début de simulation .
On peut modifier la tension initiale du condensateur C1 en jouant sur le paramètre IC du
modèle C1. Initialisez la tension aux bornes de C1 à IC=1V puis relancez la simulation.
• Donnez le déphasage entre la tension aux bornes du condensateur et celle du générateur.
2 Analyse fréquentielle
Il faut tout d’abord modifier le générateur V1 en sélectionnant un générateur de tension de
fréquence variable appelé VAC. (Part: VAC; Lib: source.sld). L’amplitude de ce générateur
sera de 1V ACMAG=1V et sa composante continue sera nulle DC=0V.
Le type d’analyse est à présent fréquentielle donc choisissez « AC Sweep... » dans le menu
« Analysis/Setup… » (pensez à dé-sélectionner l’analyse temporelle « transient »). On
choisira un balayage en fréquence logarithmique de 10Hz a 10kHz avec 10 points/décade.
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Effectuez la simulation.
Question 2
• Visualiser la tension aux bornes de C1 en décibels en plaçant une sonde de type
« vdb » (menu « Markers/ Mark Advandced ») et déterminer à l’aide des curseurs la
fréquence de coupure du filtre à –3dB et la pente du filtre en dB/decade.
• Visualisez la phase de cette même tension. Donner la valeur à 1000Hz.
Rappel : Vdécibels = 20log10(V )
III. FILTRE PASSE BAS DU 2° ORDRE
1 Analyse fréquentielle
Réalisez le montage suivant :
V2 est un générateur du type VAC d’amplitude 1V
L1 est une bobine de 10mH (Part: L; Lib: analog.sld)
R1 est une résistance de 50 (Part: R; Lib: analog.sld)
C1 est un condensateur de 1uF (Part: C; Lib: analog.sld)
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