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  • CAPTULO VIII: Diseo JerrquicoCreacin de subcircuitosJos Luis Snchez Calero 2007

  • IntroduccinUn diseo jerrquico es aqul que posee dos o ms hojas de esquemas.Lo normal es que el nivel ms alto posea un esquema a bloques con la estructura total.Cada bloque tendr una hoja secundaria asociada, que incluye una seccin del diseo de ella.

  • Explicaciones preliminaresISIS no fija lmites en la jerarqua.Una aplicacin muy interesante de los diseos jerrquicos es la posibilidad de copiar una parte del diseo. Es el caso de un amplificador estreo, compuesto de dos canales idnticos y una alimentacin comn.Bastara con dibujar un solo canal, exportarlo como archivo SEC y luego importarlo a una segunda hoja.

  • Explicaciones preliminaresSin embargo, si se modifica uno de los canales, aunque slo sea mover un componente, hay que realizar la modificacin en ambos.La existencia de ms de dos copias de un mismo circuito puede suponer un serio inconveniente.

  • Explicaciones preliminaresEn el ejemplo del amplificador estreo existen dos mdulos independientes etiquetados CANAL DERECHO y CANAL IZQUIERDO, pero ambos se asocian a los mismos datos del circuito.Evidentemente se necesitan referencias para el mismo componente de cada uno de los amplificadores mono. Esto se soluciona con la anotacin global del diseo.

  • TerminologaCircuitoEs un conjunto de componentes con su cableado.

    HojaUna instancia de un circuito con un sistema nico de anotacin de sus componentes.

  • HojasEn un diseo jerrquico las hojas de nivel superior se denominan Hojas Raz.Una hoja que cuelga de otra superior se denomina hoja inferior o secundaria, y la inmediata superior a la secundaria la llamaremos hoja padre o superior.Siguiendo con el ejemplo del amplificador, los canales izquierdo y derecho estn dibujados en hojas secundarias llamadas respectivamente CANAL IZQUIERDO y CANAL DERECHO.

  • EjemploEn la figura se aprecia el esquema a bloques.

  • Dibujando el ejemploPara conseguir el dibujo a bloques, y que ISIS lo reconozca como tal, hay que realizar las siguientes operaciones:

    Seleccionaremos la herramienta Sub-circuito.Dibujaremos los tres rectngulos que, posteriormente editaremos.

  • Dibujando el ejemploEl aspecto provisional ser el de la figura.Como se aprecia, cada rectngulo lleva la referencia SUB, de subcircuito.

  • Etiquetar los bloquesAhora vamos a poner nombres a cada uno de los bloques.Editad el de la izquierda y, en la ventana que emerge, colocad el nombre.Escribid aqu el nombre del bloqueAs quedarEscribid aqu el nombre del circuito

  • Etiquetar los bloquesHagamos lo mismo con los dos restantes hasta dejarlos como en la figura.

  • Organigrama jerrquicoVamos a comprobar el organigrama de las hojas. Pinchad en cualquiera de estas opciones:

    en la barra de estado,

    en este icono

    o en este otroClic primario

  • Ventana de organigramaCon cualquiera de las acciones anteriores se abre la ventana de la figura, donde se muestra la hoja raz y las secundarias, que cuelgan de ella.Hoja razTres hojas secundarias colgando de la hoja raz

  • Salvando hojasAhora podemos salvar la hoja raz con el nombre Amplificador, y las dems que cuelgan de ella se salvarn automticamente como elementos dependientes.

  • Hoja actualSabemos la hoja en la que nos encontramos por la indicacin de la barra de estado.

    Esta es la hoja Padre o raz

  • Cambio de hojaPara ir de una hoja a otra disponemos de varias opciones.Opcin iconos de la barra de men:

    Icono para ir a una hoja cualquieraIcono para descender en orden jerrquicoIcono para ascender en orden jerrquico

  • Cambio de hojaSi utilizamos los iconos para cambio de orden jerrquico, el cursor se transformar.Ahora, con este cursor se pincha en la hoja inferior deseada y se accede a ella.Probad a pinchar en una cualquiera de las inferiores y veris cmo nos aparecer una hoja en blanco, que es lo que contienen las inferiores mientras no insertemos componentes. Y observad cmo nos indica la barra de estado la hoja actual.

  • Cambio de hojaTambin podemos pinchar el icono de cambio de hoja.

    Tambin podemos cambiar de hoja mediante simple clic en la barra de estado de la hoja actual.Pinchad aqu

  • Cambio de hojaCualquiera de las acciones anteriores nos abrir la ventana que nos permite elegir la hoja a visitar, y que aparece en la figura.Nos encontramos en esta hojaPodemos ir a cualquiera de estas tres hojas

  • Cambio de hojaAhora podemos pinchar sobre la hoja deseada y aceptar, o, como indica el texto inferior de la ventana, pulsar Shift y pinchar sobre a hoja elegida.

  • Ms terminologaMduloUn mdulo es un objeto que tiene asociada una hoja secundaria. El mdulo ms utilizado es el subcircuito.Caracterstica de la hojaSon las propiedades que han sido asignadas a la hoja, y que afectan a todos los objetos contenidos en ella.En diseos jerrquicos, cualquier propiedad de la hoja raz la heredan las secundarias.

  • Ms terminologaCircuito parametrizadoSe dice que un circuito est parametrizado cuando los valores de los componentes (u otras caractersticas) vienen dados por frmulas en lugar de por valores constantes.

  • Previo a subcircuitosMediante la edicin del subcircuito podemos definir o modificar las referencias, nombres y otras propiedades y caractersticas, que se convertirn en caractersticas de las hojas secundarias.

    Las conexiones de una hoja padre y sus secundarias se hace a travs de ports y terminales.

  • Creacin de un subcircuitoVamos a crear el subcircuito del integrado L293B, que es un amplificador de potencia para activar motores de continua y paso a paso. Este integrado no lo incorpora esta versin de PROTEUS en sus libreras.El primer paso ser posicionarnos en la hoja raz, pinchar el icono del subcircuito y dibujar el conocido rectngulo.

  • Creacin de un subcircuitoEditad el rectngulo que contendr el subcircuito y escribid en la ventana de edicin lo que se indica en la figura.Nos queda as, de momento

  • Aadir las patillasPara asignar las patillas, tal como se dijo antes, hay que recurrir a puertos y terminales.

    Al pinchar el icono del subcircuito se nos muestra, en la ventana de dispositivos, la lista de terminales disponibles.

  • Aadir las patillasEn la figura se muestra la relacin de terminales.

  • Bloque subcircuitoSi ahora seleccionis el bloque probis a moverlo veris que las patillas terminales acompaan al rectngulo del cuerpo: han quedado ambos unidos en un bloque subcircuito.

  • Etiquetando patillasAhora vamos a editar los terminales del subcircuito como si se tratase de cualquier componente, y vamos a ponerles el nombre de la figura.

  • Salvar subcircuitoYa terminado el bloque subcircuito slo nos falta salvarlo. Lo salvaremos como si de un diseo normal se tratase. Lo salvaremos como L293B.DSN.

  • Construccin del subcircuitoAbramos el rbol jerrquico de hojas y seleccionemos la hoja L293B (en la diapositiva 13 se explica cmo abrir el rbol).Pinchamos en la hoja L293B para seleccionarlaPinchad para validar

  • Construccin del subcircuitoObservad que en la barra de estado tenemos el nombre de la nueva hoja en la que nos encontramos.

  • Iconos para manipular las hojasLos iconos de que disponemos para operar con las distintas hojas son:Descender un nivel en la jerarqua.

    Ascender un nivel.

    Eliminar una hoja del diseo.

    Incluir una hoja nueva.

  • Men para manipular las hojasTodas estas opciones se encuentran tambin en los mens desplegables.

  • Creacin de subcircuitoAhora vamos a reconvertir el L298, que existe en las libreras de PROTEUS, en el subcircuito L293B.

    El L293B es similar al L298, pero tiene menos prestaciones de corriente de salida y es ms barato.

  • Diferencias sustancialesCrear un subcircuito es disear un circuito con dispositivos existentes en libreras. Ese circuito especial podremos utilizarlo como si se tratase de un nico componente. De hecho lo encapsularemos como tal. Y podr simularse siempre y cuando los componentes que intervengan en su confeccin sean simulables.

  • Descender a hoja secundariaPor cualquiera de los mtodos explicados abriremos la hoja secundaria, que aparece en el esquema jerrquico con el nombre de L293B.

  • Localizacin del dispositivoLa hoja L293B estar en blanco, como es natural. Aqu insertaremos el L298, que se encuentra en la librera que se indica.

  • Insercin del L298El L298 quedar insertado en la hoja secundaria del L293B, que es la principal.

  • Aadiendo terminalesAhora hay que aadir las patillas del L298 que luego se identificarn con las del encapsulado del subcircuito.Pinchamos en el icono de terminales y seleccionamos, segn necesitemos, terminales de entrada, salida o alimentacin.Icono para terminales

  • Identificando terminalesY los conectaremos al L298, los editamos y los identificamos.La tensin de esta patilla es la que el integrado saca por las salidas cuando estn activas. Como el motor es de 12 voltios, y el dispositivo est preparado para ese voltaje, ser la tensin que aplicaremos

  • Volver a hoja principalAhora subiremos a la hoja principal, donde estar nuestro bloque de subcircuito y ya tenemos creado un elemento simulable llamado L293B.Hay que salvarlo de nuevo para que siempre que se abra este componente creado lo haga con la hoja secundaria del L298.

  • Comprobacin de funcionamientoSeguidamente vamos a realizar un diseo donde intervenga nuestro subcircuito, para comprobar el funcionamiento en simulacin.

    El