8/18/2019 Manejo de Paquetes Computacionales para la Simulación de Circuitos Eléctricos
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Análisis de Circuitos Eléctricos
Roberto Vega Peña 1
Introducción
El software de simulación y diseño de circuitos de Multisim brinda a los ingenieros
habilidades avanzadas de análisis y diseño para optimizar el rendimiento, reducir los
errores de diseño y acortar el tiempo para generar prototipos. Las herramientas intuitivas
resultan en iteraciones de tarjeta de circuito impreso (PCB) y significativos ahorros en
costo
Con potentes características de aprendizaje e integración de hardware de laboratorio,
Multisim enseña a los estudiantes conceptos básicos de electrónica analógica, digital y de
potencia a lo largo del plan de estudios de ingeniería y ciencias.
Se realiza una previa evaluación de dos de los distintos programas de simulación para
circuitos y diagramas electrónicos, y estos nos facilitan bastante, además de proporcionar
todas las librerías, también nos son de utilidad para fines educativos.
La importancia de conocer distintos software de simulación, es de tener un amplio
panorama, para así saber para qué nos puede servir cada uno, ya que aunque son
similares, cada uno de estos tiene sus diferencias y distintos usos.
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Análisis de Circuitos Eléctricos
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Índice
I. Programas de simulación y análisis de circuitos
1. Labview………………………………………………...3
2. Multisim………………………………………………...4
3. Livewire………………………………………………...5
4. Proteus…………………………………………………6
5. CircuitMaker …………………………………………...7
II. Simulaciones
1. Multisim………………………………………………
...8
2. Proteus…………………………………………………11
III. Conclusiones…………………………………………18
IV. Bibliografías…………………………………………19
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LabVIEWNational Instruments®
Aplicaciones
- Automatizar Medidas y Procesar Datos de Señales
- Control de instrumentos
- Automatizar Sistemas de Pruebas y Validación
- Diseñar Sistemas Embebidos de Control y Monitoreo
- Educación Superior (Universidad/Facultad)
Características generales
El potente entorno de desarrollo de sistemas de NI LabVIEW, se puede construir cualquier
sistema de medidas o control en mucho menos tiempo. LabVIEW integra completamente
cualquier hardware con extensas bibliotecas de análisis y procesamiento de señales,
ofrece interfaces de usuario gráficas personalizadas y le permite implementar estos
sistemas a una plataforma que utiliza la tecnología más nueva y más avanzada.
Se puede escalar de manera efectiva su aplicación para cumplir con los cambiantes
requerimientos. La naturaleza de software y hardware integrados de esta plataforma
facilita visualizar e implementar toda la tecnología, E/S, matemática y modelos necesarios
para un sistema. En LabVIEW, se puede usar diferentes enfoques de programación con
las últimas tecnologías para describir la manera en la que funciona su sistema y después
compilar al mejor dispositivo para ejecutar su sistema. De esta manera usted puede
realizar iteraciones rápidas no solamente en el diseño, sino también en la implementación
de los sistemas que usted necesita.
Con LabVIEW puede:
Diseñar
Simular
Controlar
Programar
Visualizar
Crear un sistema
Desarrollar
LabVIEW va enfocado hacia el desarrollo, innovación y educación.
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Multisim National Instruments®
Aplicaciones
- Aplicaciones académicas
- Aplicación de diseño de circuitos
Características generales
Multisim es un entorno de simulación SPICE avanzado y estándar en la industria. En todo
el mundo, los profesores lo usan para enseñar teoría de electrónica y los ingenieros lo
usan en varias industrias para diseñar y generar prototipos de circuitos.
Es el principio básico de la solución para la enseñanza de circuitos para construir
experiencia a través de la aplicación práctica del diseño, generación de prototipos ypruebas de circuitos eléctricos. El enfoque de diseño de Multisim le ayuda a reducir las
iteraciones de prototipos y a optimizar los diseños de tarjetas de circuito impreso (PCB) al
inicio del proceso.
El software NI Multisim está equipado con una base de datos de cerca de 22,000
componentes de los fabricantes líderes en semiconductores como Analog Devices,
National Semiconductor, NXP, ON Semiconductor y Texas Instruments. Puede escoger
de una extensa lista de amplificadores, diodos, transistores, fuentes de alimentación
conmutadas y otros componentes para diseñar y evaluar rápidamente circuitos analógicos
y digitales.
Con Multisim puede crear y diseñar circuitos y diagramas electrónicos, así como también
la simulación de estos mismos para su debida aplicación.
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LivewireNew Wave Concepts®
Aplicaciones
- Simulación de circuitos electrónicos
- Aplicaciones académicas
- Análisis de circuitos electrónicos
Características generales
Livewire es una sencilla interfaz de usuario, le ayuda a construir circuitos de forma rápida
y sencilla . Sólo tienes que arrastrar los componentes que necesita y se conectan entre sí
utilizando la herramienta de cableado inteligente de Livewire . Haga los ajustes finales a
su circuito por los componentes en movimiento- Livewire preservará todas las conexiones
y re-ruta si es necesario y pulse el botón 'play ' para empezar la simulación.
Puede simular todo tipo de circuitos electrónicos, desde simples codificadores hasta
divisores de voltaje. En conjunto con PCB Wizard puedes tanto simular como iseñar, y
pasar directamente los diagramas de un programa a otro.
Tiene al posibilidad de mostrar el diseño previamente hecho en un sistema esquemático,
dibujo Artwork para impresión, visualización de líneas y sentido de corrientes, visualizar
los componentes colocados en imagen, y hacer mediciones simulando herramientas de
medición y graficación.
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ProteusLabcenter Electronics®
Aplicaciones
- Simulación de circuitos electrónicos
- Diseño de diagramas
- Simulación aplicada gráficamente
- Aplicaciones académicas
- Análisis de circuitos electrónicos
Características generales
Proteus es una compilación de programas de diseño y simulación electrónica, que consta
de los dos programas principales: Ares e Isis, y los módulos VSM y Electra.
Permite diseñar el plano eléctrico del circuito que se desea realizar con componentes muy
variados, desde simples resistencias, hasta alguno que otro microprocesador o
microcontrolador, incluyendo fuentes de alimentación, generadores de señales y muchos
otros componentes con prestaciones diferentes.
Puede simular, en tiempo real, con posibilidad de más rapidez; todas las características
de varias familias de microcontroladores, introduciendo nosotros mismos el programa que
controlará el microcontrolador y cada una de sus salidas, y a la vez, simulando las tareas
que queramos que lleve a cabo con el programa. Se pueden simular circuitos con
microcontroladores conectados a distintos dispositivos, como motores, lcd´s, teclados en
matriz, etc. Incluye, entre otras, las familias de PIC's PIC10, PIC12, PIC16, PIC18, PIC24y dsPIC33.
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CIRCUITMAKER Altium®
Aplicaciones
- Simulación de comportamiento- Toma de voltaje y corriente
- Simulación del funcionamiento del circuito
- Visualización de líneas y sentidos de corriente y voltaje
- Graficación del funcionamiento y comportamiento
Características generales
Permite la simulación de circuitos electrónicos analógicos y digitales, mostrando a su vez
el uso y comportamiento de este. Se puede visualizar el sentido y dirección tanto de la
corriente como el voltaje, y una visualización gráfica de este mismo.
Simula las mediciones debidas en tiempo real de cualquier circuito que se pueda crear
mediante este software.
Te permite crear diseños de circuitos y diagramas.
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Simulaciones de medición de parámetros eléctricos de circuitos
Mult is im
Ejercicios
1) 2)
3) 4)
5) 6)
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7) 8)
9) 10)
11) 12)
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13) 14)
15) 16)
17)
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Proteus
Ejercicios
1)
2)
R1
12K
R2
4K
R36K
V112V V2
6V
mA
+1.25
R1
6K
R2
2K
R32K
V16V
V23V
R41K
mV
-833
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3)
4)
5)
R1
6K
R2
12K
R36K
V112V
V26V
µV
-0.01
V16V
R1
12K
R2
12K
R312K
R412K
I12mA
µA
-900
R1
4K
R22K
R3
2K
R42k
I12mA
V16V
Volts
-1.75
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Roberto Vega Peña 13
6)
7)
R14K
R2
2K
R3
3K
R4
3K
I12mA
V16VR5
1K
µA
-667
µA
+833
R12K
R2
2K
R3
4K
R4
4K
I12mA
V16V
I24mA
Volts
+5.00
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8)
9)
10)
11)
R16K
R2
6K
R3
4K
R44K
V16V
I24mAR5
8K
mA
+2.50
R1
4K
R2
2K
R36K
R42K
R51.0K
I1
3mA
V16V Volts
+2.00
m A
+ 1 . 6 7
R13k
I12mA
R26k
V1
3V
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12)
13)
V13V
V2
6V
V33V
R1
6k
R212k
R36k
R4
12k
µA
+583
R112k
R2
4k
R3
6k
R42k
I12mA
V16V
V23V
mA
+1.50
R1
4k
R2
2k
R36k
I12mA
V16V
V2
3V
Volts
+3.00
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Roberto Vega Peña 16
14)
15)
V16V
V212V
R1
4k
R3
4k
R22k
R46k
mA
+1.59
V1
6V
I1
2mA
R112k
R212k
R44k
R3
6k
mV
-429
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Roberto Vega Peña 17
16)
17)
V112V
V2
6V
R23k
R36k
R1
6k
R4
12k
µV
+16.0
mA
+2.00
V16V
R6
4k
R1
6k
R4
2k
R212k
R54k
V2
6v
R312k
Volts
+3.56
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Conclusiones
Con estos programas podremos construir circuitos digitales sobre un módulo digital virtual
a partir de modelos lógicos de circuitos integrados estándares (familia TTL LS) y de
aplicación específica (ASIC). Los circuitos pueden ser simulados en el módulo digital
directamente y en algunos casos pueden ser validados con Escenarios Virtuales que
representan al ambiente donde los circuitos operarán. Además, los circuitos hechos
pueden ser almacenados, recuperados y editados.
En muchos de estos también incluye Tutoriales Interactivos de algunos circuitos lógicos
típicos, y muchos de ellos incluyen descripciones VHDL. Estos software han sido
diseñados para ser empleados como una herramienta de enseñanza y aprendizaje del
diseño digital y actualmente está orientado a cursos básicos o de introducción a los
circuitos digitales, tanto en el nivel escolar como universitario. La mayoría de estos no son
gratuitos, y la paga justifica el medio utilizado junto con el aprendizaje obtenido. La copia y
uso libre, está sin restricción para algunos de estos, como lo son otros con licencia de
software libre.
Nos facilita bastante el uso de simuladores, porque así podremos saber si un diseño o
proyecto puede funcionar o no, y así darnos cuenta si el error es físico o de diseño del
mismo.
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Bibliografías
1) James Truchard, 2016, http://www.ni.com/labview/, 22 de febrero de 2016
2) James Truchard, 2016, http://www.ni.com/multisim/, 22 de febrero de 2016
3) Nick Martin, 2016, http://circuitmaker.com/About, 22 de febrero de 2016
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