Simular circuitos eléctricos y electrónicos. LT Spice

Introducción

En este artículo vamos a ver cómo descargar e instalar el software LT Spice para simular circuitos eléctricos y electrónicos. Además crearemos un circuito simple para poder probar el programa.

En el siguiente video puedes ver el proceso de instalación y el diseño y simulación de un circuito con resistencias serie y fuente de voltaje continuo.

Descargar el programa

En primer lugar vamos a descargar el instalador desde la página oficial, haz clic en el siguiente enlace:

LT Spice

ventana de descarga de software lt spice para simular circuitos electricos y electronicos
Fig. 1: En la página oficial descargamos el programa acorde a nuestro sistema operativo.

proceso de descarga de software lt spice para simular circuitos electricos y electronicos
Fig. 2: Se inicia el proceso de descarga.

Una vez que la descarga termina la ejecutamos. En mi caso me salió una pantalla diciendo que la instalación fue bloqueada por el sistema de protección de Windows, al hacer clic en “Más información” apareció el botón “Ejecutar de todas formas”.

ventana de bloqueo de instalacion en windows 10
Fig. 3: Windows bloqueó la instalación, al hacer clic en Más Información aparece el botón Ejecutar de todas formas.

Aceptamos el contrato y elegimos la ubicación de instalación. En mi caso dejo todo por defecto.

terminos y condiciones para la instalacion de software
Fig. 4: Primero debemos aceptar los términos y condiciones del software.

ventana de instalacion de software, seleccionar ubicación
Fig. 5: Elegimos los parámetros de la instalación y hacemos clic en Install Now.

Al terminar la instalación el programa se ejecuta automáticamente, aparece el cartel que se ve en la figura 6 diciendo que el programa se prepara para ejecutarse por primera vez.

preparativos para la primera ejecucion de software de simulacion
Fig. 6: Al finalizar la instalación el software hace los preparativos para la primera ejecucion

Al terminar el proceso aparece la ventana principal del programa, ya estamos listos para empezar a crear esquemáticos y simular circuitos eléctricos y electrónicos.

ventana principal de software de simulacion de circuitos electricos y electronicos
Fig. 7: Esta es la ventana principal del programa de simulacion

Crear esquemático

A continuación vamos a crear un circuito muy simple como el que vimos en el artículo sobre qué es la resistencia eléctrica, el cual consistía en una fuente de voltaje y una resistencia.

En primer lugar vamos a File > New Schematic, para crear un nuevo proyecto, esto se puede ver en la figura 8.

creacion de nuevo esquematico en software de simulacion de circuitos electricos y electronicos
Fig. 8: Para empezar creamos un nuevo esquemático.

Nos aparece el espacio de trabajo en gris, aquí empezaremos a construir el esquemático.

Vamos a añadir elementos, hacemos clic en el botón de la compuerta AND que se observa en la figura 9.

boton para agregar un componente al esquematico
Fig. 9: Botón para agregar un componente al esquemático.

Esto nos desplegará una ventana en la que podremos elegir los componentes.

Fuente de tensión

Para alimentar nuestro circuito vamos a necesitar una fuente de voltaje, en la barra de búsqueda de la ventana de componentes escribimos “voltage” y seleccionamos la fuente genérica que se observa en la figura 10.

agregar fuente de voltage a esquematico en lt spice, simulacion circuitos electricos y electronicos
Fig. 10: En la ventana que aparece escribimos “Voltage”.

La colocamos en el espacio de trabajo y hacemos clic derecho sobre ella, esto abrirá una ventana para ingresar los parámetros de la fuente, en mi caso voy a usar 5 Volts.

El botón “Advanced” nos permitirá definir parámetros avanzados de la fuente, como el tipo de señal, frecuencia, período, duración, tiempos de ascenso y descenso, entre otros. Por ahora sólo nos vamos a quedar con la fuente de corriente contínua que viene por defecto.

configuracion de fuente de voltaje en lt spice, simulacion de circuitos
Fig. 11: Hacemos clic derecho en fuente de voltaje para ingresar el valor.

Resistencias

Vamos a agregar el resistor, volvemos a apretar el botón de la compuerta AND (figura 9) y esta vez escribimos “resistor” en la barra de búsquedas. Seleccionamos el resistor genérico que se observa en la figura 12.

agregar resistencia a esquematico en lt spice, simulacion circuitos electricos y electronicos
Fig. 12: Agregamos el componente “resistor” al esquemático.

Lo colocamos en el espacio de trabajo y hacemos clic derecho sobre él para ingresar los parámetros.

Por el momento sólo ingresaremos un valor de resistencia de 1000 (la unidad estándar es Ohm, como vemos en la figura 13 entre corchetes a la izquierda del valor 1000).

configuracion deresistor en lt spice, simulacion de circuitos
Fig. 13: Hacemos clic derecho en resistencia para ingresar los valores.

Cableado

Cuando todos los elementos están en su lugar, vamos a hacer las conexiones. Hacemos clic en el botón del lapiz que se ve en la figura 9 o utilizamos el acceso directo F3.

Luego dibujamos las conexiones entre la fuente y la resistencia.

cableado de esquematico en software lt spice, simulacion de circuitos
Fig. 14: Con F3 o los botones del menú hacemos las conexiones de los elementos.

Tierra

Por último para que el programa pueda realizar los cálculos necesita un punto de tierra para referencia. Hacemos clic en el botón triangular de la figura 9 o con la tecla “G”.

Colocamos la tierra en el cable que está conectado al terminal negativo de la fuente, como se ve en la figura 15.

esquematico de circuito voltaje resistencia en lt spice
Fig. 15: Para que el esquemático funcione, debemos agregar una tierra de referencia al circuito.

Simulación

Cuando terminamos el esquemático, pasamos a configurar los parámetros de la simulación.

Si es la primera vez que vamos a simular hacemos clic en el botón Run que se ve en la figura 16. Si no es la primera vez vamos a la pestaña “Simulate” y hacemos clic en “Edit Simulation CMD”.

boton de simulacion de esquematico en lt spice
Fig. 16: Botón de simulación del esquemático.

En la ventana de configuración de simulación vamos a elegir la última pestaña llamada “DC op pnt”, que se observa en la figura 17.

simulacion de punto de operacion dc en lt spice, simulacion de circuitos
Fig. 17: En la ventana de configuración de simulación elegimos la pestaña “DC op pnt” y damos aceptar.

Con esta opción el programa hará un cálculo de corriente continua del circuito, mostrando los voltajes en todos los nodos y las corrientes en todas las ramas.

simulacion de punto de operacion dc en lt spice, simulacion de circuitos
Fig. 18: Aparece una ventana con los valores de funcionamiento del circuito en DC.

En la ventana que aparece podemos ver que la corriente en la resistencia es 5 mA, lo cual se condice con tomar los 5 V de la fuente y dividirlos por 1000 Ohms de la resistencia, de acuerdo a la Ley de Ohm.

Con esto terminamos el ejercicio, estamos listos para simular circuitos eléctricos y electrónicos más complejos. En otros artículos hablaremos sobre cómo trazar gráficas o producir otras simulaciones.

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