Netlists SPICE verificados y circuitos de ejemplo

Los siguientes circuitos son netlists pre-probados para SPICE 2g6, completos con breves descripciones cuando es necesario. (Ver Capítulo 2 'Simulación por Computadora de Circuitos Eléctricos' para más información sobre netlists en SPICE.)

Siéntete libre de "copiar" y "pegar" cualquiera de los netlists a tu propio archivo fuente SPICE para análisis y/o modificación. Mi objetivo aquí es doble: dar ejemplos prácticos de diseño de netlists SPICE para profundizar la comprensión de la sintaxis de netlist SPICE, y mostrar cuán simples y compactos pueden ser los netlists SPICE en el análisis de circuitos simples.

Todos los listados de salida para estos ejemplos han sido "recortados" de información extránea, dándote la presentación más sucinta posible de la salida SPICE. Hago esto principalmente para ahorrar espacio en este documento.

Las salidas típicas de SPICE contienen muchos encabezados e información de resumen no necesariamente germane a la tarea en cuestión. ¡Así que no te sorprendas cuando ejecutes una simulación por tu cuenta y encuentres que la salida no se ve exactamente como lo que he mostrado aquí!

Circuito de red de resistores con múltiples fuentes CC, parte 1

Sin una tarjeta .dc y una tarjeta .print o .plot, la salida para este netlist solo mostrará voltajes para nodos 1, 2 y 3 (con referencia al nodo 0, por supuesto).

Netlist:

 Multiple dc sources v1 1 0 dc 24 v2 3 0 dc 15 r1 1 2 10k r2 2 3 8.1k r3 2 0 4.7k .end 

Salida:

 node voltage node voltage node voltage ( 1) 24.0000 ( 2) 9.7470 ( 3) 15.0000 

 voltage source currents name current v1 -1.425E-03 v2 -6.485E-04 

 total power dissipation 4.39E-02 watts 

Circuito de red de resistores con múltiples fuentes CC, parte 2

Al agregar una tarjeta de análisis .dc y especificar la fuente V₁ de 24 voltios a 24 voltios en 1 paso (en otras palabras, 24 voltios constante), podemos usar la tarjeta de análisis .print para imprimir voltajes entre cualquier dos puntos que deseemos.

Curiosamente, cuando se invoca la opción de análisis .dc, las impresiones de voltaje por defecto para cada nodo (a tierra) desaparecen, así que terminamos teniendo que especificarlas explícitamente en la tarjeta .print para verlas.

Netlist:

 Multiple dc sources v1 1 0 v2 3 0 15 r1 1 2 10k r2 2 3 8.1k r3 2 0 4.7k .dc v1 24 24 1 .print dc v(1) v(2) v(3) v(1,2) v(2,3) .end 

Salida:

 v1 v(1) v(2) v(3) v(1,2) v(2,3) 2.400E+01 2.400E+01 9.747E+00 1.500E+01 1.425E+01 -5.253E+00 

Circuito de constante de tiempo RC

Para análisis CC, las condiciones iniciales de cualquier componente reactivo (C o L) deben especificarse (voltaje para capacitores, corriente para inductores). Esto se proporciona por el último campo de datos de cada tarjeta de capacitor (ic=0).

Para realizar un análisis CC, la opción de análisis .tran ("transitorio") debe especificarse, con el primer campo de datos especificando incremento de tiempo en segundos, el segundo especificando el tiempo total de análisis en segundos, y el "uic" diciéndole que "use condiciones iniciales" al analizar.

Netlist:

 RC time delay circuit v1 1 0 dc 10 c1 1 2 47u ic=0 c2 1 2 22u ic=0 r1 2 0 3.3k .tran .05 1 uic .print tran v(1,2) .end 

Salida:

 time v(1,2) 0.000E+00 7.701E-06 5.000E-02 1.967E+00 1.000E-01 3.551E+00 1.500E-01 4.824E+00 2.000E-01 5.844E+00 2.500E-01 6.664E+00 3.000E-01 7.322E+00 3.500E-01 7.851E+00 4.000E-01 8.274E+00 4.500E-01 8.615E+00 5.000E-01 8.888E+00 5.500E-01 9.107E+00 6.000E-01 9.283E+00 6.500E-01 9.425E+00 7.000E-01 9.538E+00 7.500E-01 9.629E+00 8.000E-01 9.702E+00 8.500E-01 9.761E+00 9.000E-01 9.808E+00 9.500E-01 9.846E+00 1.000E+00 9.877E+00 

Graficando y analizando un circuito simple de voltaje senoidal CA

Este ejercicio muestra la configuración adecuada para graficar valores instantáneos de una fuente de voltaje senoidal con la función .plot (como análisis transitorio). No sorprendentemente, el análisis de Fourier en este deck también requiere que la opción de análisis .tran (transitorio) se especifique sobre un rango de tiempo adecuado.

El rango de tiempo en este deck particular permite un análisis de Fourier con precisión bastante pobre. Cuantos más ciclos de la frecuencia fundamental el análisis transitorio se realice, más preciso será el análisis de Fourier. Esto no es una rareza de SPICE, sino un principio básico de formas de onda.

Netlist:

 v1 1 0 sin(0 15 60 0 0) rload 1 0 10k * change tran card to the following for better Fourier precision * .tran 1m 30m .01m and include .options card: * .options itl5=30000 .tran 1m 30m .plot tran v(1) .four 60 v(1) .end 

Salida:

 time v(1) -2.000E+01 -1.000E+01 0.000E+00 1.000E+01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 0.000E+00 . . * . . 1.000E-03 5.487E+00 . . . * . . 2.000E-03 1.025E+01 . . . * . 3.000E-03 1.350E+01 . . . . * . 4.000E-03 1.488E+01 . . . . *. 5.000E-03 1.425E+01 . . . . * . 6.000E-03 1.150E+01 . . . . * . 7.000E-03 7.184E+00 . . . * . . 8.000E-03 1.879E+00 . . . * . . 9.000E-03 -3.714E+00 . . * . . . 1.000E-02 -8.762E+00 . . * . . . 1.100E-02 -1.265E+01 . * . . . . 1.200E-02 -1.466E+01 . * . . . . 1.300E-02 -1.465E+01 . * . . . . 1.400E-02 -1.265E+01 . * . . . . 1.500E-02 -8.769E+00 . . * . . . 1.600E-02 -3.709E+00 . . * . . . 1.700E-02 1.876E+00 . . . * . . 1.800E-02 7.191E+00 . . . * . . 1.900E-02 1.149E+01 . . . . * . 2.000E-02 1.425E+01 . . . . * . 2.100E-02 1.489E+01 . . . . *. 2.200E-02 1.349E+01 . . . . * . 2.300E-02 1.026E+01 . . . * . 2.400E-02 5.491E+00 . . . * . . 2.500E-02 1.553E-03 . . * . . 2.600E-02 -5.514E+00 . . * . . . 2.700E-02 -1.022E+01 . * . . . 2.800E-02 -1.349E+01 . * . . . . 2.900E-02 -1.495E+01 . * . . . . 3.000E-02 -1.427E+01 . * . . . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

 fourier components of transient response v(1) dc component = -1.885E-03 harmonic frequency fourier normalized phase normalized no (hz) component component (deg) phase (deg) 1 6.000E+01 1.494E+01 1.000000 -71.998 0.000 2 1.200E+02 1.886E-02 0.001262 -50.162 21.836 3 1.800E+02 1.346E-03 0.000090 102.674 174.671 4 2.400E+02 1.799E-02 0.001204 -10.866 61.132 5 3.000E+02 3.604E-03 0.000241 160.923 232.921 6 3.600E+02 5.642E-03 0.000378 -176.247 -104.250 7 4.200E+02 2.095E-03 0.000140 122.661 194.658 8 4.800E+02 4.574E-03 0.000306 -143.754 -71.757 9 5.400E+02 4.896E-03 0.000328 -129.418 -57.420 total harmonic distortion = 0.186350 percent 

Circuito simple CA resistor-capacitor

La tarjeta .ac especifica los puntos de análisis CA de 60Hz a 60Hz, en un solo punto. Esta tarjeta, por supuesto, es un poco más útil para análisis multi-frecuencia, donde un rango de frecuencias puede analizarse en pasos. La tarjeta .print muestra el voltaje CA entre nodos 1 y 2, y el voltaje CA entre nodo 2 y tierra.

Netlist:

 Demo of a simple AC circuit v1 1 0 ac 12 sin r1 1 2 30 c1 2 0 100u .ac lin 1 60 60 .print ac v(1,2) v(2) .end 

Salida:

 freq v(1,2) v(2) 6.000E+01 8.990E+00 7.949E+00 

Circuito filtro paso-bajo

Este filtro paso-bajo bloquea CA y pasa CC al resistor R_load. Típico de un filtro usado para suprimir rizado de un circuito rectificador, en realidad tiene una frecuencia resonante, técnicamente haciéndolo un filtro paso-banda.

Sin embargo, funciona bien de todos modos para pasar CC y bloquear los armónicos de alta frecuencia generados por el proceso de rectificación CA-CC. Su rendimiento se mide con una fuente CA barriendo de 500 Hz a 15 kHz. Si se desea, la tarjeta .print puede sustituirse o complementarse con una tarjeta .plot para mostrar gráficamente el voltaje CA en el nodo 4.

Netlist:

 Lowpass filter v1 2 1 ac 24 sin v2 1 0 dc 24 rload 4 0 1k l1 2 3 100m l2 3 4 250m c1 3 0 100u .ac lin 30 500 15k .print ac v(4) .plot ac v(4) .end 

 freq v(4) 5.000E+02 1.935E-01 1.000E+03 3.275E-02 1.500E+03 1.057E-02 2.000E+03 4.614E-03 2.500E+03 2.402E-03 3.000E+03 1.403E-03 3.500E+03 8.884E-04 4.000E+03 5.973E-04 4.500E+03 4.206E-04 5.000E+03 3.072E-04 5.500E+03 2.311E-04 6.000E+03 1.782E-04 6.500E+03 1.403E-04 7.000E+03 1.124E-04 7.500E+03 9.141E-05 8.000E+03 7.536E-05 8.500E+03 6.285E-05 9.000E+03 5.296E-05 9.500E+03 4.504E-05 1.000E+04 3.863E-05 1.050E+04 3.337E-05 1.100E+04 2.903E-05 1.150E+04 2.541E-05 1.200E+04 2.237E-05 1.250E+04 1.979E-05 1.300E+04 1.760E-05 1.350E+04 1.571E-05 1.400E+04 1.409E-05 1.450E+04 1.268E-05 1.500E+04 1.146E-05 

 freq v(4) 1.000E-06 1.000E-04 1.000E-02 1.000E+00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5.000E+02 1.935E-01 . . . * . 1.000E+03 3.275E-02 . . . * . 1.500E+03 1.057E-02 . . * . 2.000E+03 4.614E-03 . . * . . 2.500E+03 2.402E-03 . . * . . 3.000E+03 1.403E-03 . . * . . 3.500E+03 8.884E-04 . . * . . 4.000E+03 5.973E-04 . . * . . 4.500E+03 4.206E-04 . . * . . 5.000E+03 3.072E-04 . . * . . 5.500E+03 2.311E-04 . . * . . 6.000E+03 1.782E-04 . . * . . 6.500E+03 1.403E-04 . .* . . 7.000E+03 1.124E-04 . * . . 7.500E+03 9.141E-05 . * . . 8.000E+03 7.536E-05 . *. . . 8.500E+03 6.285E-05 . *. . . 9.000E+03 5.296E-05 . * . . . 9.500E+03 4.504E-05 . * . . . 1.000E+04 3.863E-05 . * . . . 1.050E+04 3.337E-05 . * . . . 1.100E+04 2.903E-05 . * . . . 1.150E+04 2.541E-05 . * . . . 1.200E+04 2.237E-05 . * . . . 1.250E+04 1.979E-05 . * . . . 1.300E+04 1.760E-05 . * . . . 1.350E+04 1.571E-05 . * . . . 1.400E+04 1.409E-05 . * . . . 1.450E+04 1.268E-05 . * . . . 1.500E+04 1.146E-05 . * . . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

Circuito de red CA con múltiples fuentes

Una de las idiosincrasias de SPICE es su incapacidad para manejar cualquier bucle en un circuito compuesto exclusivamente de fuentes de voltaje e inductores en serie. Por lo tanto, el "bucle" de V₁-L₁-L₂-V₂-V₁ es inaceptable.

Para sortear esto, tuve que insertar un resistor de baja resistencia en algún lugar de ese bucle para romperlo. Así, tenemos R_bogus entre 3 y 4 (con 1 pico-ohmio de resistencia), y V₂ entre 4 y 0. El circuito de arriba es el diseño original, mientras que el de abajo tiene R_bogus insertado para evitar el error de SPICE.

Netlist:

 Multiple ac source v1 1 0 ac 55 0 sin v2 4 0 ac 43 25 sin l1 1 2 450m c1 2 0 330u l2 2 3 150m rbogus 3 4 1e-12 .ac lin 1 30 30 .print ac v(2) .end 

Salida:

 freq v(2) 3.000E+01 1.413E+02 

Circuito de demostración de desplazamiento de fase CA

Las corrientes a través de cada rama se indican por las caídas de voltaje a través de cada resistor shunt respectivo (1 amp = 1 volt a través de 1 Ω), mostrado por los términos v(1,2) y v(1,3) de la tarjeta .print. La fase de las corrientes a través de cada rama se indica por la fase de las caídas de voltaje a través de cada resistor shunt respectivo, mostrado por los términos vp(1,2) y vp(1,3) en la tarjeta .print.

Netlist:

 phase shift v1 1 0 ac 4 sin rshunt1 1 2 1 rshunt2 1 3 1 l1 2 0 1 r1 3 0 6.3k .ac lin 1 1000 1000 .print ac v(1,2) v(1,3) vp(1,2) vp(1,3) .end 

Salida:

 freq v(1,2) v(1,3) vp(1,2) vp(1,3) 1.000E+03 6.366E-04 6.349E-04 -9.000E+01 0.000E+00 

Circuito transformador

SPICE entiende los transformadores como un conjunto de inductores mutuamente acoplados. Así, para simular un transformador en SPICE, debes especificar los devanados primario y secundario como inductores separados, luego instruir a SPICE a unirlos con una tarjeta "k" especificando la constante de acoplamiento.

Para simulación de transformador ideal, la constante de acoplamiento sería unidad (1). Sin embargo, SPICE no puede manejar este valor, así que usamos algo como 0.999 como factor de acoplamiento. Ten en cuenta que todos los pares de inductores de devanados deben acoplarse con sus propias tarjetas k para que la simulación funcione correctamente. Para un transformador de dos devanados, una sola tarjeta k será suficiente.

Para un transformador de tres devanados, se deben especificar tres tarjetas k (para vincular L₁ con L₂, L₂ con L₃, y L₁ con L₃). La relación de inductancia L₁/L₂ de 100:1 proporciona una relación de transformación de voltaje paso-abajo de 10:1. Con 120 voltios de entrada deberíamos ver 12 voltios de salida del devanado L₂. La relación de inductancia L₁/L₃ de 100:25 (4:1) proporciona una relación de transformación de voltaje paso-abajo de 2:1, lo que debería darnos 60 voltios de salida del devanado L₃ con 120 voltios de entrada.

Netlist:

 transformer v1 1 0 ac 120 sin rbogus0 1 6 1e-3 l1 6 0 100 l2 2 4 1 l3 3 5 25 k1 l1 l2 0.999 k2 l2 l3 0.999 k3 l1 l3 0.999 r1 2 4 1000 r2 3 5 1000 rbogus1 5 0 1e10 rbogus2 4 0 1e10 .ac lin 1 60 60 .print ac v(1,0) v(2,0) v(3,0) .end 

Salida:

 freq v(1) v(2) v(3) 6.000E+01 1.200E+02 1.199E+01 5.993E+01 

En este ejemplo, R_bogus0 es un resistor de valor muy bajo, que sirve para romper el bucle de fuente/inductores de V₁/L₁. R_bogus1 y R_bogus2 son resistores de valor muy alto necesarios para proporcionar caminos CC a tierra en cada uno de los circuitos aislados. Ten en cuenta también que un lado del circuito primario está directamente conectado a tierra. ¡Sin estas referencias de tierra, SPICE producirá errores!

Circuito rectificador de onda completa en puente

Los diodos, como todos los componentes semiconductores en SPICE, deben modelarse para que SPICE sepa todos los detalles de cómo se supone que funcionan. Afortunadamente, SPICE viene con algunos modelos genéricos, y el diodo es el más básico. Observa la tarjeta .model que simplemente especifica "d" como el modelo genérico de diodo para mod1.

De nuevo, como estamos graficando las formas de onda aquí, necesitamos especificar todos los parámetros de la fuente CA en una sola tarjeta e imprimir/graficar todos los valores usando la opción .tran.

Netlist:

 fullwave bridge rectifier v1 1 0 sin(0 15 60 0 0) rload 1 0 10k d1 1 2 mod1 d2 0 2 mod1 d3 3 1 mod1 d4 3 0 mod1 .model mod1 d .tran .5m 25m .plot tran v(1,0) v(2,3) .end 

Salida:

 legend: *: v(1) +: v(2,3) time v(1) (*)--------- -2.000E+01 -1.000E+01 0.000E+00 1.000E+01 2.000E+01 (+)--------- -5.000E+00 0.000E+00 5.000E+00 1.000E+01 1.500E+01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 0.000E+00 . + * . . 5.000E-04 2.806E+00 . . + . * . . 1.000E-03 5.483E+00 . . + * . . 1.500E-03 7.929E+00 . . . + * . . 2.000E-03 1.013E+01 . . . +* . 2.500E-03 1.198E+01 . . . . * + . 3.000E-03 1.338E+01 . . . . * + . 3.500E-03 1.435E+01 . . . . * +. 4.000E-03 1.476E+01 . . . . * + 4.500E-03 1.470E+01 . . . . * + 5.000E-03 1.406E+01 . . . . * + . 5.500E-03 1.299E+01 . . . . * + . 6.000E-03 1.139E+01 . . . . *+ . 6.500E-03 9.455E+00 . . . + *. . 7.000E-03 7.113E+00 . . . + * . . 7.500E-03 4.591E+00 . . +. * . . 8.000E-03 1.841E+00 . . + . * . . 8.500E-03 -9.177E-01 . . + *. . . 9.000E-03 -3.689E+00 . . *+ . . . 9.500E-03 -6.380E+00 . . * . + . . 1.000E-02 -8.784E+00 . . * . + . . 1.050E-02 -1.075E+01 . *. . .+ . 1.100E-02 -1.255E+01 . * . . . + . 1.150E-02 -1.372E+01 . * . . . + . 1.200E-02 -1.460E+01 . * . . . + 1.250E-02 -1.476E+01 .* . . . + 1.300E-02 -1.460E+01 . * . . . + 1.350E-02 -1.373E+01 . * . . . + . 1.400E-02 -1.254E+01 . * . . . + . 1.450E-02 -1.077E+01 . *. . .+ . 1.500E-02 -8.726E+00 . . * . + . . 1.550E-02 -6.293E+00 . . * . + . . 1.600E-02 -3.684E+00 . . x . . . 1.650E-02 -9.361E-01 . . + *. . . 1.700E-02 1.875E+00 . . + . * . . 1.750E-02 4.552E+00 . . +. * . . 1.800E-02 7.170E+00 . . . + * . . 1.850E-02 9.401E+00 . . . + *. . 1.900E-02 1.146E+01 . . . . *+ . 1.950E-02 1.293E+01 . . . . * + . 2.000E-02 1.414E+01 . . . . * +. 2.050E-02 1.464E+01 . . . . * + 2.100E-02 1.483E+01 . . . . * + 2.150E-02 1.430E+01 . . . . * +. 2.200E-02 1.344E+01 . . . . * + . 2.250E-02 1.195E+01 . . . . *+ . 2.300E-02 1.016E+01 . . . +* . 2.350E-02 7.917E+00 . . . + * . . 2.400E-02 5.460E+00 . . + * . . 2.450E-02 2.809E+00 . . + . * . . 2.500E-02 -8.297E-04 . + * . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

Circuito amplificador BJT en base común

Este análisis barre el voltaje de entrada (Vin) de 0 a 5 voltios en incrementos de 0.1 voltios, luego imprime el voltaje entre los terminales colector y emisor del transistor v(2,3). El transistor (Q1) es un NPN con Beta directo de 50.

Netlist:

 Common-base BJT amplifier vsupply 1 0 dc 24 vin 0 4 dc rc 1 2 800 re 3 4 100 q1 2 0 3 mod1 .model mod1 npn bf=50 .dc vin 0 5 0.1 .print dc v(2,3) .plot dc v(2,3) .end 

Salida:

 vin v(2,3) 0.000E+00 2.400E+01 1.000E-01 2.410E+01 2.000E-01 2.420E+01 3.000E-01 2.430E+01 4.000E-01 2.440E+01 5.000E-01 2.450E+01 6.000E-01 2.460E+01 7.000E-01 2.466E+01 8.000E-01 2.439E+01 9.000E-01 2.383E+01 1.000E+00 2.317E+01 1.100E+00 2.246E+01 1.200E+00 2.174E+01 1.300E+00 2.101E+01 1.400E+00 2.026E+01 1.500E+00 1.951E+01 1.600E+00 1.876E+01 1.700E+00 1.800E+01 1.800E+00 1.724E+01 1.900E+00 1.648E+01 2.000E+00 1.572E+01 2.100E+00 1.495E+01 2.200E+00 1.418E+01 2.300E+00 1.342E+01 2.400E+00 1.265E+01 2.500E+00 1.188E+01 2.600E+00 1.110E+01 2.700E+00 1.033E+01 2.800E+00 9.560E+00 2.900E+00 8.787E+00 3.000E+00 8.014E+00 3.100E+00 7.240E+00 3.200E+00 6.465E+00 3.300E+00 5.691E+00 3.400E+00 4.915E+00 3.500E+00 4.140E+00 3.600E+00 3.364E+00 3.700E+00 2.588E+00 3.800E+00 1.811E+00 3.900E+00 1.034E+00 4.000E+00 2.587E-01 4.100E+00 9.744E-02 4.200E+00 7.815E-02 4.300E+00 6.806E-02 4.400E+00 6.141E-02 4.500E+00 5.657E-02 4.600E+00 5.281E-02 4.700E+00 4.981E-02 4.800E+00 4.734E-02 4.900E+00 4.525E-02 5.000E+00 4.346E-02 

 vin v(2,3) 0.000E+00 1.000E+01 2.000E+01 3.000E+01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 2.400E+01 . . . * . 1.000E-01 2.410E+01 . . . * . 2.000E-01 2.420E+01 . . . * . 3.000E-01 2.430E+01 . . . * . 4.000E-01 2.440E+01 . . . * . 5.000E-01 2.450E+01 . . . * . 6.000E-01 2.460E+01 . . . * . 7.000E-01 2.466E+01 . . . * . 8.000E-01 2.439E+01 . . . * . 9.000E-01 2.383E+01 . . . * . 1.000E+00 2.317E+01 . . . * . 1.100E+00 2.246E+01 . . . * . 1.200E+00 2.174E+01 . . . * . 1.300E+00 2.101E+01 . . .* . 1.400E+00 2.026E+01 . . * . 1.500E+00 1.951E+01 . . *. . 1.600E+00 1.876E+01 . . * . . 1.700E+00 1.800E+01 . . * . . 1.800E+00 1.724E+01 . . * . . 1.900E+00 1.648E+01 . . * . . 2.000E+00 1.572E+01 . . * . . 2.100E+00 1.495E+01 . . * . . 2.200E+00 1.418E+01 . . * . . 2.300E+00 1.342E+01 . . * . . 2.400E+00 1.265E+01 . . * . . 2.500E+00 1.188E+01 . . * . . 2.600E+00 1.110E+01 . . * . . 2.700E+00 1.033E+01 . * . . 2.800E+00 9.560E+00 . *. . . 2.900E+00 8.787E+00 . * . . . 3.000E+00 8.014E+00 . * . . . 3.100E+00 7.240E+00 . * . . . 3.200E+00 6.465E+00 . * . . . 3.300E+00 5.691E+00 . * . . . 3.400E+00 4.915E+00 . * . . . 3.500E+00 4.140E+00 . * . . . 3.600E+00 3.364E+00 . * . . . 3.700E+00 2.588E+00 . * . . . 3.800E+00 1.811E+00 . * . . . 3.900E+00 1.034E+00 .* . . . 4.000E+00 2.587E-01 * . . . 4.100E+00 9.744E-02 * . . . 4.200E+00 7.815E-02 * . . . 4.300E+00 6.806E-02 * . . . 4.400E+00 6.141E-02 * . . . 4.500E+00 5.657E-02 * . . . 4.600E+00 5.281E-02 * . . . 4.700E+00 4.981E-02 * . . . 4.800E+00 4.734E-02 * . . . 4.900E+00 4.525E-02 * . . . 5.000E+00 4.346E-02 * . . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

Circuito amplificador JFET en fuente común con auto-polarización

Netlist:

 common source jfet amplifier vin 1 0 sin(0 1 60 0 0) vdd 3 0 dc 20 rdrain 3 2 10k rsource 4 0 1k j1 2 1 4 mod1 .model mod1 njf .tran 1m 30m .plot tran v(2,0) v(1,0) .end 

Salida:

 legend: *: v(2) +: v(1) time v(2) (*)--------- 1.400E+01 1.600E+01 1.800E+01 2.000E+01 2.200E+01 (+)--------- -1.000E+00 -5.000E-01 0.000E+00 5.000E-01 1.000E+00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 1.708E+01 . . * + . . 1.000E-03 1.609E+01 . .* . + . . 2.000E-03 1.516E+01 . * . . . + . 3.000E-03 1.448E+01 . * . . . + . 4.000E-03 1.419E+01 .* . . . + 5.000E-03 1.432E+01 . * . . . +. 6.000E-03 1.490E+01 . * . . . + . 7.000E-03 1.577E+01 . * . . +. . 8.000E-03 1.676E+01 . . * . + . . 9.000E-03 1.768E+01 . . + *. . . 1.000E-02 1.841E+01 . + . . * . . 1.100E-02 1.890E+01 . + . . * . . 1.200E-02 1.912E+01 .+ . . * . . 1.300E-02 1.912E+01 .+ . . * . . 1.400E-02 1.890E+01 . + . . * . . 1.500E-02 1.842E+01 . + . . * . . 1.600E-02 1.768E+01 . . + *. . . 1.700E-02 1.676E+01 . . * . + . . 1.800E-02 1.577E+01 . * . . +. . 1.900E-02 1.491E+01 . * . . . + . 2.000E-02 1.432E+01 . * . . . +. 2.100E-02 1.419E+01 .* . . . + 2.200E-02 1.449E+01 . * . . . + . 2.300E-02 1.516E+01 . * . . . + . 2.400E-02 1.609E+01 . .* . + . . 2.500E-02 1.708E+01 . . * + . . 2.600E-02 1.796E+01 . . + * . . 2.700E-02 1.861E+01 . + . . * . . 2.800E-02 1.900E+01 . + . . * . . 2.900E-02 1.916E+01 + . . * . . 3.000E-02 1.908E+01 .+ . . * . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

Circuito amplificador operacional inversor

Para simular un amplificador operacional ideal en SPICE, usamos una fuente de voltaje dependiente de voltaje como amplificador diferencial con ganancia extremadamente alta. La tarjeta "e" configura la fuente de voltaje dependiente con cuatro nodos, 3 y 0 para salida de voltaje, y 1 y 0 para entrada de voltaje. No se necesita fuente de alimentación para la fuente de voltaje dependiente, a diferencia de un amplificador operacional real. La ganancia de voltaje se establece en 999,000 en este caso. La fuente de voltaje de entrada (V₁) barre de 0 a 3.5 voltios en pasos de 0.05 voltios.

Netlist:

 Inverting opamp v1 2 0 dc e 3 0 0 1 999k r1 3 1 3.29k r2 1 2 1.18k .dc v1 0 3.5 0.05 .print dc v(3,0) .end 

Salida:

 v1 v(3) 0.000E+00 0.000E+00 5.000E-02 -1.394E-01 1.000E-01 -2.788E-01 1.500E-01 -4.182E-01 2.000E-01 -5.576E-01 2.500E-01 -6.970E-01 3.000E-01 -8.364E-01 3.500E-01 -9.758E-01 4.000E-01 -1.115E+00 4.500E-01 -1.255E+00 5.000E-01 -1.394E+00 5.500E-01 -1.533E+00 6.000E-01 -1.673E+00 6.500E-01 -1.812E+00 7.000E-01 -1.952E+00 7.500E-01 -2.091E+00 8.000E-01 -2.231E+00 8.500E-01 -2.370E+00 9.000E-01 -2.509E+00 9.500E-01 -2.649E+00 1.000E+00 -2.788E+00 1.050E+00 -2.928E+00 1.100E+00 -3.067E+00 1.150E+00 -3.206E+00 1.200E+00 -3.346E+00 1.250E+00 -3.485E+00 1.300E+00 -3.625E+00 1.350E+00 -3.764E+00 1.400E+00 -3.903E+00 1.450E+00 -4.043E+00 1.500E+00 -4.182E+00 1.550E+00 -4.322E+00 1.600E+00 -4.461E+00 1.650E+00 -4.600E+00 1.700E+00 -4.740E+00 1.750E-01 -4.879E+00 1.800E+00 -5.019E+00 1.850E+00 -5.158E+00 1.900E+00 -5.297E+00 1.950E+00 -5.437E+00 2.000E+00 -5.576E+00 2.050E+00 -5.716E+00 2.100E+00 -5.855E+00 2.150E+00 -5.994E+00 2.200E+00 -6.134E+00 2.250E+00 -6.273E+00 2.300E+00 -6.413E+00 2.350E+00 -6.552E+00 2.400E+00 -6.692E+00 2.450E+00 -6.831E+00 2.500E+00 -6.970E+00 2.550E+00 -7.110E+00 2.600E+00 -7.249E+00 2.650E+00 -7.389E+00 2.700E+00 -7.528E+00 2.750E+00 -7.667E+00 2.800E+00 -7.807E+00 2.850E+00 -7.946E+00 2.900E+00 -8.086E+00 2.950E+00 -8.225E+00 3.000E+00 -8.364E+00 3.050E+00 -8.504E+00 3.100E+00 -8.643E+00 3.150E+00 -8.783E+00 3.200E+00 -8.922E+00 3.250E+00 -9.061E+00 3.300E+00 -9.201E+00 3.350E+00 -9.340E+00 3.400E+00 -9.480E+00 3.450E+00 -9.619E+00 3.500E+00 -9.758E+00 

Circuito amplificador operacional no inversor

Otro ejemplo de rareza de SPICE: dado que la fuente de voltaje dependiente "e" no se considera una carga para la fuente de voltaje V₁, SPICE interpreta V₁ como circuito abierto y se negará a analizarlo. La solución es conectar R_bogus en paralelo con V₁ para actuar como carga CC.

Al estar conectado directamente a través de V₁, la resistencia de R_bogus no es crucial para la operación del circuito, así que 10 kΩ funcionará bien. Decidí no barrer el voltaje de entrada V₁ en este circuito por el bien de mantener el netlist y el listado de salida simples.

Netlist:

 noninverting opamp v1 2 0 dc 5 rbogus 2 0 10k e 3 0 2 1 999k r1 3 1 20k r2 1 0 10k .end 

Salida:

 node voltage node voltage node voltage ( 1) 5.0000 ( 2) 5.0000 ( 3) 15.0000 

Circuito amplificador de instrumentación

Ten en cuenta los resistores R_bogus1 y R_bogus2 de muy alta resistencia en el netlist (no mostrados en el esquema por brevedad) a través de cada fuente de voltaje de entrada, para evitar que SPICE piense que V₁ y V₂ estaban en circuito abierto, igual que en los otros ejemplos de circuitos con amplificadores operacionales.

Netlist:

 Instrumentation amplifier v1 1 0 rbogus1 1 0 9e12 v2 4 0 dc 5 rbogus2 4 0 9e12 e1 3 0 1 2 999k e2 6 0 4 5 999k e3 9 0 8 7 999k rload 9 0 10k r1 2 3 10k rgain 2 5 10k r2 5 6 10k r3 3 7 10k r4 7 9 10k r5 6 8 10k r6 8 0 10k .dc v1 0 10 1 .print dc v(9) v(3,6) .end 

Salida:

 v1 v(9) v(3,6) 0.000E+00 1.500E+01 -1.500E+01 1.000E+00 1.200E+01 -1.200E+01 2.000E+00 9.000E+00 -9.000E+00 3.000E+00 6.000E+00 -6.000E+00 4.000E+00 3.000E+00 -3.000E+00 5.000E+00 9.955E-11 -9.956E-11 6.000E+00 -3.000E+00 3.000E+00 7.000E+00 -6.000E+00 6.000E+00 8.000E+00 -9.000E+00 9.000E+00 9.000E+00 -1.200E+01 1.200E+01 1.000E+01 -1.500E+01 1.500E+01 

Circuito integrador con amplificador operacional con entrada senoidal

Netlist:

 Integrator with sinewave input vin 1 0 sin (0 15 60 0 0) r1 1 2 10k c1 2 3 150u ic=0 e 3 0 0 2 999k .tran 1m 30m uic .plot tran v(1,0) v(3,0) .end 

Salida:

 legend: *: v(1) +: v(3) time v(1) (*)-------- -2.000E+01 -1.000E+01 0.000E+00 1.000E+01 (+)-------- -6.000E-02 -4.000E-02 -2.000E-02 0.000E+00 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 6.536E-08 . . * + . 1.000E-03 5.516E+00 . . . * +. . 2.000E-03 1.021E+01 . . . + * . 3.000E-03 1.350E+01 . . . + . * . 4.000E-03 1.495E+01 . . + . . *. 5.000E-03 1.418E+01 . . + . . * . 6.000E-03 1.150E+01 . + . . . * . 7.000E-03 7.214E+00 . + . . * . . 8.000E-03 1.867E+00 .+ . . * . . 9.000E-03 -3.709E+00 . + . * . . . 1.000E-02 -8.805E+00 . + . * . . . 1.100E-02 -1.259E+01 . * + . . . 1.200E-02 -1.466E+01 . * . + . . . 1.300E-02 -1.471E+01 . * . +. . . 1.400E-02 -1.259E+01 . * . . + . . 1.500E-02 -8.774E+00 . . * . + . . 1.600E-02 -3.723E+00 . . * . +. . 1.700E-02 1.870E+00 . . . * + . 1.800E-02 7.188E+00 . . . * + . . 1.900E-02 1.154E+01 . . . + . * . 2.000E-02 1.418E+01 . . .+ . * . 2.100E-02 1.490E+01 . . + . . *. 2.200E-02 1.355E+01 . . + . . * . 2.300E-02 1.020E+01 . + . . * . 2.400E-02 5.496E+00 . + . . * . . 2.500E-02 -1.486E-03 .+ . * . . 2.600E-02 -5.489E+00 . + . * . . . 2.700E-02 -1.021E+01 . + * . . . 2.800E-02 -1.355E+01 . * . + . . . 2.900E-02 -1.488E+01 . * . + . . . 3.000E-02 -1.427E+01 . * . .+ . . - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

Circuito integrador con amplificador operacional con entrada onda cuadrada

Netlist:

 Integrator with squarewave input vin 1 0 pulse (-1 1 0 0 0 10m 20m) r1 1 2 1k c1 2 3 150u ic=0 e 3 0 0 2 999k .tran 1m 50m uic .plot tran v(1,0) v(3,0) .end 

Salida:

legend: *: v(1) +: v(3) time v(1) (*)-------- -1.000E+00 -5.000E-01 0.000E+00 5.000E-01 1.000E+00 (+)-------- -1.000E-01 -5.000E-02 0.000E+00 5.000E-02 1.000E-01 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.000E+00 -1.000E+00 * . + . . 1.000E-03 1.000E+00 . . + . * 2.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 3.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 4.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 5.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 6.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 7.000E-03 1.000E+00 . . + . . * 8.000E-03 1.000E+00 . .+ . . * 9.000E-03 1.000E+00 . +. . . * 1.000E-02 1.000E+00 . + . . . * 1.100E-02 1.000E+00 . + . . . * 1.200E-02 -1.000E+00 * + . . . . 1.300E-02 -1.000E+00 * + . . . . 1.400E-02 -1.000E+00 * +. . . . 1.500E-02 -1.000E+00 * .+ . . . 1.600E-02 -1.000E+00 * . + . . . 1.700E-02 -1.000E+00 * . + . . . 1.800E-02 -1.000E+00 * . + . . . 1.900E-02 -1.000E+00 * . + . . . 2.000E-02 -1.000E+00 * . + . . . 2.100E-02 1.000E+00 . . + . . * 2.200E-02 1.000E+00 . . + . . * 2.300E-02 1.000E+00 . . + . . * 2.400E-02 1.000E+00 . . + . . * 2.500E-02 1.000E+00 . . + . . * 2.600E-02 1.000E+00 . .+ . . * 2.700E-02 1.000E+00 . +. . . * 2.800E-02 1.000E+00 . + . . . * 2.900E-02 1.000E+00 . + . . . * 3.000E-02 1.000E+00 . + . . . * 3.100E-02 1.000E+00 . + . . . * 3.200E-02 -1.000E+00 * + . . . . 3.300E-02 -1.000E+00 * + . . . . 3.400E-02 -1.000E+00 * + . . . . 3.500E-02 -1.000E+00 * +. . . . 3.600E-02 -1.000E+00 * .+ . . . 3.700E-02 -1.000E+00 * . + . . . 3.800E-02 -1.000E+00 * . + . . . 3.900E-02 -1.000E+00 * . + . . . 4.000E-02 -1.000E+00 * . + . . . 4.100E-02 1.000E+00 . . + . . * 4.200E-02 1.000E+00 . . + . . * 4.300E-02 1.000E+00 . . + . . * 4.400E-02 1.000E+00 . .+ . . * 4.500E-02 1.000E+00 . +. . . * 4.600E-02 1.000E+00 . + . . . * 4.700E-02 1.000E+00 . + . . . * 4.800E-02 1.000E+00 . + . . . * 4.900E-02 1.000E+00 . + . . . * 5.000E-02 1.000E+00 + . . . * - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -