Introdução à simulação de

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1 Introdução à simulação de circuitos RF: Oficina ADS X EMICRO-NE 30/10/2015 a 01/11/2015 Campina Grande PB Antonio Augusto UFPB 1

2 O que esperar da oficina? Foco no uso da ferramenta (revisão da teoria limitada ao estritamente necessário) Simulação de circuitos (não abordaremos simulação de sistemas) Muitos exemplos básicos (como se fosse para explicar a quem nunca usou ADS...) Alguns mais avançados (pra você não ficar entediado...) EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 2

3 O que é ADS, porque ADS? Ferramenta de concepção de circuitos, otimizada para RF*. Diversos motores de simulação (DC,AC,HB,TAHB,...). Simulação de elementos concentrados e/ou distribuídos Vários utilitários de simulação e visualização de resultados EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 3

4 Começando do início: Criando um workspace Next EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 4

5 Criando um workspace Nome do projeto Local onde vai ser salva a pasta do projeto Next Finish EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 5

6 Criando um workspace File view Folder view EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 6

7 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Botão para criação de esquemáticos EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 7

8 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Nome do esquemático Cancel EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 8

9 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe palletes (componentes, fontes, tipos de simulação,...) Terra Ligação Simular (fios) Nomear Variáveis nets Simular com variação dinâmica de parâmetros! área para compor os esquemáticos EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 9

10 Explorando os palletes Passivos Fontes Simulação Modelagem Ativos EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 10

11 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Lumped Components EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 11

12 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Clique no componente, depois botão da esquerda (mouse) Comandos muito usados! Mover texto ou espelhar: comando (F5 ou Shift+X ou Shift+Y) seguido de 1 clique sobre o componente Rotacionar* ou copiar: 1 clique sobre o componente seguido do comando (CTRL+R ou CTRL+C, CTRL+V) * Funciona também no modo 1 EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 12

13 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Sources Time Domain ou Sources Freq. Domain EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 13

14 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Conectando os componentes: 1º clique Se você dispuser o terminal de um componente sobre um outro, o ADS vai conectá-los automaticamente 2º clique 3º clique EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 14

15 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Alterando valores... Clique sobre o valor, ou clique 2x no componente EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 15

16 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Para observar tensões, você deve nomear nets: 2: nomeie o net 1: clique 3: clique sobre o net que quer nomear EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 16

17 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Para observar correntes, você deve inserir pontas de corrente: Probe Components Nomeie clicando sobre o nome EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 17

18 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Simulation-DC EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 18

19 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Tudo pronto?? RUN, Forest, RUN!!! EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 19

20 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Eis que surge um data set Várias possibilidades de visualização: gráfico x-y, gráfico polar, carta de Smith, lista,... EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 20

21 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Usemos uma lista Clique no branco para criar Selecione o que quer ver Adicione (ou clique 2x na variável) EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 21

22 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Confira os valores! E se eu quiser saber a potência dissipada no resistor? EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 22

23 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Você pode usar equações no data set Clique no branco para criar Insira a equação usando as variáveis e clique em ok Por fim, salve o data set Clique 2x EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 23

24 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Para adicionar a potência, clique 2x na lista Selecione Equations Adicione a potência EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 24

25 O 1º esquemático, a gente nunca esqueçe Confira os valores! EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 25

26 O 1º esquemático, a gente já esqueçeu... Sim, mas... Isso eu faço com papel e lápis... Não dá pra fazer algo um pouquinho mais complicado?? ps.: salve o esquemático e o data set, pois vamos criar outro esquemático! EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 26

27 Simulação DC paramétrica Criando um novo esquemático: EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 27

28 Simulação DC paramétrica Devices-BJT Insira um símbolo Observe a correspondência Ufa! Até que enfim um transistor... Insira um modelo (genérico) EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 28

29 Simulação DC paramétrica Ao clicar 2x no modelo, aparecem seus parâmetros e correspondentes valores default (você pode alterá-los) Parece familiar? Clique em Helppra ter acesso às equações! EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 29

30 Simulação DC paramétrica Vamos estimulá-lo em corrente na base e em tensão no coletor: Sources-Time Domain (ou Freq. Domain) Insira um símbolo EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 30

31 Simulação DC paramétrica Já que vamos variar a corrente na base e a tensão no coletor, nomeios como variáveis É só clicar e inserir o texto EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 31

32 Agora insira as variáveis! Simulação DC paramétrica Digite ib Clique 1x no esquemático para inserir Clique 2x Insira ib, vce, depois remova X EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 32

33 Simulação DC paramétrica Adicione uma ponta p/ medir a corrente de coletor: Probe Components Nomeie EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 33

34 Simulação DC paramétrica Espelhe a ponta de corrente (SHIFT+Y): Observe o sentido!!! EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 34

35 Simulação DC paramétrica Adicione a simulação DC e um Parameter sweep Simulation-DC EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 35

36 Configurando a simulação DC (clique 2x): Simulação DC paramétrica Parameter to sweep: vce Sweep linear vce de 0V a 10V por passo de 10mV EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 36

37 Simulação DC paramétrica Se você quiser que a configuração apareça no esquemático (opcional): Clique em Display Habilite SweepVar Habilite Start, Stop, Step Clique em Apply EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 37

38 Simulação DC paramétrica Configurando o Sweep (clique 2x): Parâmetro a variar: ib Definamos ib variando de 100µA a 500µA por passo de 100µA EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 38

39 Simulação DC paramétrica Configurando o Sweep (IMPORTANTE!): Veja a correspondência O Sweep vai ser usado na simulação DC1 Ao final, clique em Apply EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 39

40 Simulação DC paramétrica Tudo pronto?? RUN, Forest, RUN!!! EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 40

41 Simulação DC paramétrica Usemos um gráfico x-y Clique no branco para criar Selecione o que quer ver Adicione (ou clique 2x na variável) EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 41

42 Simulação DC paramétrica Clique 2x na curva, para alterar suas propriedades EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 42

43 Chega de DC! Até agora só aquecemos o planeta. Cadê o sinal?? EMICRO-NE: Oficina ADS Antonio Augusto 43