MULTISIM 6.20 VÀ ỨNG DỤNG VÀO MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN

MultiSim 6.20 và ứng dụng vào mô phỏng mạch điện. Giới thiệu tổng quan cho sinh viên về phần mềm MultiSim và hướng dẫn cho sinh viên vẽ các mạch điện ứng để mô phỏng và cách sử dụng các công cụ hổ trợ Instruments của MultiSim.

Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Chương 2: MULTISIM 6.20 VÀ ỨNG DỤNG VÀO MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN Mục tiêu cần đạt được: MultiSim 6.20 ứng dụng vào mô mạch điện Giới thiệu tổng quan cho sinh viên phần mềm MultiSim hướng dẫn cho sinh viên vẽ mạch điện ứng để mô cách sử dụng công cụ hổ trợ Instruments MultiSim Kiến thức bản: Sinh viên phái có kiến thức mơn chuyên ngành sau: -Kỹ Thuật xung -Kỹ thuật số -Lý thuyết mạch -Link kiện điện tử -Mạch điện tử (1 +2) -Kỹ thuật vi xử lý điều khiển Có kiến thức tin học, đặc biệt hệ điều hành Windows Tài liệu tham khảo: [1] Nguyễn Minh Luân, Nguyễn Trung Lập – Giáo trình Thực tập Kỹ Thuật Số – Khoa Công Nghệ Thông Tin Truyền Thông – Đại học Cần Thơ – 2003 [2] Trần Hữu Danh – Bài Giảng OrCAD 9.2 – Khoa Công Nghệ Thông Tin Truyền Thông – Đại học Cần Thơ – 2003 [3] Trần Hữu Danh – Bài Giảng MultiSim 6.20 – Khoa Công Nghệ Thông Tin Truyền Thông – Đại học Cần Thơ – 2003 Nội dung chính: Trần Hữu Danh Trang 14 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện I) Giới thiệu giao diện MultiSim I.1 Các phần tử Giao diện người sử dụng MultiSim bao gồm phần tử sau: Menu Thiết kế mô Thanh công cụ hệ thống Switch Mô Phỏng Các linh kiện mẫu Cửa sổ làm việc MultiSim Lựa chọn sở liệu Công cụ mô Thanh trạng thái Menu: gồm cử sổ ứng dụng, bạn tìm thấy lệnh tất hàm Thanh công cụ hệ thống (System toolbar): có nút thực chức chung tạo mạch điện mô mới, mở mạch điện mơ tạo trước có đĩa … Thanh thiết kê mơ (MultiSim Design Bar): phần tích hợp MultiSim, chi tiết giải thích rõ phần bên “In Use” list liệt kê tất linh kiện sử dụng mạch tại, điều giúp dễ dàng sử dụng lại linh kiện Các linh kiện mẫu (Component toolbar) gồm mẫu linh kiện, ta mở nút để lấy linh kiện họ liệt kê bảng Trần Hữu Danh Trang 15 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Cửa  sổ  làm  việc  hay  cửa  sổ  thiết  kế  (Circuit  windows)  nơi đặt linh kiện mạch thiết kế Thanh trạng thái (Status line) hiển thị trạng thái hoạt động mạch mô tả linh kiện mà trỏ đến I.2 Thanh thiết kế (Multisim Design Bar) Thanh thiết kế phần trung tâm Multisim, cho phép ta dễ dàng thâm nhập vào hàm phức tạp cung cấp chương trình Nút Component Design Bar chọn mặc nhiên, dùng để chọn linh kiện đặt vào cửa sổ mạch thiết kế Nút Component  Editing Design Bar cho phép định nghĩa linh kiện Multisim thêm vào phần tử Nút Instrument Design Bar dùng để đưa vào mạch mô máy đo ta xem kết mơ chúng Nút Simulate Design Bar cho phép bắt đầu, kết thúc tạm dừng việc mô Nút Analysis Design Bar chọn cơng cụ phân tích mạch Nút Postprocessor Design Bar dùng thực tính tóan xa dựa kết q trình mơ Nút VHDL/Verilog HDL Design Bar cho phép làm việc với mơ hình VHDL (Khơng có tất version) Nút Reports Design Bar dùng để in báo cáo mạch điện mô (giá thành linh kiện, danh sách phần tử, chi tiết linh kiện Nút Transfer Design Bar dùng để giao tiếp xuất chương trình khác, Ultiboar, từ Electronics Workbench Chúng ta xuất kết mơ đến chương trình MathCAD Excel II Điều chỉnh giao diện MultiSim Chúng ta điều chỉnh tùy chọn giao diện Multisim bao gồm công cụ, màu mạch mơ phỏng, kích thước giấy, hệ số phóng đại, thời gian ghi tự động, tập ký hiệu (dạng ANSI DIN) cài đặt máy in Ta đặt tùy chọn tùy chọn ghi lại cho mạch riêng lẻ, chẳng hạn màu mạch khác với mạch Ta có quyền đặt phần tử cách riêng biệt ( ví dụ thay đổi màu linh kiện từ đỏ sang cam) Để thay đổi mạch tại, ta click chuột phải sổ mạch điện chọn mục cần thay đổi từ menu kéo xuống Trần Hữu Danh Trang 16 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện II.1 Điều khiển việc hiển thị mạch hành Ta điều khiển cách hiển thị mạch phần tử xuất hình Để điều khiển hiển thị mạch hành click chuột phải cửa sổ mạch chọn từ menu kéo xuống chi tiết sau: Grid Visible (click để tắt mở) Show Title Block and Border (click để tắt mở) Color Show hiển thị chi tiết linh kiện, ví dụ hiển thị nhãn, tên nút, giá trị linh kiện II.2 Cài đặt cho người sử dụng Ta đặt cấu hình để hiển thị cửa sổ mạch mô theo ý muốn … Để đặt cấu hình người sử dụng ta chọn Edit/User Preferences Màn hình User Preference có dạng Hình II.1: Trong cửa sổ này, chọn phím mong muốn Chẳng hạn, để đặt nhãn màu sử dụng click Circuit tab Để định nghĩa lưới, viền giấy tên khối hiển thị click Workspace tab Chú ý không thấy kết lựa chọn bạn tạo file mạch II.3 Các tuỳ chọn khác Ta đặt giao diện cách biểu diễn dấu, di chuyển đến vị trí System toolbar Zoom toolbar Design Bar “in use” list Database selector Hình II.1 Những thay đổi tác động lên tất mạch ta làm việc Sự di chuyển hay sửa đổi kích thước phần tử trở lại vị trí kích thước ban đầu ta mở mạch Cuối cùng, ta sử dụng menu View để hiển thị dấu phần tử khác giao diện III Thiết kế mạch mô Trong phần mô tả cách đặt nối phần tử mạch mô Bước chọn linh kiện mà ta sử dụng, đặt chúng vào cửa sổ mạch thiết kế vị trí hướng mong muốn, nối dây chúng lại với nhau, chuẩn bị thứ khác cho việc thiết kế Trần Hữu Danh Trang 17 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Để đơn giản, ta thiết kế mạch Schmitt Trigger đơn giản Sau thực xong bước ta có mạch điện Hình II.2 III.1 Tạo tập tin mạch mô Để thiết kế mạch điện mô phỏng, ta chạy chương trình Multisim (click double click chuột vào biểu tượng Multisim desktop hình window hay vào Menu Start) Multisim tự động mở file mạch trống để ta thiết kế Cửa sổ mạch thiết kế Hình II.2 có màu, kích thước tuỳ chọn hiển thị dựa cài đặt user preference lần trước Ta thay đổi tuỳ chọn cho thích hợp cách vào menu kéo xuống mô tả phần trước III.2 Đặt linh kiện vào mạch Bây ta sẵn sàng đặt linh kiện vào mạch thiết kế Multisim cung cấp cho ta lớp sở liệu linh kiện (‘Multisim master’, ‘user’, vài version ‘corporate libray’) Với mục đích hướng dẫn sử dụng, quan tâm đến lớp ‘multisim’ lớp linh kiện với Multisim Muốn rõ ta tham khảo Multisim User Guide III.2.1 Thanh công cụ linh kiện Mặc nhiên ta thấy cơng cụ (Component Design Bar) giao diện Multisim Nếu không thấy, click vào nút Component từ Design Bar Trần Hữu Danh Trang 18 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Các linh kiện ta cần sử dụng để thiết kế phân loại nhóm logic đặc trưng cho tính chất loại linh kiện, nhóm ký hiệu nút linh kiện Khi ta click vào nút này, họ linh kiện xuất để ta chọn Hình II.3 Hình II.3 Chú ý: Nếu ta click chuột vào nút linh kiện, nhóm linh kiện hiển thị giữ ta đóng lại Trong nhóm linh kiện hiển thị ta di chuyển đến bất nơi đẩu hình cách click giữ đầu kéo đến vị trí cho tiện sử dụng III.2.2 Đặt linh kiện Phần giải thích cách đặt linh kiện linh kiện Mặc khác ta sử dụng menu Edit/Place Component khơng chắn nằm khay linh kiện III.2.2.1 Đặt linh kiện Bước 1: đặt nguồn pin (nguồn pin 12Volt) Click vào khay linh kiện chứa nguồn Một nhóm nguồn xuất Hình II.4 Chú ý: Di chuyển trỏ khay linh kiện để xem tên Click chuột vào nút DC Voltage Source Con trỏ thay đổi biểu tượng để phần tử vừa chọn sẵn sàng để đặt vào cửa sổ vẽ mạch mơ giống Hình II.4 Hình II.5 Hình II.5 Trần Hữu Danh Trang 19 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Di chuyển đến góc bên trái cửa sổ mạch thiết kế, nơi ta muốn đặt nguồn Click chuột vào nơi ta cần đặt Hình II.6 nguồn xuất Hình II.6 Hình II.7 Chú ý: Các ký tự mơ tả linh kiện xuất kèm theo Ta dấu chúng tuỳ chọn Show từ menu kéo xuống click phím phải chuột vào hình thiết kế Bước 2: Thay đổi giá trị nguồn pin Mặc nhiên, nguồn Pin 12V, tùy theo mạch điện thiết kế cần nguồn khác nhau, ta dễ dàng thay đổi giá trị Click double click vào pin Màn hình hiển thị tính chất pin xuất hiện, với phím Value có dạng Hình II.7 Chú ý: Để biết thêm chi tiết phím ta tham khảo Multisim User Guide III.2.2.2 Đặt phần tử Bước 1: đặt điện trở Click trỏ vào nút khay linh kiện Basic, ta click điện trở (Resistor) nhóm linh kiện xuất Màn hình hiển thị loại điện trở xuất Hình II.8 Màn hình hiển thị nhóm điện trở chọn có chứa nhiều linh kiện thực, linh kiện mà ta mua Nó hiển thị tất điện trở có từ cấp cở sở liệu “Multisim master” Hình II.8 Chú ý: Browser không xuất ta chọn pin bước trước, nguồn DC linh kiện ảo (ta đặt giá trị bất Trần Hữu Danh Trang 20 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mơ Phỏng Mạch Điện kỳ), không cần phải chọn từ Browser Kéo chuột vào cuộn Component List để tìm điển trở 1.0 kohm Chú ý: Để thực nhanh thay phải kéo rê chuột, ta đánh vào tên linh kiện Chọn điện trở 1.0 kohm click OK click double click giá trị linh kiện Con trỏ xuất cửa sổ thiết kế với bóng điện trở Di chuyển điện trở đến nới cần đặt click chuột Chú ý màu ký hiệu điện trở khác với nguồn pin giúp ta phân biệt linh kiện thực Bước 2: Xoay điện trở Để thuận tiện việc nối dây ta cần xoay điện trở với chiều thích hợp R4 1.0kohm Click nút phải chuột điện trở Menu kéo lên xuất Chọn 90 CounterCW từ menu Ta có kết hình bên Nếu muốn ta di chuyển nhãn cách click giữ kéo đến vị trí thích hợp, ta sử dụng phím mũi tên bàn phím để di chuyển nhãn ô lưới Bước 3: Thêm vào điện trở khác Thêm vào điện trở 30 kohm cách trên, ta ý điện trở có ký hiệu nhận dạng “R3” để điện trở thứ ba đặt Tiếp tục dặt điện trở tụ điện khác quay Bây ta nhìn vào mục “In Use” liệt kê tất linh kiện ta sử dụng Vì ta sử dụng lại linh kiện cách click chuột vào Ta có mạch Hình II.9 Trần Hữu Danh Hình II.9 Trang 21 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Bước 4: Ghi lại thay đổi Để ghi lại thay đổi tập tin sử dụng, ta chọn File/Save As III.2.3 Đặt phần tử khác Ta tiếp tục đặt linh kiện khác Oscilloscope từ nhóm Instrument IC555 từ thư viện linh kiện nhóm MIXED Các tụ 10nF, 2μF từ thư viện linh kiện nhóm Basic Mass dùng cho linh kiện tụ, IC, … Một nguồn xoay chiều dạng hình Sin có biên độ 12 Volt/1Khz từ thư viện linh kiện trong nhóm VCC Chú ý: Ở mạch chứa linh kiện số phải có nguồn VCC mass số đặt cửa sổ mạch thiết kế Multisim sử dụng hai linh kiện để tạo nguồn cung cấp cho linh kiện số Sau lấy linh kiện ta có mạch Hình II.10 Hình II.10 Chú ý: Đừng quên save lại thay đổi File/Save hay dùng tổ hợp phím Ctrl+S III.3 Thay đổi nhãn màu linh kiện nút Để thay đổi nhãn linh kiện cho riêng ta thực sau: Click double_click linh kiện Màn hình đặc tính linh kiện xuất Click chuột vào lớp Label nhập vào hay định nghĩa nhãn (nhãn nhập vào ký tự số, khơng có Hình II.11 ký tự đặc biệt hay khoảng trống) Để xóa thay đổi này, click Cancel Để đổi màu click phím phải chuột linh kiện muốn đổi chọn Color từ menu Pop up Hình Trần Hữu Danh Trang 22 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện II.11 Chọn màu mong muốn từ hình cho lựa chọn tùy thích III.4 Nối dây linh kiên Tất chân linh kiện có nối đến chân linh kiện khác Trong Multisim, chọn cách nối dây tự động hay tay Nối dây tự động nghĩa Multisim tự động dây nối đường dẫn tốt chân mà ta chọn Nối dây tay có nghĩa ta điều khiển đường dẫn dây nối mạch điện Chúng ta kết hợp hai phương pháp việc dây, ví dụ bắt đầu nối dây tay Multisim tự nối nối phần lại III.4.1 Nối dây tự động Chúng ta bắt đầu nối để liên kết thành phần linh kiện lại với thành mạch kín Cơng việc đơn giản, cần Click chuột vào chân linh kiện giữ chuột kéo rê chuột đến điểm chân linh kiện cần liên kiết nối điểm lại với cho hết thành mạch điện hồn chỉnh cần mơ Và điều đáng nói thay đổi màu sắc đường dây nối vào thành phần linh kiện khác nhằm phân biệt đường cắt giao màu sắc tín hiệu ngõ vào ngõ hiển thị lên thiết bị quan sát Oscilloscope, Multimeter, LogicAnalyzer… dễ quan sát phân biệt chúng Chú ý: Mặc nhiên dây nối có màu đỏ, ta đổi màu dây giống đổi màu linh kiện Để xóa dây, ta click chuột phải vào chọn Delete từ menu kéo lên, chọn ấn phím DELETE III.4.2 Nối dây tay: Multisim không cho ta nối dây vào chân để tránh lỗi xảy Vì cần phải bắt đầu khơng phải từ chân U1 từ dây nối chúng Để nối dây từ dây với dây kia, ta phải thêm vào mối nối Chọn Edit/Place Junction Chuyển nối đến vị trí mong muốn nối dây ngõ vào U1 click chuột Điểm nối xuất có dạng sau: Trong trình dây, ta muốn dây dừng cố định điểm ta click chuột Cứ dây nối theo đường ta muốn Trần Hữu Danh Trang 23 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mơ Phỏng Mạch Điện • Kết nối ngõ vào mạch điện đến ngõ vào máy chuyển đổi Logic • Kết nối ngõ mạch điện với ngõ may chuyển đổi Logic • Click vào nút Circuit to Truth Table Bảng thật mạch điện xuất hình hiển thị máy chuyển đổi mức Logic Tạo chuyển đổi bảng thật: Để tạo chuyển đổi bảng thật ta làm sau: • Click chọn số ngõ vào mà cần (A H) vùng hiển thị ngõ vào hiển thị đầy đủ trường hợp ngõ vào với thích hợp Giá trị ban đầu đặt • Thiết lập ngõ ứng với trường hợp ngcx vào Để thay đổi giá trị ngoc ra, click lên để chọn lại giá trị cần thiết:0, 1, x • Để chuyển đổi bảng thật thành biểu thức Boolean, click vào nút Truth Table to Boolean Expression Biểu thức Boolean hiển thị phía mayc huyển đổi Logic • Để chuyển đổi bảng thật thành biểu thức Boolean đơn giản đơn giản biểu thức Boolean tồn Click vào nút Simplify Việc đơn giản chiếm nhiều dung lượng nhớ, nhớ không đủ, MultiSim không kết thúc tác vụ bị treo máy Tạo chuyển đổi biểu thức Boolean: • Nhập biểu thức Boolean vào khung máy chuyển đổi Logic, sữ dụng ký hiệu qui ước: A, B, …, H Muốn lấy đảo ký hiệu ta thêm dấu nháy đơn sau ký hiệu, ví dụ A’ đảo A • Để chuyển đổi Boolean thành bảng thật, click vào nút Boolean Expression to Truth Table • Để chuyển đổi Boolean thành mạch điện, click vào nút Boolean Expression to Circuit • Những cổng logic minh hoạ cho biểu thức Boolean xuất cửa sổ thiết kế mạch Những thành phần chọn nên bạn di chuyển chúng đến vị trí khác đặt chúng vào mạch điện phụ • Để tạo mạch điện bao gồm điều kiện biểu thức Boolean cách dùng toàn cổng NAND, click vào nút Boolean Expression to NAND Trần Hữu Danh Trang 32 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mơ Phỏng Mạch Điện IV.2.6 Logic Analyzer (máy phân tích mức logic) Logic Analyzer hiển thị mức 16 tín hiệu số mạch điện Nó dùng để nhận Hình II.23 liệu trạng thái logic đưa thời gian phân tích giúp cho việc thiết kế hệ thống lớn chống xung đột 16 nút tròn cạnh trái biểu tượng ứng với dòng ngang hiển thị máy Khi ngõ mạch điện kết nối với nút này, nút tròn kết nối hiễn thị với chấm đen, tên màu hiển thị Khi mạch điện kích hoạt, máy logic Analyzer ghi giá trị ngõ vào hiển thị liệu dạng sóng vng theo thời gian Dịng hiển thị giá trị cho kênh (thông thường bit từ số), dòng hiển thị giá trị kênh 1, … Giá trị nhị phân bit từ hiển thị cạnh trái thiết bị, trục thời gian hiển thị hình tín hiệu Ngồi ra, hình cịn hiển thị tín hiệu xung clock nội xung clock ngoại, … Hai trỏ T1 T2 dùng để xác định thời điểm t1 t2 (bằng cách di chuyển trỏ T1 T2) T1-T2 khoảng cách thời gian mô t1 t2 Trong ô Clocks/Div tăng giảm giá trị để có dạng sóng dễ quan sát IV.2.7 Word generator (máy phát từ) Trần Hữu Danh Trang 33 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mơ Phỏng Mạch Điện Hình II.24 Sử dụng để gởi từ số mẫu bit vào mạch điện để cung cấp kích thích đến mạch số Nhập từ số: Cạnh bên trái máy phát từ hiển thị dòng bit số hex, từ 00000000 đến FFFFFFFF Mỗi hàng trình bày từ nhị phân 32 bit Khi máy phát từ kích hoạt, dịng bít gởi song song đến thiết bị đầu cuối tương ứng nút công cụ Để thay đổi giá trị bit máy phát từ, chọn số mà bạn muốn thay đổi sau vào khung edit Hex, Ascii Binảy điều chỉnh lại số cần phát Edit địa 0000 đến FFFF, địa từ có vệt sáng Current địa từ Initial dùng để đặt địa từ phát Final dùng để đặt địa từ cuối phát Frequency dùng để xác định tần số phát • • • • • • Nếu chọn Internal máy phát tự phát với tần số đặt Nếu chọn External bạn phải cung cấp xung clock bên cho máy Cycle dùng để phát tất từ, sau phát xong tiếp tục phát lại Burst dùng để phát tất từ, sau phát xong dừng Step dùng để phát từ Breakpoint dùng để tạm dừng khởi động lại dòng từ từ đặt biệt - Để chèn điểm Breakpoint, danh sách chọn từ mà muốn dừng, sau Click Breakpoint Trần Hữu Danh Trang 34 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện - Để loại bỏ điểm Breakpoint, danh sách, click vào điểm Breakpoint cần loại bỏ tồn (có dấu *), sau sau Click Breakpoint lần nửa - Việc sử dụng điểm Breakpoint có ảnh hưởng đến Cycle Burst • Pattern dùng để ghi lại từ mẫu phát từ mẫu đặt trước IV.2.8 Multimeter (đồng hồ vạn năng) Hình II.25 Multimeter dùng để đo điện áp, cường độ dòng điện cường độ suy hao âm trở kháng điểm đo thử mạch điện (kết nối đến nut + - máy đo) Bạn hiệu chỉnh lại nút điều khiẻn máy để đo Ampere(A), Volt (V), Ohm, dB, tín hiệu AC DC Điều chỉnh giá trị cần thiết với nút lệnh Set trở kháng nội vi Volt kế Ampere kế, riêng cường độ nội vi Ohm kế giá trị dB áp dụng theo tiêu chuẩn Những giá trị thể biểu tượng máy đo chương trình ấn định theo tiêu chuẩn máy đo thực tế, giá trị đo mạch điện khơng có ảnh hưởng đáng kể mạch đo thử V Các ví dụ mơ mạch điện V.1 Mạch mô ghi dùng IC 74164 V.1.1 Mạch ghi dịch bit sáng dần lên tắt hết Bước 1: Sinh viên vẽ mạch Hình II.26 Bước 2: Đóng cơng tắc S1 vào nguồn 5V, cơng tắc S5 sang vị trí phía Bước 3: Bậc công tắc nguồn (Simulate Switch) quan sát đèn hiển thị V.1.2 Mạch ghi dịch bit sáng dần lên tắt dần Bước 1: Sinh viên sử dụng Hình II.26 Bước 2: đóng cơng tắc S1 sang vị trí bên dưới, cơng tắc S2 sang v ị trí phía dưới, cơng tắc S3 sang vị trí phía trên, cơng tắc S5 nối vào nguồn 5V Bước 3: Bật công tắc nguồn quan sát ngõ V.1.3 Mạch ghi dịch điểm tối điểm sáng sang kẽ Bước 1: Sinh viên sử dụng Hình II.26 để thực mô Trần Hữu Danh Trang 35 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Bước 2: Công tắc S1, S2 vị trí phía dưới, cơng tắc S3 sang vị trí phía trên, cơng tắc S5 nối vào nguồn 5V Bước 3: Bật công tắc nguồn quan sát đèn hiển thị Hình II.26 V.1.4 M ạch ghi dịch hai điểm sáng hai điểm tối xen kẽ Bước 1: Sinh viên sử dụng Hình II.26 để thực mô Bước 2: Công tắc S1, S2 sang vị trí phía dưới, cơng tắc S3 sang vị trí phía trên, cơng tắc S4 sang vị trí phía dưới, công t ắc S5 nối vào nguồn 5V Bước 3: Bật công tắc nguồn quan sát đèn hiển thị Trần Hữu Danh Trang 36 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mơ Phỏng Mạch Điện Hình II.27 V.2 Mạch mô mạch đếm dùng IC 7493 IC 7493 IC đếm bốn bit nhị phân từ 0000 đến 1111, nghĩa đếm đến F số Hex V.2.1 Mạch đếm từ 00 đến FF dùng IC 7493 Bước 1: Hãy vẽ mạch điện Hình II.27 Bước 2: Đóng cơng tắc A, B sang vị trí phía dướI cách click phím A, B bàn phím Bước 3: Đóng cơng tắc P, C, D vị trí hở mạch Trần Hữu Danh Trang 37 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Bước 4: Bật công tắc nguồn (Simulate Switch), quan sát đèn hiển thị xem mạch đếm từ 00 đến FF V.2.2 Mạch đếm từ 00 đến 99 dùng IC 7493 Bước 1: Sinh viên sử dụng Hình II.27 để mơ Bước 2: Đóng cơng tắc A, B sang vị trí phía Bước 3: Đóng cơng tắc P D sang vị trí đóng mạch Cơng tắc C vị trí hở mạch Bước 4: Bật công tắc nguồn (Simulate Switch) quan sát đèn V.2.3 Mạch đếm từ 00 đến 59 dùng IC 7493 Sinh viên thử tìm cách thực để mạch Hình II.27 để mạch hoạt động chế độ đếm từ 00 đến 59 V.3 Mô mạch mạch chọn kênh V.3.1 Mạch chọn kênh liệu số điều khiển công tắc Bước 1: Sinh viên vẽ mạch điện mơ Hình II.28 Bước 2: Đóng cơng tắc S1 vào nguồn 5V, công tắc từ S2 đến S8 nối xuống mass, cách click phím A, B , H Bước 3: Đóng cơng tắc S9, S10, S11 sang vị trí phía cách click phím I, J, K bàn phím Bước 4: Đóng cơng tắc S12, S13, S14 xuống mass Bước 5: Bật công tắc nguồn, quan sát đèn hiển thị xem kênh chọn quan sát liệu ngõ mức logic ? Tương tự kênh 1, 2, 3, 4, 5, chọn ta cần thay đổi trạng thái logic công tắc S12, S13 S14 theo bảng sau: S12 1 1 S13 1 0 1 S14 0 1 1 Kênh chọn Để nhận biết kiện kênh tương ứng với trạng thái logic công tắc S12, S13 S14 chọn kênh sinh viên cho liệu vào kênh mức Trần Hữu Danh Trang 38 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Chú ý: q trình mơ (đã bật nguồn) ta đóng mở cơng tắc để thấy thay đổi Hình II.28 V.3.2 Mạch chọn kênh liệu thứ tự từ đến cách tự động Sinh viên sử dụng IC đếm 74190 để chọn kênh liệu tự động Bằng cách thay đổi mạch điện Hình II.28 Trần Hữu Danh Trang 39 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Để chọn kênh liệu theo thứ tự ngược lại từ đến ta phải làm ? Hãy thay đổi mạch điện cần thiết để thực yêu cầu V.4 Mô mạch giải mã V.4.1 Mạch giải mã số nhị phân 000 điều khiển công tắc Bước 1: Sinh viên vẽ mạch Hình II.29 Bước 2: Đóng cơng tắc S8, S9, S10 sang vị trí phía Bước 3: Đóng cơng tắc S5, S6, S7 xuống mass Bước 4: Bật công tắc nguồn, quan sát đèn hiển thị xem số nhị phân ứng với số thập phân đèn hiển thị quan sát ngõ liệu từ Y0 đến Y7 xem mức logic ? Sinh viên thực tương tự cho mạch giải mã từ 001 đến 111 V.4.1 Mạch giải mã số nhị phân từ 000 đến 111 cách tự động Hình II.29 Trần Hữu Danh Trang 40 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Tương tự mạch chọn kênh sinh viên thực việc thay đổi mạch điện Hình II.29 để thực yêu cầu đặt V.5 Ứng dụng MultiSim việc thiết kế mạch số đơn giản V.5.1 Thiết kế mạch điện chuyển đổi Đây mạch điện đơn giản hoàn toàn dùng cổng Logic công cụ dùng cho việc mô Logic Converter U1A VCC 5V U5A 1 2 7400N U6A 2 7432N 7486N 14 U3A 13 7405N U2A U4A 7432N U2B 15 32 U5B 12 7408N 7402N 7408N 16 Hình II.30 A:B XLC1 Double click vào biểu tượng máy Logic Converter Click nút chờ cột có dấu ? hiển thị kết đầy đủ (0 1) ta bảng thật Click vào nút ta biểu thức Boolean chưa đơn giản , hiển thị phía bên máy Logic Converter ta có kết sau: Hình II.31 Trần Hữu Danh Trang 41 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Tiếp tục click vào nút ta biểu thúc Boolean đơn giản hiển thị phía máy Logic Converter A'B+B'C'+B'D' Click nút ta mạch điện biểu thức Boolean đơn giản tương đương với mạch điện ban đầu A B C D A Hình II.32 B 10 11 C 12 Click vào nút ta mạch điện dùng toàn cổng NAND hai ngõ vào tương úng với mạch điện Các bạn thử xem Điều hữu ích cho sinh viên học mơn Kỹ thuật số thiết kế mạch điện dùng IC số V.5.2 Tạo bảng thật chuyển đổi Đây phần quan giúp sinh viên làm quen với việc thiết kế mạch số kiểm tra bảng thật mạch số Bây thử làm quen với cách làm từ phần mềm mô MultiSim Mở file (File/Open) Từ menu Simulate/Instruments/Logic Converter đặt vào cửa sổ thiết kế mạch Double click vào biểu tượng Logic Converter vừa lấy Trần Hữu Danh Trang 42 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Click vào A, B, A để tạo ngõ vào, trường hợp có ngõ vào hiển thị phía Ở cột có dấu ? cho phép tạo giá trị ngõ mà muốn thiết kế, cần click chuột vào để thay đổi thành giá trị hoặc x Sau tạo xong bảng thật cho mạch số mà cần thiết kế Bây thực việc chuyển đổi Click chuột vào nút , ta biểu thức Boolean hiển thị phía máy Logic Converter là: A'B'C+A'BC'+ABC'+ABC Tiếp tục Click vào nút , ta biểu thức Boolean đơn giản hiển thị phía máy Logic Converter là: A'B'C+BC'+AB Tiếp tục Click vào nút Boolean đơn giản sau: C B A , ta mạch điện biểu thức Click chuột vào nút ta mạch điện dùng toàn cổng NAND hai ngõ vào tương đương với mạch điện A B Trần Hữu Danh C Trang 43 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Tương tự, thiết kế mạch đếm từ đơn giản đến phức tạp dùng cổng logic Sinh viên tự khảo sát cho trường hợp lại V.5.3 Mạch dùng máy phát từ Mục đích ứng dụng để biết cách vận dụng máy phát từ vào mạch số Máy phát từ trường hợp dùng nhớ led đoạn nối kết hình sau: Chúng ta vẽ mạch số Hình II.33 Sau double click vào biểu tượng máy phát từ để đặt giá trị cần mô hình bên (dĩ nhiên đặt nhiều tùy ý theo riêng ) Hình II.33 Tiến hành mơ click chuột vào RUN, ta có kết : Led tắt 0000, 1111, 2222, …., 9999, 2004, good, bye (Xem hình V.5.3) Chúng ta đặt giá trị khác theo ý muốn để hiểu kỹ cách ứng dụng Word Generator vào mô mạch số Hãy thử xem để thấy hữu dụng phần mềm giảng dạy cho sinh viên ngành Điện – Điện Tử Trần Hữu Danh Trang 44 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Hình II.34 VCC XFG1 5V V5 18 5V 0 V6 A1 D0 VIN D2 VREF+ VREF- SOC OE V3 V4 30kHz 5V D6 14 D7 15 EOC VDAC D5 13 D7 5V D4 12 D6 17 D1 D3 11 D5 VDAC D2 10 D3 D4 V2 5V D1 V1 5V D0 + A2 ADC C 5V F Q XSC1 T G A B XLA1 Hình II.35 T 16 Trần Hữu Danh Trang 45 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện V.5.4 Mạch biến đổi ADC DAC Sinh viên thử vẽ mạch điện cần mơ Hình II.35 Mạch dùng máy Function Generator để phát sóng để phát sóng Sin chuẩn biến đổi thành tín hiệu số ADC với tần số lấy mẫu xác định nguồn phát xung vuông Led dùng để hiển thị giá trị tín hiệu số lần lấy mẫu dạng sóng vng tín hiệu số hiển thị máy phân tích Logic Sau đó, tín hiệu số DAC phục hồi lại dạng tín hiệu ban đầu Tín hiệu ban đầu tín hiệu phục hồi hiển thị Oscilloscope Sinh viên đặt lại thơng số thích hợp tiến hành mô quan sát trạng thái Oscilloscope, Logic Analyzer, Led đoạn, sau thử thay đổi lại dạng sóng Function Generator thành dạng xung vuông xung tam giác Sinh viên quan sát trạng thái Oscilloscope, Logic Analyzer Trần Hữu Danh Trang 46 ... thật từ mạch nguyên lý: Trần Hữu Danh Trang 31 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện • Kết nối ngõ vào mạch điện đến ngõ vào máy chuyển đổi Logic • Kết nối ngõ mạch điện. .. Double click vào biểu tượng Logic Converter vừa lấy Trần Hữu Danh Trang 42 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Click vào A, B, A để tạo ngõ vào, trường hợp có ngõ vào hiển... Oscilloscope vào mạch điện để quan sát dạng sóng ngõ mạch (chúng ta làm tương tự với công cụ khác) Trần Hữu Danh Trang 25 Chương 2: MultiSim 6.20 Ứng Dụng Vào Trong Mô Phỏng Mạch Điện Bước 1: Thêm vào