Simulação Computacional de Circuitos Eletrônicos · de Circuitos Eletrônicos. Bibliografia para...
Transcript of Simulação Computacional de Circuitos Eletrônicos · de Circuitos Eletrônicos. Bibliografia para...
Florianópolis, fevereiro de 2013.
Prof. Clóvis Antônio Petry.
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica
Métodos e Técnicas de Laboratório em Eletrônica
Simulação Computacional de Circuitos Eletrônicos
Bibliografia para esta aula
www.ProfessorPetry.com.br
Nesta aula
Simulação computacional de circuitos eletrônicos: 1. Introdução; 2. Alguns simuladores; 3. Simulação versus teoria; 4. Simulação versus prática.
Introdução – Definição de simulação
Simulação: (retirado da WikiPedia) A simulação computacional de sistemas, ou apenas simulação, consiste na utilização de certas técnicas matemáticas, empregadas em computadores, as quais permitem imitar o funcionamento de, praticamente qualquer tipo de operação ou processo do mundo real, ou seja, é o estudo do comportamento de sistemas reais através do exercício de modelos. Conforme Pegden (1990): a simulação é um processo de projetar um modelo computacional de um sistema real e conduzir experimentos com este modelo com o propósito de entender seu comportamento e/ou avaliar estratégias para sua operação. Assim:
A simulação é um processo amplo que engloba não apenas a construção do modelo, mas todo o método experimental que se segue, buscando:
• Descrever o comportamento do sistema; • Construir teorias e hipóteses considerando as observações
efetuadas; • Usar o modelo para prever o comportamento futuro, isto é, os
efeitos produzidos por alterações no sistema ou nos métodos empregados em sua operação.
Introdução – Tipos de simulação
Introdução – Simulação de circuitos eletrônicos Simulação computacional de circuitos eletrônicos:
• Didático, ensino, estudo, transmissão de conhecimentos; • Pesquisa científica, entendimento de fenômenos; • Projeto de produtos; • Previsão de falhas; • Etc.
Introdução – Simulação de circuitos eletrônicos
Razões para usar softwares específicos: a) Complexidade dos circuitos eletrônicos; b) Dificuldade de representar o mundo real; c) Possibilidade de uso inúmeras vezes; d) Diminuição do custo de projeto; e) Aprendizagem via software; f) Outras...
Simuladores para eletrônica – O precursor Pspice - Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis
Donal Pederson Berkeley – California
1960 >> 1971
Simuladores para eletrônica – Orcad/Pspice
http://www.cadence.com
Simuladores para eletrônica – Multisim
www.ni.com/multisim/
Simuladores para eletrônica – Proteus
http://www.labcenter.co.uk/
Simuladores para eletrônica – Tina
http://www.tina.com
Simuladores para eletrônica – Psim
http://www.powersimtech.com
Software com simuladores integrados – Labview
http://www.ni.com
Software com simuladores integrados – Matlab
http://www.mathworks.com
Software com simuladores integrados – Scilab
http://www.scilab.org
http://www.ptc.com
Software com simuladores integrados – Mathcad
Software com simuladores integrados – Mathematica
http://www.wolfram.com
Simulação versus teoria
A simulação e o comportamento teórico do circuito: • A simulação deve ser condizente com a teoria; • O comportamento do simulador deve respeitar o
procedimento que um humano faria ao realizar a análise teórica do circuito;
• Deve apresentar flexibilidade para o estudo de fenômenos diferentes;
• No mínimo, uma biblioteca com componentes ideais deve estar disponível.
R1 = 1 kΩ
Vi = 5 V
+
-
R2 = 4,7 kΩ
I =VFRT
= 51k + 4,7k
= 0,88mA
Simulação versus prática
A simulação e o comportamento prático do circuito: • A simulação não é totalmente condizente com a prática; • A semelhança entre a simulação e a prática depende da
qualidade dos modelos dos componentes empregados; • A simulação pode auxiliar a prever comportamentos
desejados e indesejados na prática; • O simulador é uma ferramenta indispensável em
determinadas fases de projeto: • Concepção dos circuitos e estudos e testes iniciais; • Simulação do circuito projetado; • Desenho de placas de circuito impresso, 3D, etc.; • Ajustes no protótipo; • Otimização dos circuitos.
Próxima aula
Experimento 07: • Simulação computacional de circuitos eletrônicos.
www.ProfessorPetry.com.br
+
-
VR1Vi
+
-
R1
IR1
1 kΩ