3. TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM NATIONAL INSTRUMENTS CIRCUIT
3.3. Giới thiệu các công cụ
3.3.1. Standard Toolbar
Các nút trên thanh công cụ chuẩn đƣợc mô tả dƣới đây:
Nút Chức năng
Tạo một file mạch mới. Mở một tập tin mạch hiện có. Lƣu mạch bản vẽ.
In bản vẽ mạch điện.
Xem bản vẽ trƣớc khi in.
Cắt đối tƣợng và lƣu vào bộ nhớ tạm.
Sao chép các đối tƣợng và lƣu vào bộ nhớ tạm.
Chèn nội dung của đối tƣợng đã sao chép tại vị trí con trỏ.
3.3.2. View Toolbar
Nút trên thanh công cụ View đƣợc mô tả dƣới đây:
Nút Chức năng
Toggle Full Screen: Chỉ hiển thị không gian làm việc, không
có toobars hay các mục menu.
Increase Zoom: Phóng to kích thƣớc các bản vẽ mạch điện. Decrease Zoom: Giảm độ phóng đại của các bản vẽ.
Zoom Area: Kéo con trỏ để chọn một khu vực trên không gian làm việc để phóng đại.
Zoom Fit to Page: phóng to đối tƣợng phù hợp với kích thƣớc trang. Hiển thị các đối tƣợng trong toàn bộ vùng làm việc.
Bảng 1: Các nút trên thanh công cụ Standard Toolbar. Hình 3.14: Công cụ Standard Toolbar.
3.3.3. Main Toolbar
Các nút trên thanh công cụ chính đƣợc mô tả dƣới đây:
Nút Chức năng
Toggle Design Toolbox: Thiết bị chuyển mạch hộp công cụ
thiết kế và tắt.
Toggle Spreadsheet View: Xem bảng chuyển trên mạch và
tắt. Tính năng này không có sẵn trong tất cả các phiên bản của Multisim.
Database Manager: Quản lý cơ sở dữ liệu. Hộp thoại khởi
động quản lý cơ sở dữ liệu.
Create Component: Tạo ra các linh kiện. Khởi động phần
Wizard.
Run/Stop Simulation: Bắt đầu / dừng mô phỏng các mạch Grapher/Analyses: Phân tích và hiển thị Grapher.
Postprocessor: Hiển thị hộp thoại Postprocessor.
Electrical Rules Checking: Kiểm tra các quy tắc thiết kế hệ
thống mạch điện.
Back Annotate from Ultiboard: Quay lại chú thích từ
Ultiboard.
Forward Annotate: Chú thích theo chiều thuận.
In Use List (không đƣợc hiển thị ở đây): Nhắp chuột vào mũi
tên để hiển thị một danh sách các thành phần đƣợc sử dụng trong mạch.
Help: Mở các file trợ giúp.
Bảng 3: Các nút trên thanh công cụ Main Toolbar. Hình 3.16: Các nút trên thanh công cụ Main Toolbar.
3.3.4. Components Toolbar
Nút trên thanh công cụ linh kiện đƣợc mô tả dƣới đây. Mỗi nút sẽ mở ra một vùng linh kiện (chọn một trình duyệt Component) với các nhóm đã quy định.
Nút Chức năng
Source: Chọn các thành phần nhóm Nguồn trong trình duyệt. Basic: Chọn các thành phần của nhóm Basic trong trình
duyệt.
Diode: Chọn các nhóm linh kiện Diode trong trình duyệt. Transistor: Lựa chọn nhóm linh kiện Transistor trong trình
duyệt.
Analog: Chọn các nhóm linh kiện Analog trong trình duyệt. TTL: Chọn các nhóm linh kiện TTL trong trình duyệt. CMOS: Chọn các nhóm linh kiện CMOS trong trình duyệt. Miscellaneous Digital: Chọn các linh kiện kỹ thuật số nhóm
Miscellaneous trong trình duyệt.
Mixed: Chọn các nhóm linh kiện Mixed trong trình duyệt. Indicator: Chọn các nhóm linh kiện chỉ báo trong trình
duyệt.
Miscellaneous: Chọn các nhóm linh kiện Miscellaneous
trong trình duyệt.
Electromechanical: Chọn các nhóm linh kiện điện trong
trình duyệt.
RF: Chọn các nhóm linh kiện RF trong trình duyệt. Place Hierarchical Block: Đặt khối mạch điện phân cấp. Place Bus: Đặt các dây bus.
3.3.5. Virtual Toolbar
Sử dụng các thanh công cụ ảo để chọn các linh kiện ảo trên không gian làm việc của bạn.
Lƣu ý thanh công cụ này không đƣợc hiển thị theo mặc định. Để hiển thị, chọn View / Toolbars / Virtual.
Nút Chức năng
Show Power Source Components: Hiển thị các linh kiện
nguồn điện, trong đó có nút cho phép bạn tìm linh kiện nguồn điện ảo khác nhau.
Show Signal Source Components: Hiển thị các linh kiện
nguồn tín hiệu, trong đó có nút cho phép bạn tạo ra linh kiện nguồn tín hiệu ảo khác nhau.
Show Basic Components: Hiển thị các linh kiện Basic, trong
đó có nút cho phép bạn tạo ra linh kiện Basic ảo khác nhau.
Show Diode Components: Hiển thị các linh kiện Điốt, trong
đó có nút cho phép bạn đặt điốt ảo khác nhau.
Show Transistor Components: Hiển thị các linh kiện
Transistor. Hiển thị các thành phần thanh công cụ Transistor, trong đó có nút cho phép bạn đặt Transistor ảo khác nhau.
Show Analog Components Bar: Hiển thị các thanh linh kiện
Analog, trong đó có nút cho phép bạn đặt thành phần Analog ảo khác nhau .
Show Miscellaneous Components Bar: Hiển thị thành phần
thanh công cụ Miscellaneous, trong đó có nút cho phép bạn đặt thành phần Miscellaneous ảo.
Show Measurement Components Bar: Hiển thị thành phần
thanh công cụ các thiết bị đo lƣờng, trong đó có nút cho phép bạn đặt các thành phần đo ảo khác nhau.
Bảng 5: Sử dụng thanh công cụ Virtual Toolbar. Hình 3.18: Nút trên thanh công cụ Virtual Toolbar.
3.3.6. Graphic Annotation Toolbar
Các nút trên thanh công cụ chú thích đồ họa đƣợc mô tả dƣới đây.
Nút Chức năng
Place Text: Đặt một khung văn bản trên không gian làm việc. Line: Công cụ vẽ một đƣờng thẳng.
Multiline: Công cụ nhập nhiều dòng text. Rectangle: Công cụ vẽ một hình chữ nhật.
Ellipse: Công cụ vẽ một hình elip. Arc: Công cụ vẽ một vòng cung.
Polygon: Nhắp chuột vào nút này để vẽ một hình đa giác. Picture: Công cụ để đặt một hình ảnh vào vùng làm việc . Place Comment: Công cụ đặt một nhận xét trên không gian
làm việc.
Bảng 6: Các nút trên thanh công cụ chú thích đồ họa. Graphic Annotation Toolbar.
3.3.7. Instruments Toolbar
Các nút trên thanh công cụ dụng cụ đƣợc mô tả dƣới đây. Trong mỗi trƣờng hợp, nút đặt một dụng cụ cụ thể vào vùng làm việc. Một số phiên bản của Multisim không bao gồm tất cả các dụng cụ ghi nhận dƣới đây.
Nút Chức năng
Multimeter: Đặt một Multimeter vào vùng làm việc.
Function Generator: Đặt một máy phát điện hoạt động trên
vùng làm việc.
Wattmeter: Đặt một Wattmeter vào vùng làm việc. Oscilloscope: Đặt máy hiện sóng vào vùng làm việc.
Four Channel Oscilloscope: Đặt một máy hiện sóng bốn
kênh vào không gian làm việc.
Bode Plotter: Đặt một bode plotter vào vùng làm việc.
Frequency Counter: Đặt một truy cập tần số vào vùng làm
việc.
Word Generator: Đặt một máy phát điện từ vào không gian
làm việc.
Logic Analyzer: Đặt một bộ phân tích logic vào vùng làm
việc.
Logic Converter: Đặt một công cụ chuyển đổi logic vào
vùng làm việc.
IV-Analysis: Đặt một IV-Analyser vào vùng làm việc.
Distortion Analyzer: Đặt một bộ phân tích những bóp méo
vào vùng làm việc.
Spectrum Analyzer: Đặt một bộ phân tích phổ vào vùng làm
việc.
Network Analyzer: Đặt một bộ phân tích mạng điện vào
vùng làm việc.
Agilent Function Generator: Đặt một máy chức năng phát
điện Agilent vào không gian làm việc.
Agilent Multimeter: Đặt một Agilent Multimeter vào vùng
làm việc.
Agilent Oscilloscope: Đặt một máy hiện sóng Agilent vào
không gian làm việc.
Tektronix Oscilloscope: Đặt một máy hiện sóng Tektronix
(4 chùm tia) vào không gian làm việc.
Measurement Probe: Gắn một đầu dò điện áp, dòng và tần
số vào bất kỳ điểm khảo sát trong sơ đồ mạch điện. Có thể đƣợc đặt trƣớc, hoặc trong quá trình mô phỏng.
3.4. Giới thiệu các nhóm linh kiện
Hình 3.21: Giới thiệu các nhóm linh kiện.
Sources : Gồm các linh kiện nối đất, nguồn một chiều, nguồn xoay chiều,
tạo xung, tạo sóng,…
Basic : Gồm các linh kiện điện trở, tụ điện, cuộn dây, biến trở, biến thế, khóa K, …
Diodes : Gồm các linh kiện diod thƣờng, diod Zener, diod phát quang (LED),
cầu diode, diode Shockley, SCR, Diac, Triac, Varactor, diode Pin.
Hình 3.22: Nhóm sources.
Transistors : NPN transistor, PNP transistor, N – chanel JFET, P – chanelJFET,…
Hình 3.24: Nhóm diodes.
Analog ICs: 3-Terminal Opamp, 5-Terminal Opamp, 7-Terminal Opamp, 9- Terminal Opamp, …
: Các cổng logic And, Or, Nand, Nor, Exor, Exnor, …
Hình 3.27: Nhóm cổng logic. Hình 3.26: Nhóm Analog.
Ngoài ra còn có các nhóm linh kiện khác nhƣ: Power Component, Miscellaneous, Advanced – Peripherals, RF, Electromechanical, MCU Module.
Hình 3.28b: Một số nhóm linh kiện khác. Hình 3.28a: Một số nhóm linh kiện khác.
Mặt khác ta có thể sử dụng các nhóm linh kiện ảo thể hiện trực quan trên không gian mô phỏng bằng cách vào View/Toolbars/Virtual, thanh công cụ ảo gồm có:
Power Source Components toolbar
Power Component
Các nút (từ trái sang phải) trong thành phần thanh công cụ linh kiện nguồn điện ảo sau đây: AC Power Source; DC Power Source; Digital Ground; Ground; 3 Phase Voltage Source Delta; 3 Phase Voltage Source Wye; VCC Supply; VDD Supply; VEE Supply; VSS Supply.
Signal Source Components toolbar
Các nút (từ trái sang phải) trong các thành phần thanh công cụ linh kiện nguồn tín hiệu ảo sau đây: AC Current Source; AC Voltage Source; AM Source; Clock Current Source; Clock Voltage Source; DC Current Source; Exponential Current Source; Exponential Voltage Source; FM Current Source; FM Voltage Source; PWL Linear Current; PWL Linear Voltage; Pulse Current Source; Pulse Voltage Source; White Noise Source.
Hình 3.28c: Một số nhóm linh kiện khác.
Hình 3.29:Thanh công cụ ảo.
Hình 3.30:Thanh công cụ linh kiện nguồn điện ảo.
Basic Components toolbar
Các nút (từ trái sang phải) ở vị trí thành phần thanh công cụ linh kiện Basic ảo sau đây: capacitor; coreless coil; inductor; magnetic core coil; non-linear transformer; potentiometer; normally open relay; normally closed relay; combination relay; resistor; audio transformer; miscellaneous transformer; power transformer; transformer; variable capacitor; variable inductor; pullup resistor; voltage controlled resistor.
Diodes toolbar
Các nút (từ trái sang phải) tại vị trí thành phần thanh công cụ linh kiện Diodes ảo sau đây: Diode; zener diode.
Transistor Components toolbar
Các nút (từ trái sang phải) tại vị trí thành phần thanh công cụ linh kiện Transistor ảo sau đây: BJT NPN 4T; BJT NPN; BJT PNP 4T; BJT PNP; GaASFET N; GaASFET P; JFET N; JFET P, một số hình thức tăng cƣờng và suy giảm NMOSFETs và PMOSFETs.
Analog Components toolbar
Các nút (từ trái sang phải) tại vị trí thành phần thanh công cụ linh kiện Analog ảo sau đây: Comparator, 3 Terminal Op-Amp, 5 Terminal Op-Amp.
Miscellaneous Components toolbar
Các nút (từ trái sang phải) tại vị trí thành phần thanh công cụ linh kiện Miscellaneous ảo sau đây: 555 Timer; Analog Switch; Crystal; DCD Hex; Current Rated Fuse; Lamp; Monostable; Motor; Optocoupler; Phase Locked Loop; 7 Segment Display Common Anode; 7 Segment Display Common Cathode.
Hình 3.32: Thanh công cụ linh kiện linh kiện Basic ảo.
Hình 3.33: Thanh công cụ linh kiện linh kiện Diodes ảo.
Hình 3.34: Thanh công cụ linh kiện Transistor ảo.
Hình 3.35: Thanh công cụ linh kiện Analog ảo.
Measurement Components toolbar
Các nút (từ trái sang phải) tại vị trí thành phần thanh công cụ linh kiện đo ảo sau đây: Ammeter (4 cấu hình); Digital Probe (5 màu); Voltmeter (4 cấu hình).
Rated Virtual Components
Các nút: NPN Transistor, PNP Transistor, Capacitor, Diode, Inductor, Motor, Relay, Resistor.
3.5. Giới thiệu các thiết bị đo
Multisim cung cấp một số các công cụ ảo. Chúng ta sử dụng các công cụ này để đo lƣờng các thông số của mạch điện. Các công cụ này gần tƣơng ứng với các công cụ trong phòng thí nghiệm. Chúng thật sự là một phƣơng tiện tốt và dễ dàng nhất để ta có thể quan sát đo lƣờng và xem kết quả mô phỏng.
Các công cụ này nằm ở nút Instruments trên thanh Design Bar. Khi click chuột vào nút này thanh các công cụ sẽ xuất hiện, mỗi một nút là một công cụ. Các công cụ ảo này có hai chức năng, có thể xem nhƣ là một máy phát hoặc có thể xem nhƣ dụng cụ đo, quan sát, hiển thị.
3.5.1. Thêm các công cụ vào mạch
Muốn thêm các công cụ vào mạch điện ta tiến hành các bƣớc nhƣ sau:
- Click vào nút Instruments ở thanh Design Bar. Thanh các công cụ xuất hiện.
Multimeter Function Generator Wattmeter 4 Channel Oscilloscope Bode Plotter Frequency Counter Word Generator Analyzer Logic Converter IV-Analysis Distortion Analyzer Spectrum Analyzer Network Analyzer
Agilent Function Generator
Agilent Multimeter
Hình 3.37: Thanh công cụ linh kiện đo ảoảo.
Hình 3.38: Thanh công cụ linh kiện Rated Virtual Components.
- Click chọn một trong các công cụ cần dùng. Con trỏ sẽ xuất hiện với bóng của công cụ tƣơng ứng.
- Di chuyển con trỏ đến nơi cần đặt và click chuột. - Biểu tƣợng của công cụ xuất hiện trên mạch. - Nối dây của công cụ vào mạch điện cần mô phỏng.
- Nếu cần thiết, kéo biểu tƣợng và đặt lại cho đúng vị trí cần đặt. - Điều chỉnh lại các thông số trên các nút điều khiển của công cụ.
- Để loại bỏ một công cụ bất kì nào đó, ta chỉ cần chọn công cụ cần Delete tƣơng ứng và nhấn phím Delete, mọi đƣờng kết nối giữa Instrument và mạch điện cần mô phỏng sẽ bị xóa.
- Sau khi chỉnh sửa các thông số của các công cụ quan sát nhƣ Oscilloscope, Voltmet,…, các giá trị của linh kiện trong mạch điện, … ta tiến hành mô phỏng mạch điện đã thiết kế.
3.5.2. Cài đặt cấu hình cho thiết bị đo Oscilloscope (Dao động nghiệm)
Để mở Oscilloscope, double - click vào biểu tƣợng Oscilloscope. Nó có dạng nhƣ hình bên dƣới: Ground terminal Trigger terminal B channel terminal A channel terminal Readouts at vertical cursor 2 Readouts at vertical cursor 1 Difference between read
outs at vertical cursors
Graphical display
Reverses background color (toggles between white and black)
Save results in an ASCII file
- Phần timebase trên màn hình điều khiển tỉ lệ của chiều ngang Oscilloscope hay trục x khi so sánh biên độ đối với thời gian (Y/T).
- Ground terminal: Ngõ vào nối mass. - Trigger terminal: Ngõ vào tín hiệu trigger. - A channel terminal: Ngõ vào tín hiệu kênh A. - B channel terminal: Ngõ vào tín hiệu kênh B. - Graphic display: Hiển thị đồ họa.
- Reverse: Đảo màu nền của màn hình hiển thị đồ họa. - Save: Lƣu kết quả dƣới dạng file ASCII.
Để có thể xem đƣợc kết quả hiển thị, chúng ta nên chú ý một điều là chỉnh timebase tỉ lệ ngƣợc với tần số, tần số càng cao thì timebase càng thấp.
4. CÁC THAO TÁC TRÊN LINH KIỆN VÀ THIẾT BỊ ĐO
4.1. Cách lấy linh kiện và ráp mạch 4.1.1. Lấy linh kiện 4.1.1. Lấy linh kiện
- Mở nhóm linh kiện: Click mouse vào icon của nhóm linh kiện.
- Trong cửa sổ nhóm linh kiện, chọn linh kiện với giá trị thích hợp, sau đó nhấn Ok để chọn linh kiện, click linh kiện muốn lấy đến vị trí muốn đặt linh kiện trong cửa sổ thiết kế.
4.1.2. Ráp mạch
Ráp mạch bằng cách đƣa mouse đến gần đầu linh kiện và khi thấy đầu linh kiện xuất hiện dấu tròn lớn, ta click và drag mouse đến đầu linh kiện cần nối kết, khi thấy xuất hiện dấu tròn lớn màu đỏ thì thả mouse.
Hình 3.42: Linh kiện khi lấy ra.
4.2. Thay đổi nhãn và giá trị linh kiện
Để thay đổi nhãn của bất kỳ linh kiện cho riêng mình ta thực hiện nhƣ sau: Click double_click trên linh kiện. Màn hình đặc tính của linh kiện xuất hiện. Click chuột vào lớp Label và nhập vào hay định nghĩa nhãn (nhãn đƣợc nhập vào là các ký tự và số, không có ký tự đặc biệt hay khoảng trống).
Để xóa sự thay đổi này, click Cancel.
Để thay đổi giá trị của linh kiện: Chọn lớp Value và thay đổi theo 2 cách:
Nhập thông số cần thay đổi trong khung Value của hộp thoại Properties.
Chọn Replace trong hộp thoại sau đó chọn giá trị cần thay đổi và nhấn OK.
Hình 3.44: Tiến hành nối dây.
4.3. Tìm kiếm linh kiện
Multisim đi kèm với một công cụ tìm kiếm mạnh mẽ để giúp bạn nhanh chóng xác định vị trí các linh kiện nếu bạn biết một số thông tin về loại linh kiện bạn cần. Multisim tìm kiếm các linh kiện thuộc thành phần cơ sở dữ liệu của nó đáp ứng cho tiêu chí của bạn và trình bày chúng cho bạn, cho phép bạn chọn các linh kiện mà hầu hết phù hợp với nhu cầu của các ứng dụng của bạn từ danh sách các thành phần.
- Để thực hiện tìm kiếm các linh kiện từ tiêu chuẩn của cơ sở dữ liệu: 1. Chọn Place / Component. Chọn một trình duyệt các linh kiện. 2. Nhấp vào Search. Hộp thoại tìm kiếm linh kiện xuất hiện: 3. Trong khung
Component, nhập các tiêu chí tìm kiếm của bạn (bạn phải nhập ít nhất