MULTISIM Giới thiệu và cài đặt

Tài liệu hướng dẫn cài đặt và sử dụng phần mềm Multisim. Multisim là phần mềm mô phỏng mạch điện trong được ưa chuộng trong lĩnh vực viễn thông. Nó giúp ta mô phỏng dễ dàng các dạng sóng từ các mạch điện tử, từ phức tạp đến nâng cao, phục vụ hiệu quả cho việc học tập và nghiên cứu.

Phần 1 GIỚI THIỆU MULTISIM 10.0.1 VÀ CÁCH CÀI ĐẶT

Chương 1 CÀI ĐẶT VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM MULTISIM

I GIỚI THIỆU MULTISIM 10.0.1

Multisim là một phần mềm mô phỏng mạch điện - điện tử,

đo đạc c c thông s c mạch t ng tự và mạch s c hãng

N tion l Intruments Comp ny Multisim là một phần mềm hỗ trợ

kh mạnh trong c c lĩnh vực điện tử, trợ giúp thiết kế mạch t ng

tự và mạch s rất hoàn chỉnh, cho phép t thiết kế rồi thử nghiệm,

mô phỏng với nhiều nguồn tín hiệu: nguồn sin, xung, Và nhiều thiết bị mô phỏng nh Oscilloscope, VOM, Bode Plotter, Logic Probe

Multisim có c ch sử dụng đ n giản, giao diện trực quan, dễ hiểu và phần Help kh chi tiết Multisim còn hỗ trợ cho ng ời dùng một th viện c c linh kiện điện tử phong phú, c c thông tin linh kiện chi tiết và h ớng dẫn c ch sử dụng c c kinh kiện đó Multisim có c ch sử dụng đ n giản, giao diện trực quan, dễ hiểu và phần Help kh chi tiết Multisim còn hỗ trợ cho ng ời dùng một th viện c c linh kiện điện tử phong phú, c c thông tin linh kiện chi tiết và h ớng dẫn c ch sử dụng c c kinh kiện đó Phần mềm mô phỏng Multisim có c c tính n ng v ợt trội:

Th viện linh kiện phong phú; Mô phỏng c c mạch điện-điện tử trực qu n, chính x c, bạn có thể th y đổi c c thông s đầu vào và nhìn ng y đ ợc sự biến đổi đầu ra Hệ th ng mô phỏng tích hợp nhiều công cụ hỗ trợ nh m y đo, đồng hồ vạn n ng, m y ph t hàm, ph t tín hiệu, xung, c c loại nguồn, m y hiện sóng giúp cho bạn có cảm gi c nh ở trong một phòng thí nghiệm thực thụ.; Tích hợp lập trình code hỗ trợ cho c c loại vi điều khiển, altera (thực r là tích hợp phần mềm HI-TECH) Với những mạch điện

có s đồ nguyên lý phức tạp bạn có thể vẽ chúng thành nhiều module kh c nh u và khi c c module này đ ợc ghép lại thành s

đồ kh i thì t có thể mô phỏng bình th ờng, giúp bạn thiết kế mạch

nh nh chóng, test và kiểm tra từng module một; Unltiboard c a multisim thiết kế PCB nh nh chóng, c c đ ờng dây đi mạch tuân

th theo c c tiêu chuẩn, với những bạn mới làm quen với phần mềm ho c không có nhiều kinh nghiệm về thiết kế PCB thì Ultibo rd là lựa chọn tuyệt vời khi bạn sử dụng c c tính n ng c a

Các chức năng chính của Multisim :

Tuy nhiên, trong c ch h ớng dẫn chỉ sử dụng Multisim vào

vẽ mạch điện - điện tử để mô phỏng và đo đạc

II CÀI ĐẶT VÀ CRACK MULTISIM 10.0.1

1 CÀI ĐẶT MULTISIM 10.0.1

Đầu tiên tải ch ng trình Multisim 10.0.1 về m y, theo link:

http://www.ni.com/download/multisim-student-edition-10.0.1/932/en/

và lựa chọn option để tải, với dung l ởng là 257,5 MB

Hình 2.1: lựa chọn option để tải

Sau khi tải về ta tiếp tục giải nén file bằng Winrar

NI_CDS_10_0_1_Stu

Hình 2.2: giải nén

Để cài đặt t click vào file setup

Hình 2.3: chạy file cài đặt

Tiếp tục ta chọn Install this product for evaluation, điền Full Name và Organization là bất kỳ s u đó chọn next

Hình 2.4: chọn Install this product for evaluation

Tiếp tục ta chọn thƣ mục để cài đặt, ở đây t để m c đinh

ở th mục: C:\ Program… S u đó chọn next

Bắt đầu cài đ t ta vẫn tiếp tục chọn next

Hình 2.7: bắt đầu cài đặt

Đợi cho tới khi cài đ t xong

Hình 2.8: quá trình cài đặt

Nh vậy chúng t đã cài đặt thành công Nếu bạn mu n

cấu hình lại và nâng cấp thì chúng t tích vào ô Configure… còn không chúng t bỏ tích và chọn next

Hình 2.11: Giao diện làm việc sau khi cài đặt

2 CRACK MULTISIM 10.0.1

Vì t đây chỉ là bản dùng thử 30 ngày nên t dùng cr ck để

sử dụng đ ợc lâu h n Đầu tiên t tải bản crack từ link:

http://www.mediafire.com/file/e2cp2qw18rrn8hx/NI+License+Activator+1.1.rar

S u đó giải nén và chạy Ni Lincense Activator

Chọn MCU Module và chọn Option -> Activate

T ng tự cho Student Edition

Hình 2.12: Activate

III CÁCH SỬ DỤNG PHẦN MỀM MULTISIM 10.0.1

Multisim là công cụ trong thiết kế và mô phỏng mạch điện

tử, ngoài r phần mềm còn hỗ trợ thiết kế bo mạch, mạch in PCB

và hỗ trợ một s th o t c c bản trong C d Tuy nhiên, ở đây chỉ giới thiệu c ch vẽ mạch và mô phỏng đ ợc ứng dụng trong môn

Kỹ thuật s

1 GIỚI THIỆU GIAO DIỆN CỦA MULTISIM

Khi mở ch ng trình lên thì t sẽ tự tạo một trang tr ng (Blank p ge) để th o t c có tên là Circuit1

Hình 3.1: giao diện

Giao diện chương trình gồm:

1 Th nh Menu là n i tìm thấy c c lệnh nh tạo file mới, mở một mạch điện mô phỏng đã tạo tr ớc đó có trên đĩ , l u file,

2 Th nh công cụ chuẩn chứ c c nút cho c c chức n ng

6 Th nh công cụ lấy linh kiện, t có thể mở c c nút để lấy

c c linh kiện cùng họ đ ợc liệt kê trong bảng

7 Th nh công cụ mô phỏng chứ c c nút bắt đầu, dừng và

10 N i hiển thị c c file có trong dự n

11 Cửa sổ thiết kế (ho c không gi n làm việc) là n i bạn xây dựng thiết kế c mình

12 Hiển thị file đ ng thực hiện

2 HƯỚNG DẪN MÔ PHỎNG CƠ BẢN

2.1 Tạo tập tin mô phỏng

Để thiết kế một mạch điện mô phỏng, ta chạy chương trình Multisim bằng c ch click double click chuột vào biểu t ợng

Multisim trên desktop c màn hình window

Hình 3.2: Biểu tượng Multisim

H y vào Menu St rt và tìm Multisim

Hình 3.3: Multisim tại tìm kiếm

Tạo tập tin mới bằng c ch chọn File -> New -> Schematic Capture

Ho c nhấn tổ hợp phím Ctrl + N

Hình 3.4: Tạo tệp tin mới

Để l u tập tin, t click vào biểu t ợng nh d ới hình

Hình 3.5: Lưu tệp tin nhanh

T có thể save bằng c ch chọn File -> save hay nhấn tổ hợp

phím Ctrl + s

Hình 3.6: Lưu tệp tin trên menu

Sau khi ta chọn l u thì hiện lên một khung nh bên d ới

Với th mục là đ ờng dẫn để t l u tập tin, t có thể th y đổi

đ ờng dẫn tùy thích; Tên tệp tin cũng do chúng t tự đ t; Định

dạng c a tệp tin m c định là “.ms” S u đó t nhấn S ve để l u lại

Hình 3.7: Lưu tệp tin trên menu

Mở tập tin có sẵn trong máy, ta chọn File-> Open rồi tìm

tập tin có sẵn trong m y h y đ ợc làm và l u từ tr ớc

2.2 Hướng dẫn vẽ mạch điện tử

Sau khi tạo đ ợc tập tin mô phỏng mới, t đã sẵn sàng đ t

c c linh kiện vào mạch thiết kế

a Lấy linh kiện

T có thể tìm linh kiện trực tiếp trên thanh công cụ linh kiện, theo từng loại linh kiện chúng t cần C c linh kiện ta cần sử

dụng để thiết kế đ ợc phân loại trong c c nhóm logic đ c tr ng cho tính chất c a loại linh kiện, mỗi nhóm đ ợc ký hiệu bởi một nút trên th nh linh kiện Khi t click vào c c nút này, họ c c linh kiện sẽ xuất hiện

Hình 3.8: Công cụ linh kiện

Hay ta click chuột phải vào nơi làm việc và chọn tiếp Place Component ho c nhấn tổ hợp phím Ctrl + W

Hình 3.9: Mở linh kiện

Sau khi mở, xuất hiện bảng tìm kiếm linh kiện

Hình 3.10: Bảng tìm linh kiện

Trong đó:

a) D t b se: là lớp c sở dữ liệu c c c linh kiện, tại đây t để

m c định M ster D t b se là c sở dữ liệu có sẵn khi ta mới cài đ t Multisim

b) Group: là nhóm c c linh kiện, ở đây t có thể chọn nhóm linh kiện nguồn, nhóm linh kiện c bản,…

c) F mily: là họ linh kiện cùng nhóm

d) Component: tên linh kiện và c c linh kiện liên qu n

e) Hình minh họa linh kiện

Để lấy linh kiện ta sử dụng h i c ch c bản: tìm trực tiếp

tại Component; tìm theo nhóm, họ, loại linh kiện

Cách 1: Tìm trực tiếp tại Component: D t b se t để m c định, l u ý ở Group t lên chuyển về Select all Group và F mily

t cũng để là Select all Families s u đó nhập tên linh kiện tại ô Component và chọn linh kiện phù hợp -> chọn OK

Hình 3.11: Tìm linh kiện cách 1

Cách 2: Tìm theo nhóm, họ, loại linh kiện Giả sử ta mu n

lấy điện trở

Ở Group ta chọn nhóm linh kiện Basic; Tại Family ta

chọn Resistor; cu i cùng là Compent ta chỉ cần lấy linh kiện mà

chúng t mong mu n

Hình 3.12: Tìm linh kiện cách 2

b Đặt linh kiện

Sau khi cửa sổ lựa chọn linh kiện đóng lại, con trỏ trên cửa

sổ làm việc sẽ hiện r cùng với hình ảnh linh kiện, di chuyển linh

kiện đến vị trí mà bạn mu n đ t

Xoay linh kiện, ta nhấp chuột phải chọn biểu t ợng

ho c ta nhấn tổ hợp phím Ctrl + R để xoay linh kiện

Hình 3.13: Xoay linh kiện

->

Hình 3.14: trước và sau khi xoay linh kiện

Thay đổi thông số c c linh kiện c bản nh R,L,C, nguồn

điện, S u khi chúng t đã chọn đ ợc linh kiện thì tại khung làm

việc t cũng có thể th y đổi c c thông s Bằng c ch double click

chuột tr i vào linh kiện đó và th y đổi thông s tại ô gi trị và chọn

Bước 1: ta click chuột tr i vào chân linh kiện tại cửa sổ làm

việc và xuất hiện dây n i cùng với con trỏ chuột

Bước 2: ta di chuyển con trỏ tới chân t cần n i s u đó click

chuột tr i là t đã n i đ ợc chân giữa 2 linh kiện

Bước 3: t có thể nhấp vào đ ờng dây và di chuyển h y c n

chỉnh lại dây cho phù hợp

Bước 4: kết thúc n i dây nh bên d ới

Hình 3.16: Quy trình nối dây

2.3 Mô phỏng

Mô phỏng là b ớc mà t có thể kiểm tra hoạt động c a mạch dúng h y s i, tiết kiểm thời gi n cũng nh tr nh s i sót tr ớc khi hoàn thành sản phẩm thực tế

a Lấy thiết bị mô phỏng

Để lấy c c thiết bị mô phỏng t vào th nh công cụ thiết bị

mô phỏng bên góc phải màn hình rồi chọn c c thiết bị đo; ho c có

thể vào mục Simulate chọn Instruments và tìm tên thiết bị đo phù hợp

Hình 3.18: Tìm thiết bị mô phỏng trên Simulate

b Mô phỏng

Sau khi tìm đ ợc thiết bị đo t kết n i thiết bị và linh kiện để

mô phỏng, tùy theo thiết bị mô phỏng mà t có thể kết n i cho hợp

lý, ở đây t giả sử lấy Osilloscope làm thiết bị đo

Hình 3.19: Kết nối thiết bị mô phỏng

Để chạy mô phỏng ta click biểu t ợng hình t m gi c trên

th nh công cụ ho c t có thể nhấn phím F5 để chạy

Hình 3.20: Chương trình đang mô phỏng

Hiển thị kết quả mô phỏng c a thiết bị đo t click vào thiết bị

đo tại n i làm việc thì c c thông s hay dạng sóng xuất hiện

Hình 3.21: Khung mô phỏng Osilloscope

3 GIỚI THIỆU CÁC PHẦN TỬ CƠ BẢN

3.1 Linh kiện cơ bản

Ở mục Group t tìm Basic tức là nhóm linh kiện c bản, trong

bao gồm c c linh kiện điện tử cở bản nh điện trở (Resistor), tụ điện (C p citor),…

Hình 3.22: Linh kiện group Basic

Điện trở, tụ điện, cuộn cảm và biển trở đều có nhiều gi trị

kh c nh u và có thể tùy chọn gi trị c chúng

Tụ điện có h i loại c bản là tụ có phân cực (

C p_electrolit) và tụ không phân cực ( Capacitor) Đ i vợi tụ phân cực ta cần qu n tâm đến cực âm và cực d ng c a tụ để t có thể kết n i cho đúng ( cực+ điện p c o, cực- điện p thấp), còn đ i với tụ không phân cực chúng t không cần qu n tâm đến cực c a chúng và t ng t cho c c linh kiện c bản kh c nh điện trở, cuộn cảm,

3.2 Cổng logic và Flip Flop

Cổng Logic t có thể tìm trong nhóm TTL hay CMOS

Hình 3.26: Flip_Flop

3.3 Giới thiệu thiết bị mô phỏng

a Osilloscope

Ở đây giới thiệu về thiết bị mô phỏng Osilloscope (vì thiết

bị này hiển thị đầy đ c c thông s ta cần nh điện p, dạng sóng, )

Hình 3.27: dạng sóng

Khung hiển thị là n i hiển thị dạng sóng khi t mô phỏng Khung thông số là n i chứ c c thông s quan trọng nh

điện p, thời gian, chu kỳ, từ đó t biết đ ợc tần s

Timbase là tỉ lệ thời gian c a một ô, ví dụ trên hình là

1ms/Div là 1ms trên một ô vuông

Chanel A là kênh A và Chanel B là kênh B Ở đây t chỉ

sử dụng kênh A Với Sc le là tỉ lệ điện p trên một ô ví dụ 500mV/div tức là 500 mV trên một ô vuông AC, DC là chế độ đo sóng xo y chiều hay một chiều

Để đổi màu nền khung hiển thị ta chọn Reverse thì nền

Hình 3.28: Mở Oscilloscope

Ground termin l: M ss đầu cu i

Trigger termin l: Trigger đầu cu i

A ch nnel termin l: Kênh A đầu cu i

B ch nnel termin l: Kênh B đầu cu i

b Bode plotter (máy phân tích tần số cộng hưởng)

Để mở bode plotter, vào Simul te => chọn Instruments =>

chọn bode plotter

Hình 3.29: Oscilloscope

Bode plotter dùng để phân tích tần s cộng h ởng c a

mạch điện, tạo ra một đồ thị cho đ p ứng tần s c a mạch điện và

đ ợc dùng rất hiệu quả trong việc phân tích c c mạch lọc M y có

thể dùng để đo tỷ lệ biên độ tín hiệu (độ lợi tín hiệu tính bằng dB)

ho c độ dịch pha (tính theo độ) Khi sử dụng trong mạch điện thiết

kế thì m y đo sẽ tự kích hoạt tần phổ, tạo ra một dãy tần s trên

một phổ tần đ c biệt Tấn s c a bất kỳ nguồn AC trong mạch đều

không ảnh h ởng đến Bode plotter, nh ng trong mạch vẫn phải có

nguồn AC cung cấp ở một vài chổ Tuy nhiên, c c tín hiệu AC

đ ợc tạo r thì có ảnh h ởng nhiều đến Bode plotter

Magnitude or Phase (độ lớn hoặc pha)

Dùng thiết lập để đo tỷ lệ biên độ giữ h i điểm đo thử (lợi

suất điện p theo dB) ho c độ dịch ph (tính theo độ) t ng ứng

với tần s ( tính theo Hz)

Đo độ lớn là đo tỷ lệ độ lớn giữ h i điểm V+ và V- Cả độ

lớn và độ dịch pha sẽ đ ợc vẽ t ng ứng với tần s Nếu V+ và V-

là những điểm riêng lẻ trên mạch thì: Kết n i ngõ vào và ngõ r

d ng c đ ờng tín hiệu trên mạch vào V+ và V- c m y Bode

plotter; Kết n i Mass c ngõ vào và ngõ r c đ ờng tín hiệu

trên mạch điện vào M ss c m y Bode plotter

Vertical and Horizontal Axis Setting ( thiết lập tục dọc và

ngang)

Chọn Log và Lin để qu n s t th ng đo trên trục x và y theo Log10 ho c tuyến tính Khi gi trị đ ợc so s nh có khoảng qu lớn thì ng ời ta sử dụng Log ( tổng qu t khi nhân 2 tần s ) Chẳng hạn, khi đo độ lợi điện thế c a một tín hiệu thì gi tri dB đ ợc tính nh sau: dB = 20*log(Vout/Vin)

Có thể chuyển từ Log sang Lin (tuyến tính) khi mạch không đ ợc kích hoạt độ lợi

Horizontal Axis Scale (tỷ lệ trục ngang) Trục ngang (trục x) luôn

luôn hiển thị tần s Tỷ lệ c nó đ ợc x c định bởi việc thiết lập I (bắt đầu) và F (kết thúc) Khi phân tích kết quả tần s đòi hỏi một dãy tần s lớn, ng ời t th ờng sử dụng Log Chú ý: Khi thiết lập

tỷ lệ trục ngang, tần s bắt đầu I phải lớn h n tấn s kết thúc F MultiSim sẽ không cho phép bạn đ t I nhỏ h n F

Vertical Axis Scale (tỷ lệ trục dọc) Đ n vị và tỷ lệ trục dọc (trục

y) tùy thuộc vào việc đo c i gì và Log h y Lin đ ợc sử dụng, t có bảng nh s u:

Khi đo độ lợi điện thế, trục dọc hiển thị độ lợi điện thế ngõ

ra c a mạch là mức điện thế Khi dùng Log thì đ n vị là dB Khi Lin đ ợc dùng thì trục dọc hiển thị tỷ lệ Vout/Vin Khi đo Ph , trục dọc luôn hiển thị góc Ph theo độ Bất chấp đ n vị, chúng t

có thể đ t gi trị c I và F cho trục ngang

c Distortion Analyzer (máy phân tích độ méo)

Để mở Distortion Analyzer, vào Simul te => chọn

Instruments => Distortion Analyzer

Hình 3.30: Distortion Analyzer

Đ c tr ng c m y này là cung cấp việc đo độ méo trong dãy tấn s từ 20 Hz đến 100 KHz, bao gồm tín hiệu âm th nh (hạ tần) Hình II.20 C c ph ng ph p thực hiện việc đo này là Tot l

H rmonic Distortion (THD: hoàn toàn điều hò độ méo) ho c Signal Plus Noise and Distor tion (SINAD: cộng nhiễu và méo vào tín hiệu) Để thiết lập t click vào Settings, xem Hình II.20

H rmonic Distortion (điều hò độ méo) H rmonic Distortion ph t

ra những tín hiệu điều hò c a tần s kiểm tra Chẳng hạn, tín hiệu

có tần s là 1Khz, H rmonic có thể là 2khz, 3Khz, 4Khz… Một mức nhọn đột ngột có thể điều hò , đ ợc yêu cầu điều hò độ méo Mạch lọc đ ợc điều chỉnh đến tần s kiểm tr nh là 1Khz, nó sẽ loại bỏ tín hiệu có tần s 1 Khz, chỉ laọi bỏ tần s cần điều hò

ho c độ méo Việc điều hò độ méo đ ợc đo và gi trị kết quả

đ ợc so s nh với biên độ c tín hiệu kiểm tr SINAD: Ph ng

ph p đo này dùng để đo tỷ lệ c tín hiệu (tín hiệu thêm nhiễu và méo)/(mức nhiễu và méo)