¿Por qué este circuito RC no simula como se esperaba? (es decir, ¿qué estoy haciendo mal?)

Estoy tratando de aprender sobre circuitos RC. Según tengo entendido, el punto indicado en el circuito RC básico a continuación debería producir una curva de corriente y voltaje como esta . Sin embargo, cuando intento simular el circuito en el CircuitLab integrado y (otros simuladores en línea también) no obtengo nada. También probé en Partsim de Digikey y obtuve los mismos resultados. Entonces debe ser algo que estoy haciendo mal...

Elegí la simulación en el dominio del tiempo con los siguientes parámetros: ingrese la descripción de la imagen aquí(supongo que la constante de tiempo para este circuito es de aproximadamente 1 segundo, por lo que 2 segundos deberían generar una buena curva...)

Estoy midiendo V e I en el punto indicado.

Esto es lo que obtengo. Observe que la escala muestra 9,000 V arriba y abajo, y 0,000 A arriba y abajo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

¡No tiene sentido! ¡Por favor dime dónde me equivoqué! ¡Gracias!

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¿Cómo definió su fuente en el simulador?
La fuente es una fuente de tensión, como se ve en el dibujo, configurada en 9 V CC.
Omitir inicial -> Sí
Debe asegurarse de que su entrada sea un paso, es decir, comience desde cero hasta 9V. Si lo convierte en 9V (9V en el tiempo cero), entonces su simulación omite la parte transitoria.

Respuestas (3)

Las condiciones iniciales predeterminadas para las simulaciones en el dominio del tiempo son casi siempre las condiciones de "estado estable", suponiendo que todas las fuentes estuvieran en su punto máximo. t = 0 estado desde t = .

Hay algunas soluciones diferentes para esto:

  1. Cambie a una fuente dependiente del tiempo (como lo que hizo Jim con una fuente de onda cuadrada)
  2. Deshabilite el paso de resolución de "condición inicial", que generalmente inicializa todos los voltajes nodales/corrientes de rama a 0 (cuando corresponda).

  1. Especifique manualmente las condiciones iniciales. Desafortunadamente, CircuitLab no parece permitirle hacer esto (aparte de deshabilitar el paso "saltar inicial"). Sin embargo, para simuladores similares a SPICE, puede agregar un .iccomando para especificar manualmente el valor a usar. Por ejemplo, aquí establecí las condiciones iniciales V(out)=4Ven LTSPICE.

ingrese la descripción de la imagen aquí

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Habilitar "Omitir inicial" configurando Sí resolvió el problema por mí. Gracias por esta aclaración. ¡Ahora volvamos a aprender sobre circuitos RC!

Antes de comenzar la simulación transitoria, el simulador realiza un análisis de CC que concluye que el capacitor está completamente cargado, por lo que una vez que comienza el análisis transitorio, dado que su fuente no cambia, la salida tampoco se mueve.

El pequeño movimiento que ve en su primera forma de onda de simulación probablemente se deba a una pequeña diferencia de error de cálculo numérico entre los solucionadores de CC y transitorios. Una vez que el solucionador de transitorios "ve" un error, intenta corregirlo en los pasos de tiempo posteriores. Intente alejar sus ejes en el voltaje y la corriente para ver cuánto se mueven realmente esas formas de onda. Mi apuesta es que están vinculados a 9V y 0A respectivamente.

Intente ejecutarlo con una entrada de onda cuadrada con un período de 4 segundos, ejecútelo durante 4 segundos en total para ver el período completo.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

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OK, eso me dio esto: snag.gy/F43JmN.jpg que tiene más sentido. La pregunta es ¿por qué no funciona con una entrada de 9 V CC? ¿Asume que todo ya está en el voltaje de trabajo? ¿Por qué no puede mostrar el tiempo de carga del condensador para una fuente de CC?
No estoy seguro, pero entiendo que cuando aplica una fuente de CC, el solucionador asume que ha sido ese voltaje desde el tiempo t = - ∞, lo que significaría que el capacitor ya se ha cargado. Lo que hace que su salida sea aún más confusa.
Sí, esa es la razón. Los simuladores casi siempre tienen una opción de "omitir la solución del punto de operación inicial". Pero normalmente, van y encuentran que t primero la solución y aplicarla como condición inicial. Eso funciona muy bien, a menudo. Pero para algo así, no. Además, puede usar ".ic" para establecer las condiciones iniciales en las partes. Entonces, algo como '.ic V (C1) = 0" podría ser algo que hacer, además de omitir ese cálculo del punto operativo.