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Centro Universitário da FEI PEL105 – Circuitos e Sistema Analógicos 
Prof. Dr. Marcello Bellodi/Prof. Dr. Salvador Pinillos Gimenez 
Copywrite @2005 
 
 
PEL 105 – Circuitos e Sistemas Analógicos 
 
 
EXPERIÊNCIA 01: "Uso do Simulador SPICE ICAP/4" 
 
 
Objetivos: Apresentação do simulador SPICE ICAP/4 e o desenvolvimento de simulações de um 
circuito elétrico para a obtenção das curvas características de nMOSFETs e pMOSFETs 
convencionais. 
 
 
Introdução Teórica: 
 
1. Montando um arquivo de simulação SPICE para a obtenção da curva característica IDS x VGS de 
um nMOSFET convencional 
 
 
Figura 1 - Circuito para a realização das simulações com o nMOSFET. 
 
2. Descrição do circuito a ser simulado: 
 
- A fonte de tensão V0=0 é adicionada ao ramo onde se deseja medir a corrente elétrica (IDS) 
- A fonte VGS deverá variar de 0 a 3 V e VDS deverá ser fixa em 25 mV ( condições impostas para 
o desenvolvimento da simulação ) 
- Identificar todos os nós do circuito ( 0, 1, 2 etc ) 
 
 
3. Descrição do arquivo de simulação: 
 
 A seguir será apresentado o arquivo SPICE necessário para o desenvolvimento das 
simulações com o SPICE ICAP/4: 
 
 
 
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*** Fontes de Tensão 
* nó 1, nó 0 e valor de 25 mV 
VDS 1 0 0.025 
V0 1 2 0V 
* DC: fonte variável que será definido abaixo (.DC) 
VGS 3 0 DC 
M1 2 3 0 0 nMOSFET L=10u W=10u 
* 2(Dreno), 3 (Porta), 0 (Fonte) e 0 (Subs.) 
* dimensões do transistor L =largura do canal e W=comprimento do canal 
*** Definição do modelo do transistor (Nível 1 é o valor default) 
 
.MODEL nMOSFET nmos (LEVEL=1 Kp=20u Vto=0.5V Lambda=0.01) 
*** Determina o ponto de operação de cada dispositivo 
.CONTROL 
 OP 
 SHOW ALL 
.ENDC 
***Define a variação da tensão VGS: de 0 a 3 V com incrementos de 0,05 V 
.DC VGS 0 3 0.05 
*** Define os resultados de simulação no formato de tabela I(V0): corrente na fonte V0 
*** V(VGS): tensão da fonte VGS 
.PRINT DC I(V0) V(VGS) 
*** Define os resultados de simulação no formato de gráfico I(V0): corrente na fonte V0 
*** V(VGS): tensão da fonte VGS 
.PLOT DC I(V0) V(VGS) 
.END 
 
 
4. Edição do arquivo no simulador: 
 
Edite o arquivo acima utilizando as ferramentas Notepad ou Wordpad do Windows. Em 
seguida, salve o arquivo no formato texto com o nome LAB1.cir. 
 
 
5. Simulação do circuito para obtenção da curva característica IDS x VGS 
 
5.1. Abrindo o simulador 
- Clicar no ícone : Use Text Netlist.lnk 
- Abriro arquivo ".cir" pré-existente (LAB1) 
- Fechar a janela Customer Information 
- Clicar em Edit Text Files. O arquivo será aberto para posterior edição e simulação. 
 
5.2. Definição das barras de comandos do aplicativo 
 
- File, Edit, Search, Option, Windows e Help são comandos de uso geral 
 
 
 
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- Para iniciar a simulação, basta clicar no comando Action e depois Simulate (ou no botão do 
homenzinho correndo), para iniciar a simulação 
 
 
5.3. Visualização dos resultados obtidos na simulação 
 
- Maximize as janelas IsSpice4 
- Realize um duplo clique rápido em cima dos gráficos resultantes da simulação, acione o botão 
AUTO e OK para se ter uma melhor visualização desses dois gráficos 
- Acione ACTIONS e depois SCOPE para entrar no modo gráfico do simulador 
- Acione o botão BROWSE, depois no botão Spice Output Files e selecione em “lab1.out” e 
depois OPEN 
- Clique em I(V0) e nos botões ADD e DONE 
- Maximize a janela IntuScope. Nessa tela pode-se medir qualquer ponto da curva IDS x VGS 
simulada através dos dois cursores (1 e 2) 
- Através do comando CALCULATOR pode-se fazer operações com as curvas (integrar, 
diferenciar, regressão linear, dB, etc) 
- Fechar as janelas IntuScope, salvando esse gráfico com o nome que desejar, e a IsSpice4 
- Na janela IsEd, acione os botões ERR e OUT e visualize o resultado. A janela ERR mostra 
eventuais erros apresentados ao longo das simulação e a OUT , apresenta o arquivo de saída do 
simulador. 
 
 
- Para visualizar o resultado da simulação no Excel, proceder da seguinte forma: 
 
a. Copie a tabela do resultado da simulação “VGS IV(0) VGS INDEX” para o WORDPAD 
(somente as colunas com os valores). Em seguida, substituir os pontos "." por vírgilas ",". Salvar 
o arquivo como LAB1resultado.txt - formato arquivo de texto ( por exemplo ). Em seguida, 
fechar o editor. 
b. Abra o Excel. Clique em ABRIR, vá até o diretório onde foi gravado o arquivo 
LAB1resultado.txt, selecione arquivo do tipo texto e em seguida, abra o arquivo. 
c. Na janela "Assistente de importação de texto - etapa 1 de 3" selecione "largura fixa". Avançar. 
d. Na janela consecutiva clicar, com o mouse, nos espaços existentes entre um número e os 
quadradinhos escuros. Neste procedimento serão geradas linhas separadoras entre cada uma das 
colunas a serem geradas. Avançar. 
e. Na janela posterior, clicar sobre concluir. Neste momento, você estará na tela de trabalho do 
Excel onde serão apresentadas 07 colunas. Excluir as colunas B, D, E, F e G. 
f. Para traçar o gráfico: clicar sobre o ícone "Assistente gráfico", escolher 'Linha", subtipo de 
gráfico, "Avançar", "Colunas", "intervalo de dados" ( clicar sobre o ícone ), selecionar a coluna 
B1 até B61, clicar sobre o ícone do assistente de gráfico, selecionar a janela "sequência", ciclar 
no ícone "rótulos do eixo das categorias x", selecionar a coluna A1 até A61, clicar sobre o ícone 
do assistente de gráfico, "avançar" 2 vezes e "concluir". 
g. Salve o arquivo Excel com o nome LAB1resultado.xls 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. Montando um arquivo de simulação SPICE para a obtenção da curva característica IDS x VDS de 
um nMOSFET convencional: 
 
- Abra o arquivo LAB1.cir com o WordPad e salve-o com o nome LAB1a.cir 
- Alterar o arquivo acima para que ele faça agora uma curva IDS xV DS com tensão de polarização 
de porta VGS=0,7 V 
 
 
*** Fontes de Tensão 
* DC: fonte variável que será definido abaixo (.DC) 
VDS 1 0 DC 
V0 1 2 0V 
* nó 1, nó 0 e valor de 25 mV 
VGS 3 0 0.7V 
M1 2 3 0 0 nMOSFET L=10u W=10u 
* 2(Dreno), 3 (Porta), 0 (Fonte) e 0 (Subs.) 
* dimensões do transistor L =largura do canal e W=comprimento do canal 
*** Definição do modelo do transistor (Nível 1 é o valor default) 
.MODEL nMOSFET nmos (LEVEL=1 Kp=20u Vto=0.5V Lambda=0.01) 
*** Determina o ponto de operação de cada dispositivo 
.CONTROL 
 
 OP 
 SHOW ALL 
.ENDC 
***Define a variação da tensão VDS: de 0 a 3 V com incrementos de 0,05 V 
.DC VDS 0 3 0.05 
*** Define os resultados de simulação no formato de tabela I(V0): corrente na fonte V0 
*** V(VDS): tensão da fonte VDS 
.PRINT DC I(V0) V(VDS) 
*** Define os resultados de simulação no formato de gráfico I(V0): corrente na fonte V0 
*** V(VDS): tensão da fonte VDS 
.PLOT DC I(V0) V(VDS) 
.END 
 
 
- Simule o arquivo e reproduza os mesmos passos já executados na simulação anterior. Avalie os 
resultados obtidos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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I. Montando e simulando um arquivo de simulação de obtenção da curva característica IDS x VGS de 
um pMOSFET convencional: 
 
- A partir do circuito de obtenção das curvas características do pMOSFET indicado abaixo, gere o 
arquivo de simulação e os resultados de simulação seguindo o mesmo procedimento apresentado 
anteriormente. 
 
 
Figura 2 - Circuito para a realização das simulações com o pMOSFET. 
 
 
 
II. Montando e simulando um arquivo de simulação de obtenção da curva característica IDS x VDS de 
um pMOSFET convencional: 
 
- A partir do circuito de obtenção das curvas características do pMOSFET dado acima, gere o 
arquivo de simulação e os resultados de simulação seguindo o mesmo procedimento anterior.