Resposta ao impulso: simulação usando LTspice IV

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Considerando que o software já foi devidamente instalado, a simulação de um circuito pode ser feita em 3 passos "simples":

• desenho do circuito e ajuste dos parâmetros dos componentes;
• configuração da fonte, caso uma fonte de tensão impulsiva;
• configuração do modo transiente.

Os componentes estão no menu "Edit":

Desenho do circuito. Depois de inserir os componentes é necessário ajustar os seus valores e ligá-los (linha azul):

Para transformar a fonte de tensão em uma fonte impulsiva (pulso de grande amplitude e curta duração, ex: 10.000 Volts, 0,1 ms) é necessário editar o componente, opção "avançado":

Configuração do transitório:

Resposta ao transitório (depois de selecionado o nó "V(n002)":

Esses dados podem ser exportados para um arquivo texto:

Para esse sistema, equação diferencial que liga a fonte de tensão de entrada e a tensão no capacitor é dada por:
$$(D^2 + \frac{2}{3}D + 2) v(t) = \frac{2}{3} D p(t)$$
A solução analítica é:
$$v(t) = \frac{2}{3} e^{-t/3} cos(\frac{\sqrt{17}t}{3}) u(t)$$.
Uma comparação entre a curva teórica e simulada (já incluído o atraso de 0,1 s) pode ser vista na figura abaixo:

O simulador leva em conta algumas características físicas dos componentes que não são incluídas na análise puramente teórica. Sobre a análise de transiente:

.TRAN -- Perform a Nonlinear Transient Analysis

Perform a transient analysis. This is the most direct simulation of a circuit. It basically computes what happens when the circuit is powered up. Test signals are often applied as independent sources.

Syntax: .TRAN [Tstart [dTmax]] [modifiers]
             .TRAN [modifiers]

The first form is the traditional .tran SPICE command. Tstep is the plotting increment for the waveforms but is also used as an initial step-size guess. LTspice uses waveform compression, so this parameter is of little value and can be omitted or set to zero. Tstop is the duration of the simulation. Transient analyses always start at time equal to zero. However, if Tstart is specified, the waveform data between zero and Tstart is not saved. This is a means of managing the size of waveform files by allowing startup transients to be ignored. The final parameter dTmax, is the maximum time step to take while integrating the circuit equations. If Tstart or dTmax is specified, Tstep must be specified.