(Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA E.A.P DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
INFORME DE TRABAJO EN ORCAD DE FUENTE REGULABLE LABORATORIO DE CIRCUITOS E ELECTRONICOS I CURSO:
NOMBRE: PALOMINO
HUACCAMAYTA, ZOSIMO CODIGO:
141!1"!
GERONIMO HUAMAN, CELSO YSIDRO PROFESOR:
HORARIO:
HORAS
MIERCOLES 1#$ %!
Aprender a utilizar el ORCAD para diseñar y fabricar circuitos
eléctricos o electrónicos. Comprender y utilizar una fuente regulada y no regulada (+!"#$!"#$ !"%
&l presente traba'o es un desarrollo descripti"o de carcter monogrfico sobre la realización del circuito) *amplificador epandible en potencia, en el programa ORCAD. A-u se analiza conceptos y estructuras de cómo utilizar el programa ORCAD para aprender a diseñar circuitos y saber ms sobre la información general de los beneficios -ue nos brinda el programa ORCAD. &n tanto# los temas relacionados con el diseño del circuito en ORCAD# sern mencionados los aspectos ms rele"antes -ue conlle"en al ob'eti"o de este traba'o. /a elaboración de circuitos# en el programa ORCAD# es un tema considerado como un aspecto de muc0a importancia en el campo de la electrónica y por tal moti"o este traba'o es de gran ayuda para estudiantes de ingeniera.
OrCAD es una suite de 0erramientas de soft1are propio -ue se utiliza principalmente para la automatización de diseño electrónico. &l soft1are es utilizado principalmente por los ingenieros de diseño electrónico y técnicos electrónicos para crear es-uemas electrónicos y grabados electrónicos para la fabricación de placas de circuitos impresos. &l nombre OrCAD es un acrónimo# lo -ue refle'a la empresa y los orgenes de su soft1are) Oregon CAD.
2undada en 34! por 5o0n Durbeta6i# 7en y 7eit0 8eymour como 9OrCAD 8ystems Corporation9 en :illsboro# Oregon# la empresa se con"irtió en un pro"eedor de soft1are de automatización de diseño electrónico de
escritorio. &n 34; Durbeta6i comenzó a diseñar un c0asis de epansión para el <=> ?C. Durbeta6i# -ue 0aba salido de
ic0ael =os1ort0. &n 'unio de 33!# OrCAD ad-uirió >asstec6 /td.# una pe-ueña empresa -ue ofrece una 0erramienta de diseño de la placa de circuito impreso y un trazador sofisticada# inteligente y 8ystems 5apan# 77# distribuidor de OrCAD en 5apón. &n 33B# OrCAD 0izo una oferta pFblica. A finales de 33G y principios de 334# OrCAD e icro8im Corp. fusionaron# una combinación de negocios -ue en Fltima instancia resultó ser decepcionante. &n 333# la compaña y sus productos fueron ad-uiridos por uno de sus antiguos competidores# Cadence Design 8ystems. Desde el B de 'ulio de 333# la lnea de productos de OrCAD 0a sido totalmente propiedad de Cadence Design 8ystems. OrCAD /ayout 0a sido descontinuado. /a Fltima "ersión del soft1are de captura de OrCAD C<8 es-uemtica tiene la capacidad de mantener una base de datos de los circuitos integrados disponibles. &sta base de datos puede ser actualizada por el usuario mediante la descarga de pa-uetes de los fabricantes de componentes# tales como Analog De"ices y otros. Otro anuncio fue -ue 8 >icroelectronics se ofrecen modelos de OrCAD ?8pice de toda la potencia y semiconductores lógicos# ya -ue ?8pice es el simulador de circuitos ms
utilizados.
. OrCAD Capture: ?ermite dibu'ar es-uemas de circuitos electrónicos# tanto analógicos# como digitales o mitos. H. OrCAD Pspice AD: permite simular el comportamiento de circuitos electrónicos analógicos# digitales o mitos. I. OrCAD Espress: ?ermite describir sistemas digitales empleando el lengua'e de descripción del 0ard1are :D/# simularlos a ni"el funcional. ;. OrCAD Layout: ?ermite diseñar placas de circuito impreso (?C=% para soportar circuitos electrónicos. OrCAD Capture es la 0erramienta ms conocida en todo el mundo por una simple razón) es la 0erramienta de captura de es-uemas uni"ersal. Con OrCAD Capture CIS (Component
reduciendo al mimo el potencial de errores innecesarios en el traslado de información al diseño de placa .
Realiza la captura de es-uemas uni"ersales (?C=# 2?KA o C?/D# diagramas de blo-ues%.
&iste un es-uema 'err-uico proporcionando una edición rpida e intuiti"a combinando una interfaz de usuario 1indo1s.
Caractersticas)
isor y editor de mFltiples proyectos
Reutilización del diseño
Conecti"idad "isual y eléctrica
Captura de es-uemas y sistema complete de información de componentes
Reduce el tiempo de bFs-ueda de componentes
?odemos recuperar de acuerdo al componente# nos permite recuperar la información del componente
&s un programa es-uemtico# donde se realizan representaciones simbólicas de los componentes para formar un circuito o cual-uier otro es-uema. Cada smbolo -ue forma el es-uema es una representación abstracta de cada componente.
ORCAD CA?LR& C<8 la cual es una 0erramienta CAD (diseño asistido por computadora% -ue permite dibu'ar es-uemas electrónicos.
?laca de circuito impreso (?C=% es otra 0erramienta -ue tiene este sistema CAD. Con esta 0erramienta podemos 0acer una simulación de algFn circuito o es-uema en una placa. Algunos términos usados en el OrCAD)
LAYOUT: &s un programa -ue nos ayuda crear nuestro circuito impreso. &l circuito es presentado en forma real en la -ue se establecen las coneiones.
EDITOR DE LAYOUT: &s un programa -ue nos permite el diseño de la placa del circuito impreso# as como su "erificación electrónica.
NOMBRE DEL COMPONENTE: &s una eti-ueta -ue define al componente o nombre dado por el fabricante.
REFERENCIA DEL COMPONENTE) &s la eti-ueta -ue se utiliza para identificar el tipo de componente de una manera independiente del circuito por medio de una letra o un nFmero. ?or e'emplo L Mintegrado# R Mresistencia# C Mcondensador# etc.
&NCA?8L/ADO) &s el aspecto eterno de los componentes -ue normalmente se usan para protección del mismo.
?
2OO?R
?<8A8) &s el cobre de ?C= -ue establece una coneión eléctrica entre dos puntos de los mismos.
DR
?AD) Que la superficie de cobre -ue permite -ue la soldadura de los pines de los componentes establezcan conecti"idad entre ellos# y el cobre del ?C=.
>A87 (mascara%) Capa compuesta por una combinación de resina ("erde% para protección.
8
2ORO/<O8 (AR OR7%) 8e usan a manera de plantillas y es a tra"és de la luz.
CA?A (layer%) 2sicamente es cada uno de los estratos de diferente material en -ue se di"ide un ?C=.
Recomendacione para con e! OrCAD Al ser un programa un poco comple'o necesitamos leer una gua rpida y as poco a poco nos iremos acostumbrando a usarlo de una manera adecuada. &"itar tratar de saturar el programa pues al ser un poco comple'o debemos tener paciendo en lo -ue se demora en programar.
Lna fuente de tensión regulada utiliza normalmente un circuito automtico de control -ue detecta# prcticamente de un modo instantneo# las "ariaciones de la tensión de salida y las corrige automticamente. &n general# todo sistema de control re-uiere los siguientes elementos bsicos)
E!emento de contro!) Que interpretada la señal de error# amplificada o no# de modo -ue contrarreste las "ariaciones producidas en las magnitudes de salida. &stos elementos bsicos integran normalmente cual-uier sistema de control# sea electrónico# mecnico# 0idrulico# etcétera.
Tran"ormaci#n de $o!ta%e &n algunos casos# es necesario reducir o aumentar el "olta'e o la corriente disponible para alimentar un circuito determinado. Ln transformador se compone de dos enrollamientos o embobinados eléctricamente aislados entre s# de"anados sobre el mismo nFcleo de 0ierro o de aire. Lna corriente alterna -ue circula por uno de los de"anados genera en el nFcleo un campo magnético alterno# del cual la mayor parte
atra"iesa al otro de"anado e induce en él una fuerza electro$ motriz también alterna.
Recti"icaci#n Ln circuito rectificador con"ierte corriente alterna en corriente directa pulsante -ue luego puede filtrarse en corriente directa pura# emulando la producida por las bateras. ?ara 0acerlo# el rectificador debe conducir corriente con el mnimo de resistencia en dirección 0acia la carga y blo-uear su flu'o en dirección in"ersa. &l diodo# dispositi"o semiconductor con sus caractersticas de corriente unidireccional y unipolar# es muy adecuado para rectificar.
Rectificador de media onda &l circuito para rectificar media onda se muestra en la siguiente figura. Durante el semiciclo positi"o el diodo -ueda polarizado en directo# permitiendo el paso de la corriente a tra"és de él.
8i el como como un grfico%# tensión del aparecer en carga.
diodo es considerado ideal# este se comporta cortocircuito# ("er entonces toda la secundario la resistencia de
Durante el semiciclo negati"o# la corriente suministrada por el transformador -uerr circular en sentido opuesto a la flec0a del diodo. 8i el diodo es considerado ideal entonces este actFa como un circuito abierto y no 0abr flu'o de corriente.
/a forma de onda de salida de un rectificador de media onda ser como se muestra en la siguiente figura.
Rectificador
de onda completa
&n este circuito con puente de diodos# los diodos# D y DI son polarizados en directo en el semiciclo positi"o# los diodos DH y D; son polarizados en sentido in"erso. er -ue la corriente atra"iesa la carga R/.
&l semiciclo negati"o# la polaridad del transformador es el in"erso al caso anterior y los diodos D y DI son polarizados en sentido in"erso y DH y D; en sentido directo. /a corriente como en el caso anterior también pasa por la carga R/ en el mismo sentido -ue en el semiciclo positi"o.
Fi!tro /os filtros son dispositi"os eléctricos -ue tienden a adecuar una tensión
alterna para utilizarla como alimentación continua de cual-uier circuito. /os filtros de alimentación son sólo una de las aplicaciones de estos pero# debido a su utilidad y simplicidad# "amos a comenzar con ellos.
Filtro con condensador /a tensión de salida del rectificador de H onda anterior (una onda pulsante% no muestra con claridad un "olta'e en corriente continua -ue se pueda apro"ec0ar (no es constante%. ?ero si incluimos a la salida de este y antes de la carga un condensador# este ayudar a aplanar la salida.
Cuando el diodo conduce (semiciclo positi"o% el condensador se carga al "alor pico del "olta'e de entrada. &n el siguiente semiciclo# cuando el diodo est polarizado en in"ersa y no 0ay flu'o de corriente 0acia la carga# es el condensador el -ue entrega corriente a la carga (el condensador se descarga a tra"és de la resistencia de carga%. &l condensador al entregar corriente a la carga se descarga (disminuye el "olta'e en sus terminales%.
Tensión de rizado A la "ariación del "olta'e (9% en los terminales del condensador debido a la descarga de este en la resistencia de carga se le llama tensión de rizado. /a magnitud de este rizado depender del "alor de la resistencia de carga y al "alor del condensador.
&n el semiciclo positi"o el transformador entrega corriente# a tra"és del diodo# al condensador C y a la resistencia R. &n el semiciclo negati"o es el condensador el -ue entrega corriente a la resistencia (se descarga%. 8i el condensador es grande significa menos rizado# pero aFn cumpliéndose esta condición el rizado podra ser grande si la resistencia de carga es muy pe-ueña (corriente en la carga es grande%.
Filtrado de onda completa /a salida del rectificador de onda completa es pulsante y para 9aplanarla9 se pone un condensador en paralelo con la carga. &ste condensador se carga a la tensión mima y se descargar en R/ mientras -ue la tensión de salida del secundario del transformador disminuye a cero (9E9% "oltios# y el ciclo se repite.
1. Re$l!3$4!5* %el 4!r4u!"# es6ue)7"!4#
Primero: tener instalado el programa ORCAD. Se&undo) abrimos el ORCAD capture# luego creamos un proyecto y guardamos en una carpeta.
Tercero& Obser"amos el circuito y colocamos cada componente de nuestro circuito.
Cuarto& ' **'+ * -+'/-*+0 -00+ /2'2* * ' 3'-'. P'+' 0* /+'* 0 2'-'500- 20 '2' -+'/-*+ 3'+' 3*20+ '60+ 70 3'-' 0 ' 0-+'2', -/0++' 8 ' '/2'.
Quinto& 3*0+ 0 9'*+ 20 '2' *3*0-0 2'-* / /:7/0+2* ' *3*0-0.
Sexto: conectamos los componentes del circuito# primero conectamos la tierra y se conecta los dems componentes.
S
S!timo& finalmente el circuito es-uemtico -uedara as)
%. CODI8OS DE OS COM0ONENTES. ?ara realizar el ?C= debemos agregar el 2OO?R
Primero: 0acemos clic6 a la opción edit ob'ect properties# luego "eremos -ue la columna de footprint est "aca .
Se&undo: procedemos a llenar cada espacio# para esto abrimos el programa A//&KRO ?C= ?/AN&R# con este programa podemos a"eriguar el código de cada componente.
Tercero) una "ez dentro del programa damos clic6 en la opción O?&N. &ntonces emerge una "entana en el cual aparecern los códigos de todos los componentes -ue tiene el programa. &n el cuadro donde dice nombre aparece el código y lo pegamos en su respecti"o componente en el casillero de footprint.
Cuarto: 0aciendo esto para todos los componentes del circuito lograremos llenar la columna footprint .
&. REAI9ACION DE 0CB
Lna "ez llenado los 2OO?R
Primero: 0acer clic6 en la opción Dein& ru!e c'ec(# para "erificar si no 0ay errores en el circuito es-uemtico# luego seleccionamos la opción )ie* output y le damos aceptar.
Se"un#o: si el circuito esa sin errores nos abrir un bloc6 de notas# en el cual no debe ;<+'+ /<= 0'>0 70 2/<' 0++*+, 0 '* *-+'+/* -00* -ue re"isar el circuito.
Tercero: una "ez re"isado el circuito abriremos la opción cr+ate neti!t# luego seleccionamos las opciones !a,out y uer propertie are in inc'e # luego damos aceptar .
Cuarto: en la opción pc- editor aparece un cuadro azul en el cual seleccionamos la carpeta en donde -ueremos -ue se guarde el ?C=# después damos aceptar.
Quinto: aparece otra "entana donde seleccionamos la opción A!!e&ro pc- dein& y damos O7.
Sexto: automticamente nos abre otro programa llamado A//&KRO ?C= D&8
S!timo: A0ora "amos a realizar los bordes de la placa. ?ara ello abrimos la opción Septup# luego la opción .ird opciones &rid on y pacin&. Después damos O7.
y seleccionamos las
Octa$o: A0ora crearemos el contorno de la placa seleccionando las opciones out!ine y -oard out!ine.
No$eno: nos aparece un cuadro azul donde seleccionamos el tamaño -ue -ueremos -ue tenga la placa.
Decimo:
a0ora crearemos los lmites de los componentes# seleccionamos las opciones /rea y pac(a&e (eepin. /uego seleccionamos el cuadro de la placa de color azul.
Oncea$o: a0ora crearemos el fondo de la placa# para esto seleccionamos las opciones 'ape y rectan&u!ar
Docea$o: seleccionamos las opciones marcadas
Trecea$o: marcamos el borde de la placa y nos -uedara as.
Catorcea$o& a0ora importamos todos los componentes del circuito a nuestra nue"a placa.
Quincea$o: acomodamos los componentes en nuestra placa.
Dieci%ei%a$o: a0ora realizaremos la pistas para ello seleccionamos la opción marcada.
Dieci%ietea$o: nos saldr una "entana# damos clic6 a las opciones marcadas y en los cuadros cambiamos los "alores a H!.
Diecioc&oa$o: a0ora seleccionamos la opción marcada y unimos los componentes y se formaran las pistas.
Diecinue$ea$o: al finalizar de unir todas las pistas finalmente tendremos el ?C= completo. Lna imagen de solo las pistas seria la siguiente)
$)entea$o: finalmente nuestra placa ?=C -uedara lista para ser impresa.
/os pasante)
/osdispositi"os)
'(
'I(
CONCUCIONES
H'0+ /+/-* 070?-/*, 5'0+ /'/@, 8 +0'+ 3'' PCB 0 0 3+*<+'' ORCAD 0 20 <+' '82' 3'+' ' 00-+@/' 3*+70 '//-' ' /<0/0+* * 0-2/'-0 20 /<0/0+' ' +0'+ 3+*3/* /+/-*. C** 8' 50* 3*2/2* '3+0/'+, * 3'* 3'+' +0'/:'+ PCB * 8 0-0*, 8 ' 900 -02/**, 30+* 0 30+' * ' 3+?-/' 0 /90-/<'2* '2' 90: ? 0-0 '3/* 3+*<+'' ''2* ORCAD U' 20 ' +':*0 3*+ ' ' '* ORCAD 0 3*+ ' /6+0+' 70 -/00, 8' 70 0-' * ' *;/'0 8 -/00 ' '+'-0+-/' *++0-', ' *3'+'/@ 20 *-+* 3+*<+'' 70 0 202/' ' * /*
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