Transientenanalyse in PSpice

Zeitabhängige Größen werden in PSpice mit der Transientenanalyse erstellt. Wie eine Transisientenanalyse aussieht und wie sie in pSpice eingestellt wird, darum geht es in diesem Artikel.
Elektroniksimulation bezieht sich nicht nur auf statische Fälle, wie wir sie im letzten Artikel bei der Gleichstrom- bzw. Bias-Analyse gesehen haben.
Im Gegenteil.
In den meisten Fällen hat eine Schaltung ein dynamisches Verhalten, die Spannungen und Ströme sind also von der Zeit abhängig.
Ein einfaches Beispiel ist eine Kondensatoraufladung.
In diesem Beispiel ist der Kondensator zu Beginn entladen und wird dann nach dem Einschalten der Versorgungsspannung aufgeladen.
Wie schnell das geht, das liegt an der Größe des Vorwiderstandes und an der Größe des Kondenstators.
Mit Hilfe der Transientenanalyse kann das simuliert und untersucht werden.

Aufbau und Konfiguration der Schaltung

Nachdem die Schaltung im Schaltplaneditor aufgebaut wurde, muss dem Simulationsprogramm PSpice zunächst mitgeteilt werden, dass der Kondensator zu Beginn der Simulation entladen ist.
Das ist wichtig und eine häufige Fehlerquelle. PSpice berechnet normalerweise zunächst einen statischen Arbeitspunkt. Also Spanungswerte und Stromwerte, auf die sich die Spannung nach langer Zeit einstellt. Anschließend wird die Transientenanalyse gestartet. Dieser statische Arbeitspunkt wäre ein geladener Kondensator.
Weil wir ja gerade die Ladekurve des Kondensators sehen möchten, muss PSpice mitgeteilt werden, dass der Kondensator zu Beginn der Transientenanalyse eben entladen ist.
Hierzu klickt man in das Eigenschaftsfenster des Kondensators und trägt unter IC (Initial Condition = Anfangswert) den Wert 0 ein.

Das Simulationsprofil für die Transientenanalyse

Anschließend muss vor der eigentlichen Simulation ein entsprechendes Simulationsprofil für die Transientenanalyse erstellt werden.
Hierzu legt man unter New Simulation Profile ein neues Simulationsprofil an, wählt einen sprechenden Namen und wählt in dem sich öffnenden Fenster das Profil „Time Domain (Transient)“ für die Transientenanalyse.
In diesem Fenster kann dann gleich auch eingestellt werden, über welchen Zeitraum PSpice simulieren soll.
In vielen Schaltungen ist es nötig hier ein wenig auszuprobieren, wenn man nicht weiß, in welchen Zeitraum die spannenden Dinge passieren.
Bei einer Kondensatoraufladung ist bekannt, dass ein Kondensator nach einer Zeit T=5 R C annähernd vollständig aufgeladen ist. Hier findest Du weitere Informationen zur Kondensatoraufladung.
Wenn man also eine etwas höhere Zeit einstellt, sieht man die vollständige Kondensatoraufladung.
Anschließend kann man einen Marker an den Punkt setzen, den man aufzeichnen möchte und startet anschließend die Simulation.
Im Probe-Fenster erscheint die Darstellung der Spannung am Kondensator für den gewählten Zeitraum.
Im Video wird die Vorgehensweise noch einmal Schritt für Schritt gezeigt. Wenn Du die Schaltung nicht selbst aufbauen möchtest, findest Du unter folgendem Link die fertig vorbereitete Schaltung zur Transientenanalyse.
In diesem Artikel findest Du eine Anleitung zum Aufrufen der heruntergeladenen Schaltung in PSpice.

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Das Video zur Transientenanalyse

Viel Spaß mit dem Video.