Introduktion

Vil du udvikle dit første kredsløb? Så er det tid til at lære at simulere! Evnen til at simulere kredsløb er et vigtigt værktøj for elektronikbyggere, fordi de kan teste og analysere deres design, før de bygger prototyper. Det har betydning for både tid og penge under udviklingen af et kredsløb.
I en simulering kan du opbygge dit kredsløb og teste, om det i teorien fungerer som ønsket. Et udbredt program til det er LT-Spice. Lad os se nærmere på, hvad det handler om.

LT-Spice

Kan du huske, da vi lærte om grundlæggende kredsløbsanalyse i denne blog?
Her talte vi om netop dette kredsløb og lavede nogle beregninger på det, se figur 1.

Figur 1: Et kredsløb med spændingskilden V1 og to modstande, R1 og R2.
V1 = 9 V
R1 = 2 Ω
R2 = 3 Ω

Da vi introducerede kredsløbet, beregnede vi spændingsfaldene rundt i den lukkede sløjfe. Nu skal vi simulere det og forhåbentlig få de samme resultater!

Men vent. Hvordan bruger man egentlig LT-Spice? Bare rolig, jeg forklarer hvert trin, så du snart kan simulere kredsløb!
LT-Spice er et gratis program, som du kan downloade.

Første trin er at tegne kredsløbet i programmet med alle de rigtige komponenter og kilder.

Åbn programmet, og start et nyt projekt.

- Tryk på File øverst til venstre

- Vælg New Schematic (tryk Ctrl+N)

Nu har vi en tom side, hvor vi kan tegne kredsløbet.

Vi starter med komponenterne og spændingskilden.

De to modstande kan tegnes i programmet ved at trykke r. Du kan rotere komponenter med Ctrl+R. Højreklik på modstandssymbolerne for at ændre værdierne.

Tryk F2 for at indsætte spændingskilden. Vinduet ”Select Component Symbol” åbnes. Søg efter Voltage, og vælg spændingskilden, se figur 2. Højreklik på spændingskildens symbol for at ændre spændingen.

Figur 2: Vinduet Select Component Symbol i LT-Spice.

Det sidste, vi mangler, er Ground. Tryk g.

Du kan altid klikke på saksesymbolet i menuen øverst for at fjerne noget, du har tegnet, men ikke ønsker i kredsløbet.

Nu har vi alt til kredsløbet og skal blot forbinde delene. Tryk F3 for at forbinde komponenter og kilder. Træk derefter musen mellem de ønskede forbindelsespunkter, mens du holder venstre museknap nede.

Når alle forbindelser er lavet, og værdierne for de to modstande og spændingskilden er indtastet, bør kredsløbet ligne figur 3.

Figur 3

For at simulere det tegnede kredsløb trykker du på symbolet med den løbende mand, run, i menuen øverst.
Vinduet ”Edit Simulation Command” åbnes, se figur 4. Tænk ikke for meget på alle indstillingerne endnu. Vi skal kun angive en Stop time. Tidsrummet er heller ikke så vigtigt her, så vi kan eksempelvis skrive 1. Vi har nu bedt programmet simulere kredsløbet i 1 sekund, se figur 4.

Figur 4: Vinduet Edit Simulation Command i LT-Spice.

Tryk derefter OK. En graf bør dukke op under, ved siden af eller over kredsløbet.
Denne graf viser værdierne fra simuleringerne. 

For at måle spændingen over R1 trækker du musen fra A til B, se figur 5.

Figur 5

Den komponent, du trækker musen hen over, er den, du måler spændingen over. For R2 trækker du altså fra B til C. En måling bør vises i grafen med spændingen over komponenten gennem et sekund. Målingen har et navn og en farve i grafen. Du kan ændre farven på alle viste målinger ved at højreklikke på deres navne. Spændingsnavnene i grafen starter med V, og strømnavnene starter med I.

Klik på en komponent for at måle strømmen gennem den. En yderligere måling af strømmen bør vises i grafen. (Bemærk, at den venstre lodrette akse viser spændinger og den højre strømme, eller omvendt.)

Nu bør resultatet ligne figur 6.

Figur 6

Beregningerne fra denne blog, hvor kredsløbet stammer fra, stemmer med simuleringerne. Det betyder, at vi har tegnet kredsløbet i LT-Spice og målt spændinger og strømme korrekt. Nu forstår vi det grundlæggende i at simulere kredsløb i LT-Spice!

Med andre ord kan vi nu simulere kredsløb for at teste, hvordan de fungerer i teorien. Det er målet med kredsløbssimulering. Det er let at forestille sig, hvor nyttigt det er, især med meget større kredsløb med mange komponenter. LT-Spice lader os teste kredsløbet hurtigt, men vi må ikke skynde os for meget: fejl i det tegnede kredsløb kan gøre simuleringerne misvisende. Dobbelttjek derfor altid kredsløbet, når du simulerer!
Heldigvis er LT-Spice et ret intuitivt program, som du hurtigt lærer at bruge til at konstruere mange af dine egne kredsløb. Simuleringer kan også give en intuitiv forståelse af, hvordan forskellige komponenter påvirker et kredsløb, ved at du tilføjer, fjerner eller ændrer deres værdier. Kredsløbssimulering er et fantastisk værktøj og et must for alle, der fremstiller elektronik!