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OORRCCAADD –– OO UUSSOO DDOO PPSSPPIICCEE EEMMCCIIRRCCUUIITTOOSS EELLÉÉTTRRIICCOOSS EE

EELLEETTRRÔÔNNIICCOOSS

Ministrante: Prof. Falcondes José Mendes SeixasMonitores: Eng. Thiago Naufal Santelo

Eng. Vinícius Assad Gonçalves

Ilha Solteira2003

ORCAD – O uso do PSpice em circuitos elétricos e eletrônicos

2

1) Circuito linear ativo (fontes CC):

V1100V

R1

100 R3

220I1

1AR4

10

R2

100R5

10

a) 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):

0

D1

D1N4002

100V

Vi

110Vrms

R1

1k Vo

a) 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.

Print step = 100µFinal time = 100mNo Print Delay =Step cealing = 100µ

tVi ϖsen.2.110=Voff = 0VAMPL = 155FREQ = 60HzPhase = 0o

Simular 50ms


3

3) Circuito linear ativo (fontes CA):

V1

60Hz

100Vpico

R4

R6

R2

V2

60Hz50Vpico

R1

R5

R3

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):

C1

1uF

V1

1KHz100Vpico

R1

10

0

a) 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 de

deslocamento (f) e calcule o cosf ;

c) Mostre que icdtdVcC =*1 [1e-6*D(Vc)] = I(C1).

Simular 5 períodosGravar 4 períodos


4

5) Circuito RL série (indutivo):

V1

60Hz100Vpico

L1

100mH

1

2

0

R1

10

a) Calcule o fator de potência (fator de deslocamento = cosf ) da fonte;

b) Mostre que dt

diLv L

L *= ; [100e-3*D(I(L1))] = V(L1)

c) Mostre que ∫= dtvL

i LL .*1

[(1/(100e-3))*S(VL)] = I(L1)

6) Simulação no domínio da freqüência (circuito ressonante):

0

L1

1mH

1

2

C1

25.33u

R1

100

100V

Vo

V1

+-

a) 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].

Simular 5 períodosGravar 4 períodos

Fonte V1à VSRCAC = 100VAnalysis è setupèAC SweepSelecione: DecadePts/Decade = 1000Start Freq = 0.1End Freq = 10meg


5

7) Filtros PB e PA (fonte CA com ruído de alta freqüência):

V1

50KHZ 10V

R1 1k

C1 15nF

0

V2

500Hz 100V P.A.

P.B.

a) 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):

R2

4.7

L2

50mH

1 2

0

V3V1

100Vpico

L1

50mH

1 2

L3

50mH

1 2

R1

4.7

0

V2

R3

4.7

a) 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/S

d) Inclua um banco de capacitores de 1.000µF, em Y e repita o item c)

Simular 5 períodos

Simular 200ms

Fontes simétricase equilibradas


6

9) Circuito Integrado - Comparador de tensão LM311:

0

R1

0

0

0

Vc5V

0

Vo

U1

7

2

31

8

4

6

5

OUT

+

-G

V+

V-

B/SB

Vcc15V

Vtri

a) 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):

0

100KHz

50KHz

100

0

0

R2

1k

5V

V2

0

0

5V

0

U3A

7402

2

31

Vc5V

R1

1k

0

15V

V1

U4A

7404

1 2

0

U1

7

2

3 1

84

6

5

OUT

+

- G

V+

V-

B/SB

U2A

7402

2

31

0

15V

V1

Vtri

• 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).

Fonte VtriàVpulse (pulso genérico)

V1 =0V (tensão inicial)V2 =15V ( tensão final )TD =1ns ( tempo de retardo )TR =8.33ms (tempo de subida )TF = 1ns ( tempo de queda )PW =1ns ( largura do pulso )PER=8.3333ms ( período )

Obs.: PER > TD+TR+TF+PW


7

11) Simulação digital – circuito contador de década:

S2

U4A

7473

14

1

31213

2

J

CLK

KQQ

CLR

CLK

DSTM1 S1

U3A

7473

14

1

31213

2

J

CLK

KQQ

CLR

digclock

S3S0

contador de década ( reset em 1010 )

U2A

7473

14

1

31213

2

J

CLK

KQQ

CLR

V15V

U5A

7473

14

1

31213

2

J

CLK

KQQ

CLR

U6A

7400

1

23

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):

V2

220 Vrms

Ls1

D2

D1N4004

Lp

D1

D1N4004Carga

100 ohm

Ls2

a) 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.

Lp = 81mHLs1 = 9mHLs2 = 9mHInclua o núcleo:K_linear (L1, L2, L3)

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