Software libre y simulación CE - acta.es · En el mercado existe una gran variedad de software...

Software libre y

simulacioacuten de circuitos

electroacutenicos

Miguel Pareja Aparicio

Revista Digital de ACTA

2013

Publicacioacuten patrocinada por

Software libre y simulacioacuten de circuitos electroacutenicos

copy 2013 Miguel Pareja Aparicio

copy 2013

Cualquier forma de reproduccioacuten distribucioacuten comunicacioacuten puacuteblica o transformacioacuten de esta obra solo puede ser

realizada con la autorizacioacuten de sus titulares salvo excepcioacuten prevista por la ley

Se autorizan los enlaces a este artiacuteculo

ACTA no se hace responsable de las opiniones personales reflejadas en este artiacuteculo


copy Miguel Pareja Aparicio 1

INTRODUCCIOacuteN

En el mercado existe una gran variedad de software disponible para el teacutecnico yo ingeniero en

electroacutenica Las alternativas de software de pago estaacuten ampliamente desarrolladas y ademaacutes

ofrecen una gran cantidad de opciones para la simulacioacuten asiacute como la facilidad de encontrar

documentacioacuten y ejemplos Sin embargo su precio es bastante elevado

En el caso de estudiantes o profesiones de pequentildeas empresas el adquirir el software comercial

puede ser una ardua tarea ademaacutes de suponer una inversioacuten que no seraacute faacutecilmente amortizada

En consecuencia una solucioacuten puede ser el recurrir a la utilizacioacuten de software libre Ademaacutes

teniendo en cuenta que unas de las tareas para realizar en el campo de la electroacutenica es la

simulacioacuten para realizar un disentildeo o el estudio de determinados circuitos puede ser de gran

importancia por una parte para verificar un disentildeo antes del proceso de montaje y en el campo

docente para mostrar circuitos tiacutepicos o concretos para comprender el funcionamiento del mismo

En consecuencia en el presente artiacuteculo se van a mostrar varias de las aplicaciones de software

libre destinadas a dicho fin El objetivo principal es mostrar una serie de aplicaciones que

permitan simular circuitos electroacutenicos Comentar que no son los uacutenicos y que si se realiza una

buacutesqueda con un buscador podraacute encontrar alguna maacutes pero soacutelo se muestran aquellas

aplicaciones que han sido probadas y se han considerado adecuadas para ser utilizadas en el

campo docente y su posterior aplicacioacuten profesional destacando sus ventajas e inconvenientes

LA SIMULACIOacuteN DE CIRCUITOS ELECTROacuteNICOS

Seguacuten la Real Academia Espantildeola simular es ldquohacer aparecer como real algo que no lo esrdquo Asiacute

pues una aplicacioacuten para simulacioacuten de circuitos electroacutenicos nos permite emular un posible

montaje sin necesidad de realizar dicho montaje

La simulacioacuten consiste en emular algo como si fuese real pero iquestcoacutemo se aplica al campo de la

electroacutenica Para responder a esta pregunta recordemos que un ordenador es una maacutequina

capaz de realizar millones de operaciones matemaacuteticas por segundo Asiacute pues si se puede definir

un dispositivo electroacutenico mediante expresiones matemaacuteticas y ademaacutes si se incluyen dichos

modelos clasificados en libreriacuteas juntando todo ello en un entorno que permite definir las uniones

(es decir las conexiones) entre dispositivos y visualizar los resultados entonces nos

encontramos con un software de simulacioacuten de circuitos electroacutenicos

Figura 1- Flujograma disentildeo


2copy Miguel Pareja Aparicio

La simulacioacuten nos sirve como punto intermedio entre los conceptos teoacutericos y la realidad Cuanto

mejor sea la expresioacuten que defina a la realidad mejores seraacuten los resultados porque seraacuten maacutes

reales y a su vez nos puede reducir los costes de fabricacioacuten facilitando las tareas de disentildeo

Algunas de las ventajas que tiene la utilizacioacuten de software de simulacioacuten son

Reduccioacuten del tiempo de disentildeo puesto que permite verificar el disentildeo sin tener que

realizar el montaje en un sistema fiacutesico asiacute como facilitar que las modificaciones

necesarias sean menores

Reduccioacuten de costes como consecuencia de la reduccioacuten del tiempo de disentildeo pero

tambieacuten porque permite comprobaciones sin tener que comprar los componentes

previamente reduciendo las necesidades de stock

Modificacioacuten de los efectos internos y externos del sistema y ver coacutemo afectan en su

funcionamiento Por ejemplo variacioacuten de las tolerancias de los componentes

Observacioacuten detallada del sistema que se estaacute simulando lo que puede conducir a un

mejor entendimiento del sistema y por consiguiente a sugerir estrategias que

mejoren la operacioacuten y eficiencia del sistema Esto resulta muy uacutetil en la formacioacuten

para la comprensioacuten de la eleccioacuten de los valores de los componentes que intervienen

en un circuito

Experimentacioacuten con nuevas situaciones sobre las cuales se tiene poca o ninguna

informacioacuten A traveacutes de esta experimentacioacuten se pueden anticipar mejor posibles

resultados no previstos

Anticipacioacuten de posibles problemas que pueden surgir en el comportamiento del

sistema cuando nuevos elementos son introducidos como pueden ser los cuellos de

botella

El principal inconveniente que tiene la simulacioacuten es que no sustituye la verificacioacuten de las

pruebas del circuito real aunque siacute pueden simplificarlas o reducirlas A pesar de que un

componente mal modelado puede llevar a un error externo al realizar el disentildeo o la utilizacioacuten de

componentes ideales (que no tienen peacuterdidas y funcionan teoacutericamente sin las limitaciones del

componente real) como reales todo se traduce en un error externo al propio software pero que

puede inducir a un fallo en el disentildeo que se trasladaraacute a posteriori en el montaje real Esto uacuteltimo

se puede solucionar al manejar correctamente la aplicacioacuten y tras un estudio completo del disentildeo

utilizando el software de simulacioacuten

SOFTWARE DE SIMULACIOacuteN DE CIRCUITOS

Este apartado se centra en presentar las dos aplicaciones maacutes importantes (o maacutes utilizadas) de

coacutedigo abierto para la simulacioacuten de circuitos que existen en la actualidad el proyecto gEDA y la

aplicacioacuten QUCS

Tambieacuten se ha incluido otro apartado en donde se muestran otras aplicaciones no menos

destacables con una breve descripcioacuten de sus principales funcionalidades

Las aplicaciones mostradas en este apartado no son las uacutenicas puesto que una simple buacutesqueda

a traveacutes de cualquier buscador le puede llevar a encontrar maacutes aplicaciones pero si las maacutes

destacadas a nivel de uso (maacutes extendido)



Se han incluido las correspondientes referencias a las direcciones web de cada aplicacioacuten a modo

de consulta para poder ampliar en maacutes detalle cada una de las aplicaciones mostradas

GEDA

El proyecto gEDA (httpwwwgpledaorgindexhtml) es un conjunto de herramientas libres para

el anaacutelisis y disentildeo de circuitos electroacutenicos

Las principales herramientas son

Gschem editor de esquemas

Gnetlist generador de archivos netlist (estos archivos nos permitiraacuten posteriormente

simular los circuitos) Es una herramienta que funciona desde la consola de comandos

Asociadas al proyecto gEDA para la simulacioacuten se destacariacutean las siguientes herramientas

Ngspice simulador de circuitos basado en spice que cuenta con representacioacuten graacutefica

de los resultados

Gnucap simulador de circuitos y sin salida graacutefica (para mostrar las graacuteficas se

requiere otra herramienta el visor de ondas gtkwave)

PCB editor realizacioacuten de placas de circuito impreso

Figura 2- gEDA



Se trata de un software muy completo para el disentildeo electroacutenico ya que dispone de todas las

herramientas disponibles para la creacioacuten de un proyecto o disentildeo electroacutenico edicioacuten de

esquemas su posterior simulacioacuten y creacioacuten de la placa de circuito impreso Por ello en su

nombre aparecen las siglas EDA (Electronic Design Automation) Permite ademaacutes la realizacioacuten

de otras opciones adicionales como factura de materiales (Fichero BOM o lista de componentes)

generacioacuten de netlist simulacioacuten analoacutegica digital o mixta y la impresioacuten de las caras de la placa

de circuito impreso (mediante herramientas complementarias)

Su andadura se inicioacute cuando auacuten no existiacutea un software para disentildeo electroacutenico bajo la

plataforma Unix pero actualmente se trata de una herramienta imprescindible para teacutecnicos o

ingenieros que utilizan el sistema operativo Linux Como documentacioacuten se puede acceder en su

paacutegina web a un WIKI del software con un apartado con preguntas maacutes frecuentes

(httpwikigeda-projectorggedadocumentation)

Otro inconveniente es que el proceso de instalacioacuten no es muy intuitivo como sucede en la

mayoriacutea de aplicaciones ya disponibles puesto que primero se descarga el entorno EDA que

incluye la creacioacuten de esquemas y placas de circuito impreso y despueacutes se debe instalar la

herramienta de simulacioacuten (por ejemplo Ngspice)

Respecto al proceso de instalacioacuten actualmente es maacutes sencillo en plataformas Linux Por

ejemplo la instalacioacuten en Ubuntu se puede realizar de dos formas diferentes

Desde el menuacute ldquoAplicacionesrdquo (ldquoAplicacionesAntildeadir y quitarhelliprdquo) en el apartado

ldquoEducacioacutenrdquo se encuentra esta aplicacioacuten con el nombre ldquogEDArdquo

Desde el menuacute ldquoSistemaAdministracioacutenrdquo utilizando el Gestor de paquetes ldquoSynapticrdquo

(como cualquier aplicacioacuten basada en Debian) y realizando la buacutesqueda con el nombre

ldquogEDArdquo

Los que no sean usuarios de Linux pueden recurrir a distribuciones Linux que contienen las

aplicaciones de electroacutenica ya preinstaladas como por ejemplo Fedora Electronic Lab

(httpspinsfedoraprojectorgesfel)

Un inconveniente es que no esteacute disponible para plataformas Windows lo que dificulta la

portabilidad entre diferentes entornos Tambieacuten la posibilidad de disponer de distintas (aunque

parecidas) herramientas de simulacioacuten puede inducir errores

QUCS

Qucs (Quite universal circuit simulator -httpqucssourceforgenet-) es un simulador integrado

de circuitos (seguacuten su paacutegina web todaviacutea en desarrollo pero totalmente funcional) Utiliza una

interfaz graacutefica (GUI) para introducir los componentes que forman el circuito y realiza la

simulacioacuten pudiendo ser presentado en una sola paacutegina Permite la simulacioacuten en continua (DC)

alterna (AC) anaacutelisis parameacutetrico anaacutelisis de balance de armoacutenicos anaacutelisis de ruido etc



Figura 3- Qucs

Se trata de una aplicacioacuten multi-plataforma que dispone de versiones compatibles entre

distintos sistemas operativos Desde su paacutegina web se puede acceder a gran cantidad de

informacioacuten (httpqucssourceforgenetdocsshtml) lo que se traduce en una mayor

flexibilidad de manejo desde su paacutegina web que permite descargar una versioacuten para una gran

variedad de distribuciones (httpqucssourceforgenetdownloadshtml) tanto de Linux como

para Windows o Mac

El proceso de instalacioacuten en Ubuntu es el siguiente desde menuacute ldquoSistemaAdministracioacutenrdquo

utilizando el ldquoGestor de paquetes Synapticrdquo (como cualquier aplicacioacuten basada en Debian) y

realizando la buacutesqueda con el nombre ldquoQucsrdquo Los que no sean usuarios de Linux pueden recurrir

a distribuciones Linux que contienen las aplicaciones de electroacutenica ya preinstaladas como por

ejemplo Fedora Electronic Lab En Windows el proceso es muy sencillo y simplemente con unos

clics de ratoacuten se instala la aplicacioacuten

En comparacioacuten con otras aplicaciones Qucs presenta una interfaz sencilla y simple de

manejar aunque no permite la creacioacuten de placas de circuito impreso aunque permite la

utilizacioacuten de variables y ecuaciones que pueden facilitar el disentildeo e implementacioacuten del modelo

de ceacutelula o moacutedulo fotovoltaico Ademaacutes dispone de los componentes principales ideales y de

maacutes libreriacuteas con componentes reales En consecuencia permite la modificacioacuten de los

paraacutemetros de un dispositivo electroacutenico Ademaacutes presenta la posibilidad de incluir en la misma

pantalla el circuito con todos los componentes y comentarios necesarios con la posibilidad de que

se representen automaacuteticamente las graacuteficas con su correspondiente flexibilidad para aspectos

docentes



Figura 4- Otras aplicaciones

OTRAS APLICACIONES

A continuacioacuten se enumeran otras aplicaciones de simulacioacuten con una breve descripcioacuten

Oregano herramienta para la edicioacuten de esquemas electroacutenicos y simulacioacuten de

circuitos usando la aplicacioacuten GNUCAP Aplicacioacuten muy simple de manejar con el

inconveniente de que no dispone de libreriacuteas con componentes reales lo que lo limita

en su aplicacioacuten de disentildeo aunque sigue siendo igual de uacutetil para aspectos docentes

Paacutegina web httpsgithubcommarc-lorberoregano

Ktechlab se trata de una aplicacioacuten de licencia GPL que sirve para la simulacioacuten de

circuitos electroacutenicos Permite tambieacuten la simulacioacuten con microcontroladores PIC

(16F84) con la programacioacuten mediante diagramas de flujo MicroBASIC (similar a

BASIC) y ensamblador asiacute como la simulacioacuten de dispositivos lineales no lineales y

loacutegicos es decir que dispone de la colocacioacuten de todos los componentes y la

simulacioacuten directa del circuito ya sea digital o analoacutegico El inconveniente es que la



documentacioacuten y la interfaz de la aplicacioacuten estaacute en su totalidad en ingleacutes Paacutegina web

httpsourceforgenetprojectsktechlab

Klogic aplicacioacuten para construir y simular circuitos digitales utilizando puertas loacutegicas

(AND OR XOR biestables RS y JK) aunque se puede recurrir a la creacioacuten de

subcircuitos El principal inconveniente es que soacutelo se puede utilizar para la simulacioacuten

de circuitos digitales no permitiendo una simulacioacuten con circuitos electroacutenicos

analoacutegicos y temporales Paacutegina web httpwwwa-rostinde

TKGate aplicacioacuten para la simulacioacuten de circuitos puramente digitales con una

interfaz de uso muy sencilla de utilizar En la paacutegina web se puede consultar una

documentacioacuten online (httpwwwtkgateorg18indexhtml) Se puede disponer no

solo de puertas baacutesicas (AND OR XOR etc) sino tambieacuten de transistores NMOS y

PMOS buffer triestado componentes para unidad aritmeacutetico-loacutegica (ALU) (sumadores

desplazadores o mutiplicadores) y elementos de memoria (registros RAM y ROM)

Permite la simulacioacuten de disentildeos con miprocesadores o emular un sistema informaacutetico

Paacutegina web httpwwwtkgateorg

Todas las aplicaciones comentadas son de faacutecil instalacioacuten en distribuciones Ubuntu utilizando el

repositorio con aplicaciones (Gestor de paquetes synaptic)

POSIBLES APLICACIONES

Para no extenderse en el artiacuteculo se va a mostrar un pequentildeo disentildeo realizado con la aplicacioacuten

Qucs como muestra de varias de sus posibilidades Se ha decido mostrar soacutelo la utilizacioacuten de

Qucs aunque no dispone de una herramienta de creacioacuten de placas de circuito impreso como en

gEDA porque tanto el modo de mostrar los resultados de la simulacioacuten como su manejo es

mucho maacutes faacutecil e intuitivo en parte por no tener que recurrir a tener que cambiar de

aplicaciones (una para editar el esquemas y otra para la simulacioacuten) Ademaacutes actualmente Qucs

estaacute disponible tanto en Windows como en varias distribuciones Linux

El circuito base elegido para mostrar alguna de las posibilidades que ofrece Qucs consta de una

fuente de alimentacioacuten lineal con dispositivo regulador mediante el dispositivo integrado LM317

Todo ello con elementos muy faacuteciles de encontrar por si el lector finalmente se atreve a realizar

el montaje

Se ha distribuido en varios subapartados con el fin de que resulte mucho maacutes aclaratorio para el

lector y asiacute obtenga una visioacuten general de la aplicacioacuten o lo que es maacutes que lo considere uacutetil y

comience a utilizarlo

INTRODUCCIOacuteN A QUCS

Qucs es un simulador de circuitos con una interfaz graacutefica La primera vez que se pone en

marcha Qucs crea el directorio ldquoqucsrdquo dentro de su directorio ldquohomerdquo en las distribuciones Linux

y en ldquoArchivos de programardquo en Windows Todos los archivos se graban en este directorio por

defecto aunque podraacute guaacuterdalos en cualquier otra ubicacioacuten en el caso de crear un proyecto (que

consiste en una serie de ficheros que se guardan en un subdirectorio) Si se encuentran en dicha

carpeta al iniciar Qucs estaraacuten disponibles automaacuteticamente en la ventana de proyectos

Cuando se ejecuta Qucs se veraacute la ventana principal (Figura 5) en donde



En el lado derecho hay un aacuterea de trabajo (6) que contiene los esquemas visores de

datos etc Si usa las pestantildeas (5) sobre esa aacuterea puede cambiar con rapidez entre los

documentos que se encuentren abiertos

A la izquierda de la ventana principal de Qucs hay otra aacuterea (1) cuyo contenido

depende de la seleccioacuten de las pestantildeas que se encuentran en su parte superior

Proyectos (2) Contenido (3) y Componentes (4) Despueacutes de ejecutar Qucs la

pestantildea de Proyectos (2) se activa por defecto (la primera vez que se abra esta

aacuterea estaraacute vaciacutea)

Los controles son similares a los de cualquier aplicacioacuten de edicioacuten graacutefica pudieacutendose manejar

en las ventanas comentadas en los paacuterrafos anteriores Es conveniente a la hora de realizar un

trabajo o disentildeo crear un nuevo proyecto para que asiacute se encuentre estructurado y de faacutecil

acceso

Figura 5- Ventana principal de QUCS

Una vez creado el fichero (de extensioacuten sch) apareceraacute una nueva solapa (5) y a partir de ese

punto hay que antildeadir todos los componentes que se encuentran en la pestantildea de componentes

(4) A continuacioacuten hay que proceder a unirlos pulsando el botoacuten de ldquoCablerdquo de la barra de

herramientas o utilizando el menuacute principal ldquoInsertarCablerdquo Para ello primero hay que clicar en

el terminal desde el cual parte el cable hasta el terminal del componente a interconectar



Los componentes se encuentran distribuidos en varias libreriacuteas en funcioacuten de su utilizacioacuten y

caracteriacutesticas componentes sueltos (elementos pasivos) fuentes sondas etc Ver para maacutes

detalle el siguiente enlace httpqucssourceforgenetcomponentsshtml

El primer ejemplo que se muestra es el esquema de la figura 6 en donde se aprecian los

esquemas rectificadores de media onda y de onda completa El esquema se encuentra

estructurado en dos partes una fuente de corriente alterna que emularaacute la sentildeal que llega a los

rectificadores y la configuracioacuten con diodos (caracteriacutesticas por defecto de los diodos

disponibles) Cada configuracioacuten se complementa con dos graacuteficas que se encuentran en la parte

inferior de cada circuito para ver la sentildeal rectificada

La resistencia se encuentra en la libreriacutea de ldquocomponentes sueltosrdquo la fuente de corriente alterna

en la libreriacutea de ldquofuentesrdquo y los diodos se encuentran en la libreriacutea de ldquocomponentes no idealesrdquo

Para realizar la simulacioacuten hay que colocar en la ventana principal (6) los componentes que

sirven para configurar la simulacioacuten (libreriacutea simulaciones) En este caso se utiliza un anaacutelisis

temporal que se calcule y se muestre en las graacuteficas durante un tiempo determinado por dos

periacuteodos de la sentildeal de entrada (tomando como referencia la frecuencia de la red eleacutectrica de 50

hercios lo que se traduce en un tiempo maacuteximo de simulacioacuten de 40 milisegundos)

Figura 6- Simulacioacuten circuitos rectificadores

El circuito se puede ampliar incluyendo el circuito de filtrado y de regulacioacuten o estabilizacioacuten El

circuito maacutes simple para el filtrado es el constituido por un condensador electroliacutetico conectado en

paralelo con la carga Asiacute observamos coacutemo la sentildeal que se puede ver en las graacuteficas de la figura

6 es filtrada y coacutemo con el condensador se consigue reducir el rizado

Por ejemplo en la figura 7 se le ha antildeadido al rectificador de onda completa un condensador

cuyo valor variacutea entre 3 cifras Para ello se incluye en la simulacioacuten el anaacutelisis parameacutetrico que

permite repetir la simulacioacuten variando alguacuten paraacutemetro en el circuito a simular En este caso el

condensador de filtrado tomaraacute los diferentes valores 1000μF 2000μF y 3000μF para observar



coacutemo afecta dicho valor sobre la tensioacuten de salida (es decir sobre el rizado que se mayor o

menor) El condensador se encuentra en la libreriacutea de ldquocomponentes sueltosrdquo y la configuracioacuten

del anaacutelisis parameacutetrico en la libreriacutea de ldquosimulacionesrdquo

Figura 7- Simulacioacuten del circuito de filtrado

LIBRERIacuteA DE COMPONENTES

Qucs dispone de unas libreriacuteas que complementan a las mostradas en la pestantildea de componentes

(4) Eacutesta se encuentra en el menuacute principal ldquoHerramientasLibreriacuteas de componentesrdquo Este

conjunto de componentes se ha constituido a partir de las libreriacuteas base pero pretende modelar

componentes reales Por ejemplo escoge el diodo que hemos utilizado en el apartado anterior

para el rectificador y se modifican sus paraacutemetros para que se ajusten a un diodo rectificador

(por ejemplo el 1N4007)

En este segundo ejemplo se pretende antildeadir a la fuente de alimentacioacuten lineal anterior

(rectificador maacutes filtrado) un bloque estabilizador con el LM317 que se encuentra dentro de la

libreriacutea de ldquoRegulatorsrdquo El resultado se muestra en la figura 8 en donde se observa una captura

de la ventana de seleccioacuten de la libreriacutea de componentes La simulacioacuten se configura para que se

muestren los valores en una graacutefica durante 40 milisegundos

Hasta ahora se ha mostrado la simulacioacuten en una serie de graacuteficas con unas escalas en las que

parece que no se pueden ver con exactitud los resultados Para resolverlo tambieacuten se dispone de

la opcioacuten de ver los resultados en una tabla Ambos componentes se encuentran en la libreriacutea de

ldquodiagramasrdquo y ofrecen la posibilidad de ajustar el tamantildeo en funcioacuten de lo que se vaya a mostrar

o que se muestra en una nueva ventana tras la simulacioacuten Asiacute en la figura 9 se muestran

ambas formas de visualizacioacuten de los resultados de la simulacioacuten la graacutefica se ha ajustado para

visualizar el rizado en el condensador y en la tabla se muestran los valores de tensioacuten antes y

despueacutes del regulador



Figura 8- Simulacioacuten fuente de alimentacioacuten con LM317

Figura 9- Ver resultados de simulacioacuten

SUBCIRCUITOS

Los subcircuitos se usan para dar maacutes claridad a un esquema Es muy uacutetil en circuitos muy

grandes o en circuitos en los que aparece un mismo bloque de componentes varias veces como

por ejemplo ocurre con el modelo de una ceacutelula fotovoltaica para ver los efectos de asociacioacuten en

serie yo paralelo o la constitucioacuten de un moacutedulo fotovoltaico



En Qucs cada esquema que contenga una conexioacuten de subcircuito seraacute considerado como un

subcircuito en el esquema principal Las conexiones del subcircuito se pueden realizar a traveacutes de

la barra de herramientas en la libreriacutea de ldquocomponentes sueltosrdquo o en el menuacute principal

ldquoInsertarInsertar conexioacutenrdquo Una vez colocadas las conexiones del subcircuito (por ejemplo dos)

y guardado el esquema (pulse CTRL+S) apareceraacute el texto 2-port (en el caso de dos

conexiones) a la derecha del nombre del esquema (en la columna ldquoNotardquo) El siacutembolo baacutesico

consiste en un cuadro con tantas conexiones como componentes de conexioacuten se hayan incluido

A partir de dicho siacutembolo se puede modificar y ajustar a un aspecto maacutes atractivo utilizando los

componentes de la libreriacutea ldquopinturasrdquo de manera que cada vez que se antildeada a un nuevo disentildeo

se mostraraacute el siacutembolo creado Para acceder a la edicioacuten del siacutembolo hay que abrir el fichero que

contiene el subcircuito y pulsar F9 despueacutes puede salir del subcircuito pulsando F9 para volver a

la edicioacuten del subcircuito (tambieacuten se puede realizar desde el menuacute principal en ldquoArchivordquo)

El resultado de la simulacioacuten con subcircuitos es el mismo que con todos los componentes pero

con un aspecto maacutes claro Para facilitar su comprensioacuten lo uacutenico que habraacute que tener en cuenta

es que aunque el circuito final sea maacutes sencillo en realidad se dispone de un circuito mayor con

lo que puede aumentar el tiempo de simulacioacuten

Se puede utilizar el subcircuito haciendo clic sobre el fichero que lo contiene y a continuacioacuten

sobre el aacuterea de trabajo del fichero en el cual se desee utilizar el subcircuito En la figura 10 se

presenta un ejemplo en donde se muestra el subcircuito con sus conexiones el siacutembolo creado

y el resultado de su utilizacioacuten

Figura 10- Subcircuito fuente de alimentacioacuten

No se ha mostrado el proceso de disentildeo utilizado para la eleccioacuten de los valores de las

resistencias que determinan la tensioacuten de salida de la fuente de alimentacioacuten asiacute como las

condiciones a tener en cuenta para su disentildeo (que pueden hacer variar los valores entregados

por la fuente de alimentacioacuten puesto que dependen de la carga conectada) Puede utilizar la

siguiente aplicacioacuten de caacutelculo gratuita que le permitiraacute dimensionar (eleccioacuten valores de

resistencia) el circuito estabilizador con el LM317

httpwwwulrichradigdehomeuploadsFileLM317CalcLM317Calczip



Cuando se descarga se dispone de un fichero ejecutable que se ejecuta sin necesidad de

instalacioacuten previa en el ordenador

CONCLUSIOacuteN

Muchas veces el proceso formativo requiere una cantidad considerable de componentes que

permitan establecer el comportamiento de ciertos circuitos tiacutepicos En algunos casos se puede

recurrir a disentildeos modulares kits de montaje o circuitos premontados en otras ocasiones si el

circuito es muy especiacutefico se recurre a simular su funcionamiento a traveacutes de software En el

campo del disentildeo electroacutenico el hecho de disponer de un software que permita emular el

comportamiento de un circuito antes de la elaboracioacuten del prototipo permite en cierto grado la

verificacioacuten de que dicho circuito reuacutene las caracteriacutesticas que condicionan su disentildeo asiacute como

una reduccioacuten del tiempo de verificacioacuten o comprobacioacuten del circuito ya montado fiacutesicamente En

el campo docente se dispone de un valor antildeadido para el estudio de circuitos con la disposicioacuten

de gran cantidad de material con unos pocos clics de ratoacuten y la seguridad de trabajar con ciertos

circuitos que en el laboratorio requieren unos valores de tensioacuten e intensidad peligrosos ademaacutes

de disponer de la posibilidad de antildeadir al circuito componentes externos sin necesidad de tener

acceso al laboratorio De manera que un alumno no tiene por queacute disponer en su domicilio de

instrumentacioacuten de medida (fuente de alimentacioacuten osciloscopio o generador de funciones) o

equipos que suministren energiacutea (bateriacuteas pilas ceacutelulas fotovoltaicas etc) principalmente por

su elevado coste econoacutemico Ademaacutes la utilizacioacuten de software especiacutefico para realizar pruebas

yo simulaciones sirve para que los alumnos refuercen los conocimientos teoacutericos o como un

trabajo previo al montaje en el laboratorio

Una vez vista la principal ventaja con una simple buacutesqueda por internet se puede localizar una

gran cantidad de documentacioacuten y acceso a software Pero para personal que no se dedica

profesionalmente a la realizacioacuten de disentildeos en electroacutenica (aficionados informaacuteticos

estudiantes etc) el acceso al software de pago puede suponer un gasto notable del cual no va

realmente a obtener beneficio En consecuencia se puede recurrir a la utilizacioacuten del denominado

software libre Pero aquiacute surge un nuevo inconveniente y es que hay una gran cantidad de

aplicaciones incluso de distribuciones de Linux especiacuteficas para la eleccioacuten de una u otra

entonces iquestcuaacutel escoger En este artiacuteculo se ha pretendido dar una posible respuesta mostrando

algunas de las aplicaciones maacutes extendidas en este campo de la simulacioacuten electroacutenica y

mostrando un ejemplo para que el lector pueda ver su utilidad Finalmente se ha focalizado en

Qucs por considerar que dispone de ciertas ventajas respecto a sus competidores destacando su

facilidad de manejo y las posibilidades que ofrece tanto en simulaciones como en presentacioacuten

sin olvidar la posibilidad multiplataforma que le antildeade versatilidad Ahora no le queda maacutes al

lector que probar las aplicaciones aquiacute mostradas y decantarse por una u otra En realidad no

hay unas mejores o peores sino que se trata de encontrar la que mejor se ajuste a nuestras

necesidades


copy 2013 Miguel Pareja Aparicio

copy 2013

Cualquier forma de reproduccioacuten distribucioacuten comunicacioacuten puacuteblica o transformacioacuten de esta obra solo puede ser

realizada con la autorizacioacuten de sus titulares salvo excepcioacuten prevista por la ley

Se autorizan los enlaces a este artiacuteculo

ACTA no se hace responsable de las opiniones personales reflejadas en este artiacuteculo



INTRODUCCIOacuteN
















































en un circuito






botella






















GEDA









de los resultados




Figura 2- gEDA

























ldquogEDArdquo







QUCS








Figura 3- Qucs






para Windows o Mac















docentes




OTRAS APLICACIONES











































el montaje

























acceso
































































SUBCIRCUITOS







































CONCLUSIOacuteN


































necesidades



INTRODUCCIOacuteN
















































en un circuito






botella






















GEDA









de los resultados




Figura 2- gEDA

























ldquogEDArdquo







QUCS








Figura 3- Qucs






para Windows o Mac















docentes




OTRAS APLICACIONES











































el montaje

























acceso
































































SUBCIRCUITOS







































CONCLUSIOacuteN


































necesidades



















en un circuito






botella






















GEDA









de los resultados




Figura 2- gEDA

























ldquogEDArdquo







QUCS








Figura 3- Qucs






para Windows o Mac















docentes




OTRAS APLICACIONES











































el montaje

























acceso
































































SUBCIRCUITOS







































CONCLUSIOacuteN


































necesidades





GEDA









de los resultados




Figura 2- gEDA

























ldquogEDArdquo







QUCS








Figura 3- Qucs






para Windows o Mac















docentes




OTRAS APLICACIONES











































el montaje

























acceso
































































SUBCIRCUITOS







































CONCLUSIOacuteN


































necesidades

























ldquogEDArdquo







QUCS








Figura 3- Qucs






para Windows o Mac















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OTRAS APLICACIONES











































el montaje

























acceso
































































SUBCIRCUITOS







































CONCLUSIOacuteN


































necesidades



Figura 3- Qucs






para Windows o Mac















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OTRAS APLICACIONES











































el montaje

























acceso
































































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CONCLUSIOacuteN


































necesidades




OTRAS APLICACIONES











































el montaje

























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CONCLUSIOacuteN


































necesidades































el montaje

























acceso
































































SUBCIRCUITOS







































CONCLUSIOacuteN


































necesidades














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SUBCIRCUITOS







































CONCLUSIOacuteN


































necesidades


























































SUBCIRCUITOS







































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necesidades



































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necesidades

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