La función Subcircuit de uSimmics (antes QucsStudio) permite organizar de forma jerárquica diseños de circuitos grandes y complejos. En este artículo se explica el proceso completo para diseñar un filtro paso bajo LC de 3er orden como subcircuito e integrarlo en el esquema principal.
Lo que aprenderás en este artículo
- El concepto de Subcircuit y sus ventajas en el diseño de circuitos
- Cómo crear un subesquema y colocar puertos
- El procedimiento para insertar un subcircuito en el esquema principal
- Cómo especificar el archivo Sub.sch y resolver problemas habituales
- Cómo reutilizar el mismo subcircuito en múltiples instancias
¿Qué es un Subcircuit?
Un Subcircuit es un bloque de circuito definido como módulo independiente dentro de un diseño electrónico más grande. Incorporar subcircuitos al flujo de diseño ofrece las siguientes ventajas:
- Mayor legibilidad del esquema mediante diseño jerárquico
- Reutilización del mismo bloque en múltiples puntos del diseño
- Propagación automática de cambios al modificar únicamente el archivo del subcircuito
Procedimiento
1. Preparar dos archivos de esquema en el proyecto
Comienza creando dos archivos de esquema dentro del mismo proyecto.
| Nombre de archivo | Función |
|---|---|
| Main.sch | Esquema principal (el que utiliza el subcircuito) |
| Sub.sch | Subesquema (el que se define como subcircuito) |
2. Diseñar el circuito en el subesquema (Sub.sch)
En este ejemplo, se diseña un filtro paso bajo LC de 3er orden en Sub.sch.
Nota sobre los filtros paso bajo LC: Un circuito de filtro que combina inductores (L) y condensadores (C) para dejar pasar únicamente las componentes de baja frecuencia. Con la función Filter Synthesis de uSimmics (antes QucsStudio), los valores de los componentes se calculan automáticamente a partir del orden del filtro y la frecuencia de corte especificados.
Para instrucciones detalladas sobre el diseño de filtros con Filter Synthesis, consulta este artículo.
3. Colocar puertos en el subesquema
Elimina del circuito de filtro diseñado los elementos que no son necesarios para la conexión con el esquema principal (como resistencias de terminación) y coloca Puertos (Port) en los nodos de conexión.
- Coloca un Port en el terminal de entrada.
- Coloca un Port en el terminal de salida.
- Guarda el archivo como
Sub.sch.
Importante: Si los puertos no están correctamente colocados y guardados, el esquema principal no reconocerá los terminales del subcircuito. Si el subcircuito no muestra dos puertos, verifica que
Sub.schhaya sido guardado correctamente.
4. Agregar el subcircuito al esquema principal (Main.sch)
- Abre
Main.sch. - En el menú Components → Devices, selecciona Subcircuit y colócalo en el lienzo del esquema.
- Haz doble clic en el componente Subcircuit colocado para abrir el diálogo de propiedades.
- Haz clic en el botón Browse y selecciona el archivo
Sub.schdiseñado en el paso anterior. - Cierra el diálogo. El subcircuito aparecerá como un bloque con dos puertos en el esquema principal.
5. Ejecutar una simulación con el subcircuito
Ejecuta la simulación siguiendo el mismo procedimiento que en cualquier simulación de circuito estándar. Los componentes dentro del subcircuito se comportan exactamente igual que si estuvieran colocados directamente en el esquema principal.
Uso avanzado: Es posible colocar múltiples instancias del mismo subcircuito en un único diseño. Por ejemplo, para conectar en cascada el mismo filtro en varios etapas, basta con colocar bloques Subcircuit adicionales que hagan referencia al mismo archivo
Sub.sch.
Resolución de problemas
| Síntoma | Qué verificar |
|---|---|
| El subcircuito no muestra dos puertos | Verificar que los puertos estén correctamente colocados y guardados en Sub.sch |
| Se produce un error de simulación | Confirmar que la ruta de Sub.sch esté correctamente especificada y que el archivo exista |
| Los cambios en el subesquema no se reflejan en el esquema principal | Guardar Sub.sch y volver a ejecutar la simulación en Main.sch |
Resumen
La función Subcircuit de uSimmics (antes QucsStudio) permite organizar circuitos complejos de forma jerárquica, mejorando significativamente la reutilización y el mantenimiento del diseño. Incluso encapsular un filtro diseñado con Filter Synthesis como subcircuito repercute directamente en la eficiencia del flujo de diseño profesional. Comienza con un subesquema sencillo para familiarizarte con la operación y aplica luego esta técnica a diseños de mayor escala.
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