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Progettazione Elettronica con MICRO-CAP
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Progettazione Elettronica con MICRO-CAP |
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Progettazione Elettronica con MICRO-CAP Strumento volto a divulgare le tecniche utili al progetto di circuiti analogici, digitali e misti tramite MICRO-CAP. Il software di tipo SPICE tra i più completi a disposizione dei professionisti come degli appassionati. Con una guida all’uso finalmente in lingua italiana si realizza un originale percorso tecnico, ovvero un progetto completo con il quale illustrare le funzionalità del programma, il suo impiego ed i trucchi da conoscere. L'obiettivo è di sviluppare idealmente un circuito di pari passo con l'apprendimento dei metodi di simulazione unendo assieme teoria e pratica. CD-ROM Prezzo: 19,90 Euro
L'opera giunge con questa nuova edizione ad aggiornare la divulgazione delle tecniche dedicate al design dei circuiti analogici, digitali e misti tramite il software MICRO-CAP ponendo in primo piano un originale percorso che supera i limiti insiti nei manuali caratterizzati da una struttura convenzionale. Viene illustrato un progetto completo, descritto dalle fasi iniziali di sviluppo fino alla sua completa realizzazione in livelli di approfondimento crescente, attraverso il quale studiare dal lato pratico oltre che teorico l'impiego concreto di MICRO-CAP e delle sue molte funzionalità. In tale percorso le fasi di elaborazione del circuito mostrano l'utilizzo del software mentre nel contempo pongono in luce gli stratagemmi che l'utente deve conoscere per trarre il massimo dall'analisi del progetto sotto esame. L'utente viene in questo modo a trovarsi nella condizione di realizzare idealmente una rete elettrica e di pari passo sperimentare l'apprendimento dei metodi di simulazione. Per rispondere a tali finalità particolare attenzione è stata posta affinché le informazioni siano di immediata fruizione ma allo stesso modo rigorose nei contenuti tecnici. |
Il software MICRO-CAP è un ambiente di tipo SPICE tra i più completi attualmente a disposizione dei professionisti come degli appassionati avanzati. La versione student freeware, di cui per comodità del lettore è inclusa copia, permette di analizzare dinamicamente le reti elettriche lineari e non lineari con i molti strumenti grafici disponibili. L’integrazione di un editor per gli schemi con un simulatore analogico e digitale, abbinato a moduli di analisi specializzati, rende infine possibile sviluppare progetti operanti anche in campo RF.
I contenuti di Progettazione
Elettronica con MICRO-CAP si articolano in svariate sezioni, questo un riassunto
in breve degli argomenti trattati:
Il
progetto guida per gli esempi pratici
Misuratore di campi magnetici (EM) ad alta sensibilità. Definizione e
calcolo del sensore, schema e comportamento in frequenza. Sviluppo dello
stadio integratore, schema e funzione di trasferimento. La dinamica del
misuratore, la gestione della variabile di ingresso. Lo stadio rivelatore,
costruzione e calcolo nella variante passiva ed attiva, le impostazioni dei
generatori di segnale. L'amplificatore a basso rumore ed alto guadagno. Test
su di un prototipo. La calibrazione del misuratore e l'uso della sonda.
La
struttura base del programma
Il pannello dove disegnare lo schema elettrico. L'interfaccia per la
selezione dei componenti. Le unità di misura con abbreviazioni, multipli e
sottomultipli. La gestione dei nodi e delle linee nei circuiti. Le tipologie
di analisi, il loro scopo nello sviluppo di un circuito, la visualizzazione
diretta tramite sonda dei segnali nel dominio del tempo e della frequenza.
Le
analisi circuitali in frequenza AC
L'impostazione dei parametri di un generatore. La funzione di trasferimento,
le impostazioni utili a definire la simulazione, grafici e cursori. La
misura di impedenza in un circuito.
Le
analisi circuitali dei transienti
L'impostazione dei parametri di un generatore, significato dei termini che
definiscono le forme d'onda. Uso dei parametri temporali, le impostazioni
utili a definire la simulazione, comprendere i tempi e gli eventi. Gestire i
transienti di accensione. Gestire i circuiti simmetrici, gli interventi per
emulare nel circuito condizioni realistiche.
Le
analisi circuitali in continua DC
L'impostazione dei parametri di un generatore. Uso come tracciacurve per
dispositivi non lineari. Uso in reti complesse, rapporto tra grandezze
continue ed alternate.
Le
analisi circuitali in continua DC in contesto dinamico
Peculiarità della modalità di analisi. Le opzioni per integrare negli schemi
i controlli a slitta (sliders) di fianco ai componenti.
Altre
analisi
Simulazioni digitali, impostazione dei parametri di un generatore digitale,
circuiti misti analogici e digitali, gestire le alimentazioni. Simulazioni
termiche, gestire le grandezze termiche, calcolo della resistenza e della
capacità termica, resistenza termica dei package.
Tecniche
avanzate
La funzione di ottimizzazione circuitale, dimostrazione nel migliorare il
margine di fase di un amplificatore. Familiarizzare con i SubCircuits, la
generazione della netlist per il circuito e la successiva realizzazione del
simbolo grafico. Modellare i componenti ovvero aggiungere nuovi dispositivi
alle librerie attingendo dai
data-sheet: Resistenze, fattore di temperatura e tensione di rumore.
condensatori, fattore di tensione. Induttori, messaggio di errore per uso
improprio dei componenti. Trasformatori, rapporti di tensione / corrente /
potenze, coefficiente di accoppiamento, versi convenzionali degli
avvolgimenti. Diodi, parametri e comportamento per corrente diretta ed
inversa, coefficiente di emissione, corrente di saturazione, resistenza
serie equivalente, calcolo della capacità, set-up per la simulazione delle
caratteristiche. Transistor, zone e condizioni operative di un transistor,
calcolo della tensione di Early, fattore di idealità, corrente di
saturazione, coefficiente di diffusione, resistenza di base, capacità di
emettitore e di collettore, calcolo del tempo di transito. Unigiunzione,
rete equivalente di un dispositivo, resistenze di base, coefficiente di
emissione e corrente di saturazione. Resistenze controllate. Lampadine a
filamento. Generatori pilotati.
Applicativo
MICRO-CAP
Elemento di rilievo è un orientamento che tiene sempre conto del lato pratico. Gli esempi proposti, le simulazioni descritte, i concetti esposti nella documentazione, tutti concorrono ad unire i passaggi matematici utili per meglio comprendere le dinamiche interne al programma con il suo concreto utilizzo. In tal modo ciascuno può sviluppare ed analizzare i propri progetti avendo conoscenza sia degli stratagemmi circuitali che degli accorgimenti per evitare le cause di errore, in altre parole ciò che porta a sfruttare pienamente le capacità di MICRO-CAP.
Analisi dinamica ...... in questa modalità semplicemente agendo con il mouse su un comando slider si può modificare il valore di un componente, una resistenza nell'esempio, ed in tempo reale leggere i valori di tensione, corrente e potenza nei diversi punti del circuito. Portando il mouse su una linea inoltre viene posto in evidenza l'intero percorso e i valori associati. Ottimizzare un amplificatore, determinare l'ampiezza dei segnali, verificare ogni modifica sono operazioni di grande impatto sulla pratica di progettazione
Funzione Oscilloscopio ...... con una sonda virtuale l'utente rende visibili le forme d'onda in ogni punto del circuito desideri, in una rete digitale ad esempio risulta possibile individuare non solo le condizioni logiche ma anche la presenza di impulsi.
Circuiti con valvole ...... sviluppando un amplificatore audio con valvole, lo schema utilizza ad esempio dei triodi 12AX7 come primi stadi e delle 6L6 come finali di potenza, è utile visualizzare contemporaneamente la forma d'onda dei segnali all'ingresso ed all'uscita ...... impostando i parametri il software calcola in automatico il guadagno e la distorsione armonica totale (THD) del circuito espressa come percentuale ......
Carta di Smith ...... tra le raffigurazioni grafiche a disposizione degli utenti vi è la carta di Smith, un formato di grande rilievo per i circuiti in alta frequenza / RF essendo uno standard nell'interpretare i dati di impedenza complessa e fattore di guadagno diretto ed inverso. Risulta dunque possibile visualizzare i parametri S11, S12, S21, S22 di un amplificatore ......
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