Rieccoci a parlare di Qucs.

Negli articoli precedenti abbiamo visto come disegnare uno schema circuitale, come effettuare un’analisi DC (calcolare le tensioni dei nodi e le correnti) e come fare una simulazione al variare di uno o due parametri.

Adesso andiamo un pò più nel dettaglio: vediamo come procedere nel fare un’analisi temporale.

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Il riferimento per l’analisi temporale lo trovate nel work book di Qucs che potete scaricare da qui, è scritto in inglese, ma è abbastanza chiaro. In questo articolo cercheremo di spiegare come procedere per fare l’analisi in transitorio dei circuiti, attraverso esempi semplici e chiari (o almeno ci spero).

Nel work book usano un amplificatore a transiator come esempio, noi qui cominceremo con dei circuiti RC.

Nota: Premesso che tutti voi conosciate già il funzionamento di un circuito RC, come ricavarne la funzione di trasferimento, come si tracci un diagramma di Bode ecc. Qui vedremo tutto questo attraverso delle simulazioni, lasciando la parte teorica ad un futuro articolo.

Cominciamo…..

Carica e Scarica dei condensatori

Cominciamo l’analisi nel dominio del tempo considerando la carica e la scarica di un condensatore. Il circuito è molto semplice, resistenza e condensatore serie. Visto che già abbiamo visto come si disegna un circuito lo proponiamo direttamente qui di seguito

xx 1 xx Nello schema abbiamo due componenti che finora non abbiamo incontrato il condensatore e il generatore di tensione rettangolare. Il primo è abbastanza semplice, ce ne rendiamo conto aprendo la schermata delle proprietà. Ci troviamo davanti 3 campi:

-C: indica il valore di capacità del condensatore;
-V: indica il valore di tensione iniziale del condensatore, ci è utile nello studio dei transitori, e serve anche per velocizzare le operazioni di simulazione: il programma prima calcola le condizioni iniziali, e poi procede con l’analisi nel tempo. Per circuiti molto complessi può capitare che il programma si blocchi nel tentativo di calcolare le condizioni iniziali per tutti i componenti e questo si evita usando questo campo.
-Symbol: Indica semplicemente il simbolo circuitale che compare nello schema, ai fini della simulazione non cambia niente.

Qualche parola in più si deve spendere per il generatore. Lo troviamo sempre nella scheda Componenti > Generatori un pò più in basso. Aprendo la schermata delle proprietà vediamo diversi parametri editabili:

xx 2 xx -U: Indica il valore di tensione dell’impulso alto;
-TH: è la durata dell’impulso alto;
-TL: è la durata dell’impulso basso;
-tr: (time rise) è il tempo di salita;
-tf: (time fall) è il tempo di discesa;
-td: (time delay) è il ritardo con cui far partire l’onda quadra.

Per chi ha studiato un pò di simulazione circuitale con SPICE questi parametri sono abbastanza noti. Per chi invece non ha la minima idea di che cosa rappresentino facciamo un piccolo riassunto.