[PDF] Extrait de la publication - storagegoogleapiscom

ELECTRICITE - F2School

Les quatre types de source ci-dessous sont des sources linéairement dépendantes: leur valeur est proportionnelle à une autre grandeur du réseau électrique : 0 us us up Source de tension commandée par une autre tension us est linéairement dépendant de up: us = k up up 0 us us ip Source de tension commandée par un courant us est

LTspice XVII - Dunod

17 10 E – source de tension dépendante en tension (STCT) 473 17 11 F – source de courant commandée en courant (SCCC) 477 17 12 G – source de courant commandée en tension (SCCT) 480 17 13 H – source de tension commandée en courant (STCC) 482 17 14 Source B de tension ou de courant 483 17 15 B – source de tension arbitraire, non

Répétition 1 : Théorème de Thévenin et Norton 1 Rappels et

• Source de courant : où i = gv 1, avec v 1 qui est une tension apparaissant aux bornes d'un autre élément du circuit Exemple d'une source commandée par une tension v 1: • Source de tension : où v = Av 1, avec v 1 qui est une tension apparaissant aux bornes d'un autre élément du circuit Exemple d'une source commandée par une

-EXERCICE 66-

2) Pour obtenir une source de courant commandée par la tension d’entrée du quadripôle, il faut que le courant de sortie it() ne dépende que de la tension d’entrée ; la relation cherchée est : RRR21=− • En reportant dans l’expression de it(), on obtient alors simplement : () et it R =

Règles d’association des sources dans les convertisseurs

L’inductance est placée en série avec le générateur de tension idéal pour créer un source de courant On montre de même que dans la partie précédente que l’on a cette fois ci U = 1 1↵ U 0 Ce qui justifie aussi l’appellation "survolteur" car la tension de sortie est plus élevée que la tension de la fem en entrée

Support de cours - F2School

Support de cours d’électronique de puissance EI-2 Les convertisseurs DC-DC et DC-AC Hidri I Page 4 II- Hacheur série II-1- Principe L’hacheur série commande le débit d’une source de tension continu U dans un récepteur de courant I Q2 E 1 2 II-2- Etude d’un hacheur série charge inductive

C 6 INTRODUCTION À LÉLECTRONIQUE

Source continue Source alternative Le thyristor est une diode à jonction à amorçage commandée par une gâchette Le type de boîtier abaisseur de tension

Extrait de la publication - storagegoogleapiscom

De plus, toutes les compagnies (Borland, Watcom, etc ) de compilateurs de langages de programmation acceptent les programmes écrits dans un standard strict (ANSI C), mais elles ajoutent des particularités aux langages

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Extrait de la publication

Analyse de circuits

électriques

et électroniques

Simon Vatché Chamlian

Simulations

avec

SPI CE

Chahé Nerguizian

PRESSES INTERNATIONALES POLYTECHNIQUE Extrait de la publication Analyse de circuits électriques et électroniques - simulations avec SPICE

Simon Vatché Chamlian et Chahé Nerguizian

Équipe de production

Gestion éditoriale et production : Presses internationales Polytechnique

Réviseure : Nicole Blanchette

Page de couverture : Tact publicité

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Tous droits réservés

© Presses internationales Polytechnique, 1999

On ne peut reproduire ni diffuser aucune partie du présent ouvrage, sous quelque forme

ou par quelque procédé que ce soit, sans avoir obtenu au préalable lૃautorisation de lૃéditeur.

Dépôt légal : 3

e trimestre 1999 Bibliothèque et Archives nationales du Québec

Bibliothèque et Archives Canada

ISBN 978-2-553-00736-1 (version imprimée)

ISBN 978-2-553-01653-0 (version numérique)

Avant-propos

Le langage SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) a été conçu au début des années

1970, à l'Université de Californie, à Berkeley, dans sa version 2G6.

Durant ces années, les algorithmes de

SPICE 2G6 offraient une puissance et une vitesse

d'exécution supérieures à celles des programmes précédents.

C'est pourquoi de nombreux

dialectes, fondés sur une syntaxe semblable à celle du langage

SPICE, ont rapidement vu

le jour, venant élargir la "famille» SPI CE. Par ailleurs, plusieurs programmes en SPI CE ont pu fonctionner avec des ordinateurs personnels à partir de 1985, grâce à l'apparition sur le marché du compilateur Fortran

3.0 de Microsoft (SPICE 2G6 étant en Fortran). La plupart

de ces "nouveaux SPICE» ne présentaient pas de différences majeures avec le code de l'Université de Californie.

Cet ouvrage ne cherche pas

à faire la comparaison des différents dialectes de SPICE. Mentionnons-en simplement quelques-uns qu'on rencontre le plus fréquemment dans la documentation: MOTIS-C, ISPICE, YSPICE, MODULAR-SPICE, M-SPICE, HP-SPICE, I-G SPICE, HSPICE, PSPICE, ASPEC, ZSPICE, MSINC. Par ailleurs, en ce moment même, il y a probablement un programmeur qui s'affaire à mettre au point un nouveau dialecte de

SPICE.

Malgré toute la popularité dont il jouit, il n'existe pas de standard (ANSI) qui régisse le langage SPICE. La tendance que suivent tous les dialectes offerts sur le marché est d'admettre les programmes rédigés en SPICE 2G6. Toutefois, les différents suppléments dont on les dote ont comme principal inconvénient de rendre le langage ambigu du point de vue syntactique; en effet, on note une redondance des commandes. En conséquence, nous verrons en détail la syntaxe de SPICE 2G6 alors que nous survolerons brièvement les commandes supplémentaires disponibles avec

PSPICE.

Dans l'ordinateur, plusieurs interfaces permettent de générer plus facilement la plupart des commandes du langage tant avec les préprocesseurs qu'avec les postprocesseurs. Par exemple, les nouvelles versions de PSPICE sont dotées d'un préprocesseur qui rend possible le dessin de circuits dans l'environnement Windows.

Or, une fois le circuit dessiné, le

préprocesseur sert également à générer le programme. Nous traiterons du préprocesseur de

PSPICE d'une façon succincte, car nous estimons qu'il est préférable pour quiconque d'apprendre le langage de base plutôt qu'une interface usager susceptible de connaître de fréquents changements. En effet, nous entendons décrire ici le langage

SPICE et non un de

ses dialectes. Une fois qu'ils maîtriseront le langage, les utilisateurs seront à même d'utiliser ses multiples dialectes, et ce avec n'importe quel ordinateur ou n'importe quel système d'exploitation. Extrait de la publication

IV Avant-propos

Prenons à cet effet l'exemple du langage C. Si on connaît le langage, on peut programmer sur n'importe quel ordinateur ou système d'exploitation en un rien de temps. Par contre, si on travaille à partir d'un autre logiciel (ou langage) qui génère le programme en C, on se trouvera limité à ce logiciel précis en tout temps.

La même chose se produit dans le cas du

préprocesseur de

PSPICE.

Nous examinerons aussi brièvement le puissant postprocesseur PROBE de PSPICE qui permet de représenter les résultats obtenus avec PSPICE.

Pourquoi PSPICE?

Pour compiler ou interpréter un programme, il faut bien entendu se servir d'un compilateur ou d'un interpréteur. Comme c'est le cas avec le langage C, une fois qu'on a écrit la syntaxe, on a besoin d'un compilateur particulier pour le compiler.

Dans le présent ouvrage, nous avons retenu

PSPICE comme interpréteur pour exécuter les

programmes écrits en

SPICE, et ce pour les raisons suivantes :

quoiqu'on puisse mettre la main assez facilement sur le code source de l'interpréteur SPICE 2G6 sur Internet, il reste nécessaire de compiler ce code source à l'aide d'un compilateur Fortran, tâche assez ardue surtout sur des ordinateurs personnels; avec PSPICE de Microsim Corporation, on peut facilement obtenir sur Internet une version d'essai utilisable telle quelle. De plus, toutes les compagnies (Borland, Watcom, etc.) de compilateurs de langages de programmation acceptent les programmes écrits dans un standard strict (ANSI C), mais elles ajoutent des particularités aux langages. Dans le langage

SPICE, qui ne contient aucun

standard et dont les interpréteurs acceptent tout programme écrit en SPICE 2G6, les déviations sont encore plus nombreuses. Pour ces raisons, nous ne traitons dans le livre que de la syntaxe de SPICE 2G6. Toutefois, puisque nous avons utilisé PSPICE pour interpréter nos programmes, nous en décrivons les principales commandes.

À propos de SPICE 3

Dans les années 1990, l'Université de Californie a travaillé au développement de SPICE 3 qui, contrairement à SPICE 2G6, est rédigé en langage C. À l'heure actuelle, très peu de programmes (ou dialectes) commerciaux emploient

SPICE 3. Ce langage, compatible avec

SPICE 2G6, présente l'avantage de posséder des commandes supplémentaires. Toutefois, les dialectes existants sont eux aussi dotés de plusieurs commandes supplémentaires par rapport à SPICE 2G6. En conséquence, nous croyons que SPICE 3 n'atteindra pas le statut de standard (comme l'a fait SPICE 2G6). Extrait de la publication

Avant-propos V

Notre exploration du langage SPICE s'étendra sur huit chapitres. Dans le chapitre 1, nous présenterons la structure du langage SPICE et nous décrirons le format général d'un fichier d'entrée en langage SPICE. Nous nous attarderons ensuite aux divers éléments du langage. Nous consacrerons le chapitre 2 aux éléments passifs, le chapitre 3 aux sources de courant et de tension et le chapitre

4, aux semi-conducteurs. Dans le chapitre 5, nous verrons

l'utilisation des sous-circuits dans un programme en langage

SPICE.

Nous présenterons dans le chapitre 6les commandes de simulation servant à différents types d'analyse. Le chapitre 7 viendra compléter ces données puisqu'il contient les commandes supplémentaires de PSPICE ainsi que les commandes du postprocesseur PROBE. Le chapitre 8 traitera succinctement du préprocesseur rendant possible le dessin de circuits dans

1' environnement Windows.

Pour terminer, nous présenterons dans le chapitre 9 des exemples de simulation des circuits électriques et électroniques à l'aide de la version 4.03 de

PSPICE. La compréhension de ces

exemples exige que le lecteur possède au préalable des connaissances de base sur l'analyse de circuits.

Remerciements

Nous tenons à remercier Mmes Diane Ratel et Nicole Blanchette des Presses internationales Polytechnique pour l'aide précieuse qu'elles nous ont accordée au cours de la préparation de cet ouvrage. Nous remercions également le Bureau d'appui pédagogique de l'École

Polytechnique ainsi que les Presses internationales Polytechnique pour leur soutien financier. Extrait de la publication

Table des matières

Chapitre 1 Structure du langage SPICE

1.1 Présentation du langage SPICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Parties

d'un programme en langage SPICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.2.1 Modèles des semi-conducteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.2.2 Commandes de contrôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.2.3 Description du circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Chapitre 2 Éléments passifs

2.1 Règles de rédaction générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

2.2 Résistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.3 Condensateurs et bobines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.4 Condensateurs et bobines non linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

2.5 Inductance mutuelle . . . .

11

2.6 Ligne de transmission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Chapitre 3 Sources de tension et de courant

3.1 Sources indépendantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.1.1 Sources continues (DC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3 .1.2 Sources variant dans le temps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.1.3 Sources sinusoïdales à fréquences variables (AC) . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.2 Sources dépendantes linéaires (SCCT) . . . . . . . 31

3.2.1 Source linéaire de courant commandée par une tension . . . . . . . . . . . . . 31

3.2.2 Source linéaire de tension commandée par une tension (STCT) . . . . . . . 32

3.2.3 Source linéaire de courant commandée par un courant (SCCC) . . . . . . . 34 3.2.4 Source linéaire de tension commandée par un courant (STCC) . . . . . . . . 36

Chapitre 4 Semi-conducteurs

4.1 Commande .MODEL utilisée dans la description des semi-conducteurs . . . . . . 40

4.2 Description d'une diode comme élément de circuit . . . . .

41

4.2.1 Déclaration d'une diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.2.2 Modèle statique d'une diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.2.3 Modèle dynamique ou en petits signaux d'une diode . . . . . . . . . . . . . . .

43

4.2.4 Paramètres du modèle d'une diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.2.5 Diode zéner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45 Extrait de la publication

VIII Table des matières

4.3 Description d'un transistor bipolaire (BIT) comme élément de circuit . . . . . . . 46

4.3 .1 Déclaration d'un transistor bipolaire (BIT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.3.2 Modèle statique

d'un transistor BIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.3.3 Modèle dynamique en petits signaux

d'un transistor BIT . . . . . . . . . . . . 51

4.3.4 Paramètres du modèle d'un transistor BIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4.4 Description

d'un transistor à effet de champ (JFET) comme élément de circuit . 55

4.4.1 Déclaration d'un transistor à effet de champ (JFET) . . . . . . . . . . . . . . . 55

4.4.2 Modèle statique d'un transistor IFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.4.3 Modèle dynamique en petits signaux

d'un transistor IFET . . . . . . . . . . . 56 4.4.4 Paramètres du modèle d'un transistor IFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.5 Description

d'un transistor MOSFET comme élément de circuit . . . . . . . . . . . 58

4.5.1 Déclaration

d'un transistor MOSFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

4.5.2 Modèle statique d'un transistor MOSFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

4.5.3 Modèle dynamique en petits signaux d'un transistor MOSFET . . . . . . . . 61

4.5.4 Paramètres du modèle d'un transistor MOSFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Chapitre 5 Sous-circuits

5.1 Utilisation d'un sous-circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

5.2 Définition d'un sous-circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

5.2.1 Commande

.SUBCKT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

5.2.2 Commande

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