practica 5

Practica 5: Circuitos de primer orden

En primer lugar, haremos la simulación de la carga de un condensador con el siguiente circuito. Una vez simulado el circuito de la figura, hay que visualizar la tensión y la corriente del condensador.

Una vez hemos construido el circuito, haremos su simulación. IR a la opción PsPice y crear una nueva simulación. Y de alli  hacer el análisis Time Domain y aplicar un tiempo de 100ms. 

A través de la curva se observa que la tensión del condensador va aumentando con el tiempo hasta llegar a los 10V donde se mantiene constante. Este efecto es conocido como efecto de carga del condensador.

Despues de simular, se abrirá una nueva ventana donde podremos encontrar las gráficas. Para visualizarlas tendremos que hacer click en la opción Traces/Add Traces, o bien en el icono directo. Se nos abrirá una nueva ventana y en ella escogeremos las gráficas deseadas; en este caso, la tensión en el condensador C.

En esa parte de la practica, hay que volver a hacer lo que hemos hecho en el ejercicio anterior, es decir  Crear una nueva simulación en Time Domainy y asignarle un tiempo de 100ms. Ejecutamos y obtenemos la siguiente gráfica:

A continuación vamos a estudiar la constante de tiempo de carga. Hay que volver al primer circuito y realizar un análisis paramétrico. Con este tipo de análisis se consiguen resultados variando el valor de la resistencia R1.

Se comienza el análisis paramétrico seleccionando el componente PARAM de la librería SPECIAL. Una vez situado en la zona de trabajo, doble click en él y editar sus propiedades. Hacer click en New Column.

 Se abre una ventana en la cual hay que definir el nombre de la variable, en este caso la resistencia R1, “Rval”. Y más abajo asignar su valor: 1k. Una vez hecho esto, para terminar de asignar la variable, hacer click en Display y seleccionar la opción Name and Value.

Ahora tenemos que hacer la simulación. En el análisis Time Domain seleccionaremos el tipo de variable (Sweep variable), que en este caso es Global parametrer. Marcamos el barrido lineal y definimos los valores que tomará la resistencia R1. Desde1k hasta 20k, con incrementos de 1k.

Al realizar la simulación, se abre la ventana de visualización de las gráficas. Añadimos la gráfica de la tensión en extremos del condensador y vemos como afecta el valor de R1 al tiempo de carga del condensador :

Ahora vamos a visualizar la descarga de un condensador. Para ello diseñamos el siguiente circuito y lo simulamos con un análisis Time Domain durante un tiempo de 100ms.

Ejecutamos la simulación y en la ventana de gráficas visualizamos la tensión en el condensador, obteniendo la siguiente gráfica de descarga del condensador: 

En la gráfica apreciamos que el condensador se descarga en el primer instante y a partir de 70 ms se alcanza un valor de 0V hasta que se mantiene constante.

Si hacemos una comparación entre esta gráfica con las anteriores, vemos que el tiempo que tarda en descargarse es mayor. Eso es porque si variamos la constante de carga, las gráficas difieran entre ellas.

Hemos dibujado el circuito y simulado de tipo Time Domain. En el circuito tenemos dos interruptores: el primero en el instante t=0 está cerrado y se abre a los 5ms y el segundo en el instante t=0 está abierto y se cierra a los 5ms.

Este circuito es para  comprobar cómo se carga y se descarga el condensador dependiendo de la situación de los interruptores.

Una vez obtenida la gráfica, observamos que en los primeros 5ms la curva es ascendente, el condensador empieza a cargarse y alcanza una tensión de aproximadamente 10V. A partir de los 5 ms la curva es descendente, por lo tanto empieza el proceso de descarga.

4.2. Circuito de carga y descarga de un condensador mediante generador de tensión.

Hemos realizado el circuito esta vez sin interruptores para observar varios procesos sucesivos. En este caso, la fuente de tensión genera pulsos lo que hace que se repite el proceso. Se obtiene la siguiente grafica.

5.   Carga y descarga de una bobina.
Modificando el circuito de la figura anterior sustituyendo el condensador por una bobina nos da el siguiente circuito: 

Despues de hacer la simulación del circuito,nos sale la siguiente gráfica :