Analise DC Sweep no LTspice

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Beleza pessoal!?Vamos continuar nossa série, aprendendo um pouco mais sobre o LTspice. Nesse post, vamos explorar a análise DC Sweep, que é utilizada quando você deseja analisar o circuito, variando as fontes de tensão ou corrente, ou um outro parâmetro do mesmo.

O Esquemático

Monte o circuito a seguir. Se necessário, consulte artigos anteriores para entender o básico de como montar circuitos no LTspice. Nesse circuito, com a análise DC Sweep, vamos obter a curva característica do Transistor BC547C.

Apliquei alguns rótulos nos nós do circuito (Coletor, Emissor e Base). Você tem duas formas de configurar a análise DC Sweep… Diretamente, aplicando a Diretiva Spice (comando), conforme mostrado no esquemático; ou através do menu [Simulate],na opção [EditSimulationCmd].

Selecione a aba [DC Sweep] e preencha os campos, conforme exemplo. Nesse caso, estamos variando duas fontes, uma de tensão e outra de corrente. Vamos trabalhar com as duas abas [1st Source] e [2nd Source], conforme mostrado a seguir.

Outra opção de selecionar essa análise DC seria na barra de ferramentas, clicandono botão [SPICE Directive] e digitando‘.op’. Depois, clique no botão [OK], arraste e cole a Diretiva Spice no esquemático.

ATENÇÃO! É importante deixar os valores das fontes com zero, conforme mostrado a seguir. O LTspice variará esses valores, então, deixe-as zeradas.

Simule o Circuito

Observe a janela, para visualizar a forma de onda foi mostrada. Porém, ainda não definimos o que medir.

Vamos medir a corrente no terminal coletor de Q₁, aproximando o ponteiro do mouse no coletor de Q₁, até que o ponteiro se torne um alicate amperímetro.Então, clique nesse ponto e veja a medição, conforme mostrado a seguir.

Veja que maravilha!

E não é que, uma das principais curvas características de um Transistor foi mostrada. A curva I_C por V_CE pela corrente de Base.

Em um artigo no futuro, vamos entender melhor essa curva.Mas, o objetivo desse post é mostrar os recursos da análise DC Sweep.O LTspice, através da análise DC Sweep, em sua primeira interação, aplica uma corrente de 20uA na Base e depois varia a tensão V_CE de 0 à 15 Volts. Na segunda interação, aplica uma corrente de 40uA na Base e depois varia a tensão V_CE de 0 à 15 Volts, e assim por diante…Até aplicar uma corrente de 200uA na Base e, depois, variar a tensão V_CE de 0 à 15 Volts.

Na curva mais inferior, temos 20uA na Base e 8mA no Coletor. Um Beta de 8mA/20uA = 400.

Outro Recurso Diretiva Spice Variando a Fonte de Tensão

Monte o circuito a seguir e configure a análise DcSweep(Diretiva Spice), conforme mostrado a seguir. É um divisor de tensão resistivo, muito básico. Mas, nossa intenção é ver recursos importantes da análise DC Sweep.

Simule o circuito

A tensão de saída (terminal OUT) é a queda de tensão sobre R₂. E, como a fonte de tensão varia de 1 Volts a 10 Volts, a queda de tensão, devido a relação das resistências, também variada linearmente, conforme mostrado a seguir.

Vamos inserir a Diretiva Spice (comando), conforme mostrado no esquemático ‘.meas IR2 FIND I(R2) WHEN V1=6’ e simule o circuito novamente.

Até aqui nada mudou.Mas, no menu [View], selecione a opção [SPICE Error Log] ou acesse através as teclas de atalho [CTRL]+[L]. A seguinte janela é mostrada e observe a informação em destaque ‘ir2: i(r2)=0.0006 at 6’.

O que está acontecendo? Solicitamos ao LTspice medir a corrente em R₂, quando a tensão na fonte V₁ estiver com 6 Volts.Então, o resultado é mostrado na janela ‘SPICE Error Log’, que é uma corrente de 0,6 miliamper.

Outro Recurso Variando Parâmetro

Monte o circuito a seguir e configure a análise DcSweep (Diretiva Spice), conforme mostrado a seguir. Observe que, o valor da resistência R₂agora é um parâmetro {R}. Também, insira mais dois comandos Diretivas Spice, que são:

.stepparam R 100 2k 100 – Comando para R variar de 100Ω à 2kΩ, com incremento de 100Ω.
.meas P MAX (V(vp)*I(R2)) – Comando para medir a máxima potência sobre R₂, através da fórmula dada.

Simule o Circuito

Meça a queda de tensão sobre R₂, conforme mostrado a seguir

No menu [View], selecione a opção [SPICE Error Log] ou acesse através as teclas de atalho [CTRL]+[L]. A seguinte janela é mostrada e observe a informação em destaque ‘p: MAX(v(pb)*i(r2))=0.025 FROM 100 TO 2000’.Portanto, a máxima potência que R₂ dissipa é 0,025 [W] ou 25 [mW].