ศึกษาวงจรไฟฟ้าในระบบมัลติซิม ตัวอย่างและงานในสภาพแวดล้อม Multisim ข้อมูลทางทฤษฎีโดยย่อ

เครื่องมือแก้ไขแผนผังที่ใช้งานง่ายของ Multisim ช่วยให้คุณประหยัดเวลาในการออกแบบมากขึ้นโดยประหยัดเวลาในการวาดภาพ Multisim ถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนจากโหมดการจัดวางชิ้นส่วนเป็นโหมดการกำหนดเส้นทางเช่นเดียวกับในโปรแกรมอื่นที่คล้ายคลึงกัน Multisim มาถึงลูกค้าพร้อมกับสต็อกชิ้นส่วนทั้งหมด 16,000 ชิ้น และรวมถึงแบบจำลอง สัญลักษณ์แผนผัง พารามิเตอร์ทางไฟฟ้า และแผนผังสายไฟ นอกจากนี้ยังมีสิทธิ์เข้าใช้งาน Design Center ฟรี ซึ่งมีชิ้นส่วนมากกว่า 12 ล้านชิ้นในฐานข้อมูลที่สามารถค้นหาได้

โปรแกรมการสร้างแบบจำลองวงจรแบบคลาสสิกหรือโปรแกรมที่มีลักษณะคล้าย SPICE (โดยที่ SPICE ในภาษาอังกฤษเป็นโปรแกรมจำลองที่มี Built-in Circuit Expression) ซึ่งรวมถึง Multisim มีความแม่นยำและความน่าเชื่อถือสูงสุด หลักการทำงานขึ้นอยู่กับการรวบรวมเชิงกลของระบบสมการเชิงอนุพันธ์สามัญของวงจรไฟฟ้าและวิธีการแก้ปัญหาโดยไม่ต้องใช้สมมติฐานที่ทำให้ง่ายขึ้น Runge-Kutta หรือวิธี Gear เชิงตัวเลขเพื่อบูรณาการระบบสมการเชิงอนุพันธ์ วิธี Newton-Raphson เพื่อทำให้ระบบสมการพีชคณิตไม่เชิงเส้นเป็นเส้นตรง และใช้วิธี Gauss หรือการสลายตัวของ LU เพื่อแก้ระบบสมการพีชคณิตเชิงเส้น การปรับเปลี่ยนวิธีการเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงการลู่เข้าหรือประสิทธิภาพการคำนวณโดยไม่ทำให้ปัญหาเดิมง่ายขึ้น

Multisim ใช้ฟังก์ชันการสร้างแบบจำลอง SPICE ต่อไปนี้: การสร้างแบบจำลอง SPICE มาตรฐานอุตสาหกรรม; การปรับปรุง XSPICE เพื่อขยายความสามารถของ Berkeley SPICE3 การสร้างแบบจำลองด้วยการเชื่อมต่อ VHDL และ Verilog การสร้างแบบจำลองเชิงโต้ตอบ แหล่งสัญญาณที่หลากหลาย เช่น DC, ไซน์, พัลส์, ทางลาด, สุ่ม, AM, FM; การสร้างแบบจำลองซอฟต์แวร์ การสร้างแบบจำลองแอนะล็อก-ดิจิทัลแบบผสม อัลกอริธึมขั้นสูงสำหรับการแก้ปัญหาวงจรที่ตัดกัน ตัวเลือกขั้นสูงสำหรับการแลกเปลี่ยนความเร็ว/ความแม่นยำ คุณสมบัติการจำลอง RF: เพิ่ม SPICE สำหรับการจำลองความถี่สูง; เครื่องมือและการวิเคราะห์ RF โมเดล RF และวิซาร์ดสำหรับการสร้างแบบจำลองของคุณเอง

Multisim เป็นแพ็คเกจจำลองการใช้งานทั่วไปเพียงแพ็คเกจเดียวสำหรับการใช้งานที่ความถี่สูงกว่า 100 MHz ซึ่งโดยปกติแล้ว SPICE จะไม่มีประสิทธิภาพ ชุด RF ของ Multisim ประกอบด้วยไลบรารีชิ้นส่วนเฉพาะ ตัวช่วยสร้างโมเดล RF เครื่องมือเสมือน RF และเครื่องวิเคราะห์ RF ฟังก์ชัน VHDL และ Verilog เป็นวิธีง่ายๆ ในการทำงานสำหรับผู้เริ่มต้นในการใช้ HDL ซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับการสร้างแบบจำลองชิ้นส่วนดิจิทัลที่ซับซ้อนซึ่งไม่สามารถสร้างแบบจำลองใน SPICE ได้ VHDL และ Verilog - ความสามารถในการจำลองชิ้นส่วนโดยไม่จำเป็นต้องเข้าใจไวยากรณ์ HDL VHDL และ Verilog - เครื่องมือออกแบบแบบสแตนด์อโลนพร้อมโปรแกรมแก้ไขโค้ด ผู้จัดการโครงการจำลอง เอาท์พุตรูปคลื่นและการดีบัก การจำลองร่วมกับ SPICE การปฏิบัติตามมาตรฐานเต็มรูปแบบ

Multisim ช่วยให้กลุ่มนักออกแบบสามารถทำงานกับวงจรที่เหมือนกันแบบเรียลไทม์ผ่านทาง เครือข่ายท้องถิ่นหรืออินเทอร์เน็ต ด้วย Multisim คุณสามารถป้อนข้อมูลในช่องพิเศษเพื่อระบุลักษณะของชิ้นส่วน เช่น ต้นทุน เวลาจัดส่ง หรือซัพพลายเออร์ที่ต้องการ

การใช้ Multisim และเทคโนโลยีเครื่องมือเสมือนร่วมกันช่วยให้วิศวกรออกแบบ PCB และครูวิศวกรรมไฟฟ้าสามารถบรรลุความต่อเนื่องอย่างสมบูรณ์ในวงจรการออกแบบ ซึ่งประกอบด้วยสามขั้นตอน: ศึกษาทฤษฎี การสร้าง แผนผังระบบจำลอง การผลิตต้นแบบ และการทดสอบการทดสอบ

Multisim 10.0 และ Ultiboard 10.0 มอบคุณสมบัติมากมายสำหรับการออกแบบระดับมืออาชีพโดยมุ่งเป้าไปที่ประสิทธิภาพสูงสุด วิธีการที่ทันสมัยการจำลอง ฐานข้อมูลส่วนประกอบที่ได้รับการปรับปรุง และชุมชนผู้ใช้ที่ขยายตัว ฐานข้อมูลส่วนประกอบประกอบด้วยชิ้นส่วนใหม่มากกว่า 1,200 ชิ้นและโมเดล SPICE ใหม่กว่า 500 รายการจากผู้ผลิตชั้นนำ เช่น อุปกรณ์อะนาล็อก เทคโนโลยีเชิงเส้น และ Texas Instruments รวมถึงโมเดลใหม่กว่า 100 รายการ แหล่งชีพจรโภชนาการ

นอกจากนี้ใน เวอร์ชันใหม่ ซอฟต์แวร์มีการเพิ่ม Convergence Assistant ซึ่งจะปรับพารามิเตอร์ SPICE โดยอัตโนมัติเพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดในการสร้างแบบจำลอง เพิ่มการรองรับมาตรฐาน BSIM 4 และความสามารถในการแสดงข้อมูลและการวิเคราะห์ได้รับการขยาย รวมถึงโพรบใหม่สำหรับค่าปัจจุบันและโพรบแบบคงที่ที่อัปเดตสำหรับดิฟเฟอเรนเชียล การวัด

Multisim เป็นโปรแกรมจำลองวงจรอิเล็กทรอนิกส์ล้ำสมัยที่มีห้องปฏิบัติการเสมือนจริง รวมถึงเครื่องมือวัดและห้องสมุดที่กว้างขวาง ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์- บทความนี้จะกล่าวถึงขั้นตอนต่างๆ ของการสร้างแผนภาพวงจรไฟฟ้าในสภาพแวดล้อม Multisim 12.0 เช่น การเชื่อมต่อสัญลักษณ์ส่วนประกอบบนแผนภาพ การตั้งชื่อวงจร และการทำงานกับโพรบแสดงแรงดันไฟฟ้า

การเชื่อมต่อสัญลักษณ์ส่วนประกอบบนไดอะแกรม

วงจรและบัสใช้ในการสื่อสารระหว่างส่วนประกอบในวงจร หากต้องการเพิ่มวงจรลงในไดอะแกรม ให้ใช้คำสั่ง "ตัวนำ" จากเมนู "แทรก" และหากต้องการเพิ่มบัส ให้ใช้คำสั่ง "บัส" หลังจากเลือกคำสั่งที่ต้องการจากเมนูแล้ว เคอร์เซอร์จะปรากฏเป็นรูปกากบาท ใน Multisim การเชื่อมต่อสัญลักษณ์ส่วนประกอบบนไดอะแกรมโดยใช้เน็ตสามารถทำได้หลายวิธี:

• การเชื่อมต่ออัตโนมัติ
• การเชื่อมต่อที่อยู่ติดกัน
• การเชื่อมต่อด้วยตนเอง

ในการเชื่อมต่อผู้ติดต่อสัญลักษณ์โดยใช้ลูกโซ่คุณจะต้องเลื่อนเคอร์เซอร์ไปที่ผู้ติดต่อที่เลือกแล้วคลิกด้วยปุ่มซ้ายของเมาส์จากนั้นลากเคอร์เซอร์ไปที่ผู้ติดต่อถัดไปแล้วคลิกด้วยปุ่มซ้ายของเมาส์ - วงจรถูกสร้างขึ้น ในระหว่างกระบวนการสร้างวงจรอาจจำเป็นต้องเชื่อมต่อหมุดสัญลักษณ์เข้ากับวงจร ในกรณีนี้หลังจากเลื่อนเคอร์เซอร์ไปยังหน้าสัมผัสที่เลือกซึ่งวงจรจะเชื่อมต่อคุณจะต้องคลิกด้วยปุ่มซ้ายของเมาส์แล้วลากเคอร์เซอร์ไปยังจุดเชื่อมต่อกับวงจรอื่นจากนั้นคลิกด้วย วางด้วยปุ่มซ้ายของเมาส์ - ระบบจะสร้างโหนดในตำแหน่งที่รวมวงจรที่สร้างขึ้นกับวงจรที่มีอยู่ การเชื่อมต่อนี้เรียกว่าอัตโนมัติ มีวิธีอื่นในการวางวงจร - คือการเชื่อมต่อหน้าสัมผัสของสัญลักษณ์โดยติดกัน หากต้องการใช้วิธีนี้ ให้ย้ายสัญลักษณ์ที่เชื่อมต่ออยู่เพื่อให้จุดสิ้นสุดของหน้าสัมผัสอินพุตตรงกับจุดสิ้นสุดของหน้าสัมผัสเอาต์พุตของสัญลักษณ์ของส่วนประกอบที่ทำการเชื่อมต่อ (ในกรณีนี้ จุดเล็ก ๆ ควรปรากฏที่ จุดเชื่อมต่อซึ่งเป็นสัญลักษณ์ว่าเชื่อมต่อผู้ติดต่อได้สำเร็จ) แล้วคลิกปุ่มซ้ายของเมาส์เพื่อวางไว้บนไดอะแกรมจากนั้นลากสัญลักษณ์ด้วยเมาส์ไปยังตำแหน่งที่ต้องการบนไดอะแกรม (ซึ่งจะทำให้วงจรอยู่ด้านหลังสัญลักษณ์) ตัวอย่างการเชื่อมต่ออัตโนมัติของสัญลักษณ์ส่วนประกอบและตัวนำแสดงในรูปที่ 1

ข้าว. 1. การเชื่อมต่อสัญลักษณ์ส่วนประกอบและตัวนำโดยอัตโนมัติ

ลำดับของการกระทำใน ในตัวอย่างนี้แบ่งออกเป็นห้าขั้นตอน:

1. ในขั้นตอนแรก รูปภาพจะแสดงสัญลักษณ์สองตัวที่เชื่อมต่อถึงกันโดยตัวนำ
2. ขั้นตอนที่ 2 สาธิตการเพิ่มสัญลักษณ์ใหม่ลงในพื้นที่ทำงานการวาด
3. ขั้นตอนที่สามคือการย้ายสัญลักษณ์ใหม่จนกว่าจะสัมผัสกับตัวนำ ในกรณีนี้การเชื่อมต่อกับตัวนำจะทำโดยอัตโนมัติหลังจากนั้น ปุ่มซ้ายเมาส์ถูกปล่อย
4. เลือกสัญลักษณ์โดยใช้ปุ่มซ้ายของเมาส์แล้วย้ายไปยังตำแหน่งใหม่

รูปที่ 2 แสดงตัวอย่างการเชื่อมต่อสัญลักษณ์สององค์ประกอบโดยติดกัน

ข้าว. 2. การเชื่อมต่อหน้าสัมผัสของสัญลักษณ์สององค์ประกอบโดยติดกัน

ลำดับการดำเนินการในตัวอย่างนี้แสดงเป็นสี่ขั้นตอน:

1. ในขั้นตอนแรก รูปภาพจะแสดงสัญลักษณ์ส่วนประกอบสองตัวที่วางอยู่ในพื้นที่การทำงานของภาพวาด
2. ขั้นตอนที่สองคือการย้ายสัญลักษณ์ที่สองจนกว่าจะสัมผัสกับสัญลักษณ์แรก ในเวลาเดียวกัน จุดสีจะปรากฏขึ้นที่จุดเชื่อมต่อ ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ว่าการเชื่อมต่อของหน้าสัมผัสสัญลักษณ์สำเร็จ หลังจากปล่อยปุ่มซ้ายของเมาส์ การเชื่อมต่อจะทำโดยอัตโนมัติ
3. ลองย้ายสัญลักษณ์ส่วนประกอบที่สองไปยังตำแหน่งใหม่ในภาพวาด
4. ตัวนำถูกวางไว้ด้านหลังสัญลักษณ์

หากต้องการเชื่อมต่อหน้าสัมผัสของสัญลักษณ์ส่วนประกอบทั้งสองด้วยตนเองโดยใช้สายโซ่ให้เลือกรายการ "ตัวนำ" จากเมนู "แทรก" คลิกซ้ายที่เอาต์พุตของสัญลักษณ์แรก (เคอร์เซอร์จะเปลี่ยนเป็นรูปกากบาท) ลากเคอร์เซอร์ไปที่พินถัดไป แล้วเส้นลวดจะปรากฏขึ้นมาติดกับเคอร์เซอร์ เมื่อเลื่อนเมาส์ ให้ควบคุมทิศทางการเชื่อมต่อโดยคลิกปุ่มซ้ายของเมาส์ ณ จุดที่เส้นทางการเชื่อมต่อเปลี่ยนแปลง ในกรณีนี้ การคลิกปุ่มซ้ายของเมาส์แต่ละครั้งจะยึดตัวนำเข้ากับจุดที่วางไว้ รูปที่ 3 แสดงวิธีการเชื่อมต่อหมุดสัญลักษณ์ส่วนประกอบด้วยตนเอง

ข้าว. 3. การเชื่อมต่อหมุดสัญลักษณ์ส่วนประกอบด้วยตนเอง

เมื่อใช้วิธีการเชื่อมต่อนี้ ตัวนำที่กำหนดเส้นทางจะข้ามสัญลักษณ์ของส่วนประกอบที่ไม่มีการเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. Explorer จะข้ามสัญลักษณ์สำหรับส่วนประกอบที่ไม่ได้เชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ

แนะนำให้ใช้วิธีการเชื่อมต่อหมุดสัญลักษณ์ส่วนประกอบด้วยตนเองสำหรับเส้นทางตัวนำที่ยากและวิกฤต เนื่องจากมีความซับซ้อนมากกว่า คุณยังสามารถใช้การเชื่อมต่อแบบรวม - อัตโนมัติและแบบแมนนวลในวงจรเดียว

เพื่อความยืดหยุ่นที่มากขึ้นในกระบวนการเชื่อมต่อใน Multisim คุณสามารถเริ่มและสิ้นสุดการเชื่อมต่อในอากาศได้ กล่าวคือ โดยไม่ต้องต่อตัวนำเข้ากับหมุดสัญลักษณ์ส่วนประกอบ หรือเริ่มจากจุดเชื่อมต่อที่สร้างไว้ก่อนหน้านี้ หากต้องการวางตัวนำใน "อากาศ" ให้เลือกรายการ "ตัวนำ" จากเมนู "แทรก" คลิกซ้ายในพื้นที่วาด (ด้วยการกระทำนี้คุณจะสร้างจุดเริ่มต้นของการเชื่อมต่อ) เลื่อนเคอร์เซอร์เพื่อวาง ตัวนำจากนั้นดับเบิลคลิกด้วยปุ่มซ้ายของเมาส์ในพื้นที่วาดภาพเพื่อวางตัวนำให้เสร็จสมบูรณ์ (ด้วยการกระทำนี้คุณจะสร้างจุดสิ้นสุดของการเชื่อมต่อ) ในบางกรณีอาจจำเป็นต้องแก้ไขเส้นทางการเชื่อมต่อในแผนภาพ ในการเปลี่ยนตำแหน่งของตัวนำให้เลือกโดยใช้ปุ่มซ้ายของเมาส์ (ในกรณีนี้จะมีจุด "ลาก" หลายจุดปรากฏบนตัวนำ) คลิกซ้ายที่หนึ่งในนั้นแล้วลากการเชื่อมต่อด้วยเมาส์เปลี่ยน เส้นทาง. สามารถเพิ่มหรือลบจุดลากได้ ในการดำเนินการนี้ ให้กดปุ่ม Ctrl บนแป้นพิมพ์แล้วคลิกซ้ายที่ตัวนำในตำแหน่งที่คุณต้องการเพิ่มหรือลบจุด "ลาก" คุณยังสามารถเปลี่ยนเส้นทางการเชื่อมต่อได้โดยการย้ายส่วนตัวนำ ในการดำเนินการนี้ให้เลือกตัวนำโดยใช้ปุ่มซ้ายของเมาส์วางเคอร์เซอร์ไว้เหนือส่วนของตัวนำ (เคอร์เซอร์จะเปลี่ยนเป็นลูกศรคู่) คลิกซ้ายที่ส่วนนั้นแล้วเลื่อนด้วยเมาส์เพื่อเปลี่ยนเส้นทางการเชื่อมต่อ

สีของตัวนำในแผนภาพสามารถเปลี่ยนแปลงได้ หากต้องการเปลี่ยนสีของตัวนำหรือสีของส่วนของตัวนำ ให้คลิกขวาที่ตัวนำและในหน้าต่างที่เปิดขึ้น เมนูบริบทเลือกสีลูกโซ่หรือสีส่วน ในหน้าต่าง "Palette" ที่เปิดขึ้น ให้เลือกสีที่ต้องการแล้วคลิกที่ปุ่ม "OK" เป็นผลให้ตัวนำบนแผนภาพจะแสดงเป็นสีใหม่

ในกรณีที่มีวงจรหลายวงจรวิ่งตามเส้นทางทั่วไป จะมีการใช้รถประจำทาง บัสจะรวมวงจรเข้าด้วยกัน ทำให้อ่านไดอะแกรมได้ง่ายขึ้น หากต้องการเพิ่มบัสเข้ากับวงจร ให้ใช้คำสั่ง "บัส" จากเมนู "แทรก"

การตั้งชื่อวงจร

เพื่อปรับปรุงความสามารถในการอ่านไดอะแกรม คุณสามารถกำหนดชื่อให้กับแต่ละเน็ตในไดอะแกรมได้ หากต้องการตั้งชื่อวงจรในวงจร ให้ดับเบิลคลิกบนตัวนำด้วยปุ่มซ้ายของเมาส์ ซึ่งจะเปิดหน้าต่าง "การตั้งค่าวงจร" ตามค่าเริ่มต้น แต่ละวงจรจะได้รับการกำหนดชื่ออัตโนมัติเมื่อสร้าง ซึ่งจะแสดงในช่อง "ชื่อลูกโซ่" บนแท็บ "วงจร" สามารถป้อนชื่อวงจรใหม่ได้ในฟิลด์ชื่อวงจรที่ต้องการ การมองเห็นชื่อวงจรบนไดอะแกรมถูกตั้งค่าโดยทำเครื่องหมายที่ช่อง "แสดงชื่อ" คุณสามารถเปลี่ยนสีของโซ่ได้ในแท็บ "โซ่" ซึ่งสามารถทำได้โดยเลือกสีที่ต้องการในหน้าต่าง "Palette" หน้าต่างนี้ถูกเรียกขึ้นมาโดยคลิกที่ไอคอนสีในช่อง "สีลูกโซ่" เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงที่ทำบนแท็บ "Chain" มีผล ให้คลิกที่ปุ่ม "นำไปใช้" หรือ "ตกลง" รูปที่ 5 แสดงวงจรที่มีชื่อกำหนดไว้ เช่นเดียวกับหน้าต่างการตั้งค่าวงจร

ข้าว. 5. วงจรที่มีชื่อกำหนดไว้ เช่นเดียวกับหน้าต่าง "การตั้งค่าวงจร"

การใช้หัววัดแสดงแรงดันไฟฟ้า

บนแถบเครื่องมือ "ส่วนประกอบการวัดเสมือน" (สามารถเพิ่มแผงนี้ลงในโปรเจ็กต์ได้โดยใช้คำสั่งเมนู "มุมมอง/แถบเครื่องมือ") จะมีไอคอนของโพรบแสดงแรงดันไฟฟ้าห้าสี: ไม่มีสี น้ำเงิน เขียว แดง เหลือง หลักการทำงานของอินดิเคเตอร์เหล่านี้ไม่แตกต่างกัน ต่างกันแค่สีเท่านั้น หัววัดแรงดันไฟฟ้าจะกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่จุดเฉพาะในวงจร และหากจุดที่ทดสอบมีแรงดันไฟฟ้าเท่ากับหรือมากกว่าค่าแรงดันไฟฟ้าตอบสนองที่ระบุในการตั้งค่าของหัววัดตัวบ่งชี้นี้ ไฟแสดงจะสว่างเป็นสี คุณสามารถตั้งค่าเกณฑ์ที่จำเป็นสำหรับการทริกเกอร์โพรบตัวบ่งชี้ได้ในหน้าต่างการตั้งค่าของอุปกรณ์นี้บนแท็บ "พารามิเตอร์" โดยการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการในฟิลด์ "แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ (VT)" เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงมีผลให้คลิกที่ปุ่ม "ตกลง" หน้าต่างการตั้งค่าสามารถเปิดได้โดยการดับเบิลคลิกปุ่มซ้ายของเมาส์บนไอคอนของอุปกรณ์นี้ในแผนภาพ ชื่อของหน้าต่างการตั้งค่าจะสอดคล้องกับชื่อของสีของโพรบตัวบ่งชี้ที่กำหนดเอง ตัวอย่างเช่น สำหรับโพรบตัวบ่งชี้สีเขียว หน้าต่างการตั้งค่าจะมีชื่อว่า “PROBE_GREEN” และสำหรับโพรบสีเหลือง – “PROBE_YELLOW” ในแผนภาพ แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์สำหรับโพรบตัวบ่งชี้จะแสดงถัดจากไอคอน รูปที่ 6 แสดงตัวอย่างการเชื่อมต่อโพรบตัวบ่งชี้หลายตัวเข้ากับวงจรที่กำลังศึกษา รวมถึงหน้าต่างการตั้งค่าสำหรับโพรบสีเขียว

ข้าว. 6. ตัวอย่างการเชื่อมต่อโพรบตัวบ่งชี้หลายตัวเข้ากับวงจรที่กำลังศึกษา รวมถึงหน้าต่างการตั้งค่าสำหรับโพรบสีเขียว

วัตถุประสงค์ของการทำงาน

ศึกษาและเพิ่มทักษะในการทำงานในโครงการ มัลติซิม

งานเพื่อการทำงาน

ศึกษาหลักการก่อสร้าง วงจรอิเล็กทรอนิกส์ในโปรแกรม มัลติซิม

ข้อมูลทั่วไป

โครงสร้างของอินเทอร์เฟซโปรแกรม Multisim แสดงไว้ในรูปที่ 1 1. แสดงไว้ที่นี่เป็นแถบเครื่องมือมาตรฐานที่มีปุ่มสำหรับฟังก์ชันโปรแกรมที่ใช้บ่อยที่สุด

แผงการจำลองช่วยให้คุณสามารถเริ่ม หยุด และฟังก์ชันการจำลองอื่นๆ ที่อธิบายไว้ด้านล่าง

แถบเครื่องมือมีปุ่มสำหรับเครื่องมือแต่ละอันที่ใช้ เลือกจากฐานข้อมูล Multisim/

แผงการพัฒนาทั่วไปแสดงในรูปที่ 1 มีหน้าต่างวงจรซึ่งมีวงจรที่กำลังศึกษาอยู่

แผงมาตรฐานประกอบด้วยปุ่มต่างๆ ดังต่อไปนี้:

บน แถบเครื่องมือปุ่มต่อไปนี้อยู่:

สุดท้าย แผงส่วนประกอบจะแสดงองค์ประกอบต่อไปนี้:

เครื่องมือ

Multisim มีเครื่องมือเสมือนจริงมากมาย อุปกรณ์เหล่านี้ใช้ในลักษณะเดียวกับอุปกรณ์ในชีวิตจริง การใช้เครื่องมือเสมือนเป็นหนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดและง่ายที่สุดในการสำรวจวงจร อุปกรณ์เหล่านี้สามารถวางไว้ที่ระดับวงจรหรือวงจรย่อยใดก็ได้ แต่จะใช้งานได้เฉพาะกับวงจรกระแสหรือวงจรย่อยบนส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่เท่านั้น

เครื่องมือเสมือนมีสองรูปแบบ: ไอคอนเครื่องมือที่คุณติดตั้งบนไดอะแกรมของคุณ และเครื่องมือแบบเปิดที่คุณตั้งค่าวิธีควบคุมและแสดงเครื่องมือบนหน้าจอ

ไอคอนฟิกซ์เจอร์จะแสดงความสัมพันธ์ของฟิกซ์เจอร์กับวงจร เมื่อเครื่องมือทำงาน จุดสีดำภายในตัวบ่งชี้ I/O บ่งชี้ว่าเครื่องมือเชื่อมต่อกับจุดแยก

การเพิ่มอุปกรณ์เข้ากับวงจร:

1. ตามค่าเริ่มต้น แดชบอร์ดจะแสดงบนพื้นที่ทำงาน หากแถบเครื่องมือไม่แสดง ให้คลิกปุ่มเครื่องดนตรี แถบเครื่องมือเครื่องดนตรีจะปรากฏขึ้น โดยแต่ละปุ่มแสดงถึงเครื่องดนตรีหนึ่งชิ้น

2. บนแถบเครื่องมือเครื่องมือ ให้คลิกปุ่มสำหรับเครื่องดนตรีที่คุณต้องการใช้

3. เลื่อนเคอร์เซอร์ไปที่ตำแหน่งในแผนภาพที่คุณต้องการวางอุปกรณ์แล้วคลิกปุ่มเมาส์

ไอคอนเครื่องมือและ ID จะปรากฏขึ้นด้วย ตัวระบุเครื่องมือจะระบุประเภทของเครื่องมือและตัวอย่าง ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์แรกที่คุณวางบนไดอะแกรมจะเรียกว่า "XMM1" อุปกรณ์ที่สอง - "XMM2" และอื่นๆ

บันทึก:หากต้องการเปลี่ยนสีของไอคอนเครื่องดนตรี ให้คลิกขวาที่ไอคอนแล้วเลือก สีจากเมนูบริบท เลือกสีที่คุณต้องการแล้วคลิก ตกลง.

การใช้อุปกรณ์:

1. หากต้องการดูและเปลี่ยนการควบคุมเครื่องมือ ให้ดับเบิลคลิกที่เครื่องมือ หน้าต่างควบคุมเครื่องมือจะปรากฏขึ้น ทำการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าที่จำเป็นเช่นเดียวกับที่คุณทำกับสิ่งที่เทียบเท่าในโลกแห่งความเป็นจริง

โปรดทราบว่าการตั้งค่าจะต้องตรงกับวงจรของคุณ หากการตั้งค่าไม่ถูกต้อง ผลการจำลองอาจบิดเบือนได้

บันทึก: ไม่สามารถปรับเปลี่ยนพื้นที่ทั้งหมดของเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบเปิดได้ สัญลักษณ์มือจะปรากฏขึ้นเมื่อเคอร์เซอร์อยู่ในการตั้งค่าที่สามารถเปลี่ยนได้

2. หากต้องการ "เปิดใช้งาน" วงจร ให้คลิกปุ่มจำลองบนแผงควบคุม และเลือกเรียกใช้จากเมนูป๊อปอัปที่ปรากฏขึ้น Multisim จะเริ่มจำลองพฤติกรรมของวงจรและค่าของพารามิเตอร์ที่วัดได้ ณ จุดที่คุณเชื่อมต่ออุปกรณ์

ขณะที่โครงร่างทำงานอยู่ คุณสามารถปรับการตั้งค่าเครื่องมือได้ แต่คุณไม่สามารถเปลี่ยนโครงร่างโดยการเปลี่ยนค่าหรือดำเนินการใดๆ เช่น การหมุนหรือย้ายองค์ประกอบ

ภาควิชาวิทยุอิเล็กทรอนิกส์

ทีวี Gordyaskina, S.V. เลเบเดวา

การสร้างแบบจำลองวงจรและสัญญาณวิทยุเข้า สภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์มัลติซิม

คู่มือการศึกษาและระเบียบวิธีสำหรับการนำไปปฏิบัติ

งานห้องปฏิบัติการและโครงการหลักสูตร

สำหรับนักศึกษาเต็มเวลาในสาขาเฉพาะทาง

160905 “การดำเนินงานด้านเทคนิคการขนส่ง

อุปกรณ์วิทยุ"

สำนักพิมพ์ของสถาบันการศึกษาระดับอุดมศึกษาของรัฐบาลกลาง "VGAVT"

เอ็น. นอฟโกรอด, 2010

UDC 519.876.5

Gordyaskina Tatyana Vyacheslavovna, Lebedeva Svetlana Vladimirovna

การสร้างแบบจำลองวงจรและสัญญาณวิทยุในสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์ Multisim: คู่มือการศึกษาและระเบียบวิธีสำหรับการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการและโครงการหลักสูตรสำหรับนักศึกษาเต็มเวลาในสาขาวิชาพิเศษ 160905 "การทำงานทางเทคนิคของอุปกรณ์วิทยุขนส่ง" – N. Novgorod: สำนักพิมพ์ของสถาบันการศึกษาระดับอุดมศึกษาของรัฐบาลกลาง “VGAVT”, 2010. – 62 หน้า

คู่มือการศึกษาสรุปวิธีการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการและโครงการหลักสูตรในสาขาวิชา “วงจรและสัญญาณวิศวกรรมวิทยุ” โดยใช้ชุดซอฟต์แวร์ Multisim

พิธีสารหมายเลข 9 ลงวันที่ 28 พฤษภาคม 2553

© สถาบันการศึกษาระดับอุดมศึกษาของรัฐบาลกลางแห่งรัฐ "VGAVT", 2010

ข้อมูลทางทฤษฎีโดยย่อ

Multisim เป็นโปรแกรมจำลองวงจรเชิงโต้ตอบที่ช่วยให้คุณออกแบบอุปกรณ์ได้ในเวลาอันสั้น Multisim มี Multicap เวอร์ชันหนึ่ง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับคำอธิบายทางโปรแกรมและการทดสอบวงจรภายหลังทันที Multisim ยังสนับสนุนการทำงานร่วมกันกับ LabVIEW และ Signal Express ของ National Instruments เพื่อการบูรณาการเครื่องมือการพัฒนาและทดสอบอย่างแน่นหนา

แพ็คเกจ Multisim ใช้มาตรฐาน อินเตอร์เฟซวินโดวส์- สัญชาตญาณและความเรียบง่ายของอินเทอร์เฟซช่วยอำนวยความสะดวกในการใช้งานอย่างมาก

Multisim ให้ความสามารถในการออกแบบวงจรและทดสอบ/จำลองจากสภาพแวดล้อมการพัฒนาเดียว

นอกเหนือจากการวิเคราะห์ SPICE แบบดั้งเดิมแล้ว Multisim ยังอนุญาตให้ผู้ใช้เชื่อมต่อเครื่องมือเสมือนกับวงจร มันง่ายและ วิธีที่รวดเร็วเห็นผลด้วยการจำลองเหตุการณ์จริง

หากต้องการการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนมากขึ้น Multisim ก็มีข้อเสนอ ฟังก์ชั่นต่างๆการวิเคราะห์. Multisim รวมถึง Grapher - เครื่องมืออันทรงพลังการดูและวิเคราะห์ข้อมูลการจำลอง

ความสามารถในการเปลี่ยนสีของตัวนำทำให้วงจรอ่านได้สะดวกยิ่งขึ้น คุณสามารถแสดงสีและกราฟิกที่แตกต่างกันได้ ซึ่งสะดวกมากเมื่อศึกษาการขึ้นต่อกันหลายอย่างในเวลาเดียวกัน

พื้นฐานการทำงานในแพ็คเกจซอฟต์แวร์ Multisim

อินเทอร์เฟซผู้ใช้ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักหลายประการ ซึ่งแสดงไว้ในรูปที่ 1 1.

ในหน้าต่างการพัฒนา (กล่องเครื่องมือออกแบบ)มีการควบคุมองค์ประกอบต่างๆ ของวงจร

การตั้งค่าส่วนกลาง(รูปที่ 2) ควบคุมคุณสมบัติของสภาพแวดล้อม Multisim สามารถเข้าถึงได้จากกล่องโต้ตอบ คุณสมบัติ (การตั้งค่า)เลือกรายการ ตัวเลือก /การตั้งค่าสากลหน้าต่างจะเปิดขึ้น คุณสมบัติโดยมีบุ๊กมาร์กดังต่อไปนี้

เส้นทาง– ระบุเส้นทางไปยังไฟล์ฐานข้อมูลและการตั้งค่าอื่น ๆ

ชิ้นส่วน—เลือกโหมดการจัดวางส่วนประกอบและมาตรฐานสัญลักษณ์ (ANSI หรือ DIN);

ANSI หรือ DIN –การตั้งค่าการจำลองเริ่มต้น

ทั่วไป–เปลี่ยนพฤติกรรมของสี่เหลี่ยมการเลือก ล้อเลื่อนของเมาส์ และเครื่องมือการรวมและการรวมอัตโนมัติ

ภาพรวมส่วนประกอบ

ส่วนประกอบเป็นพื้นฐานของวงจรใด ๆ เหล่านี้คือองค์ประกอบทั้งหมดที่ประกอบด้วย Multisim ทำงานร่วมกับส่วนประกอบสองประเภท: ของจริง (ของจริง) และของเสมือน (เสมือน) ส่วนประกอบจริงต่างจากส่วนประกอบเสมือนจริง มีความหมายเฉพาะเจาะจงและไม่เปลี่ยนแปลงและการโต้ตอบบนแผงวงจรพิมพ์ ส่วนประกอบเสมือนจำเป็นสำหรับการจำลองเท่านั้น ผู้ใช้สามารถกำหนดพารามิเตอร์ตามอำเภอใจได้

Multisim มีการจำแนกส่วนประกอบอื่น ๆ : อนาล็อก, ดิจิตอล, มิกซ์, แอนิเมชั่น, โต้ตอบ (ส่วนประกอบถูกควบคุมโดยใช้ปุ่มที่ระบุใต้แต่ละองค์ประกอบ), ดิจิทัลพร้อมตัวเลือกหลายรายการ, ระบบเครื่องกลไฟฟ้า และความถี่วิทยุ

แผงส่วนประกอบจะแสดงช่องต่างๆ แหล่งที่มา (แหล่งกำเนิดสถานที่) องค์ประกอบพื้นฐาน (สถานที่พื้นฐาน) ไดโอด (ไดโอดสถานที่) ทรานซิสเตอร์ (ทรานซิสเตอร์สถานที่) อะนาล็อก (อะนาล็อกสถานที่) ตัวบ่งชี้ (ตัวบ่งชี้สถานที่)ฯลฯ

เบราว์เซอร์ส่วนประกอบ- นี่คือตำแหน่งที่จะเลือกส่วนประกอบต่างๆ ไว้บนไดอะแกรม เมื่อคุณคลิกเมาส์สองครั้ง เคอร์เซอร์จะเปลี่ยนเป็นรูปร่างของส่วนประกอบในขณะที่คุณเลือกตำแหน่งบนไดอะแกรมสำหรับส่วนประกอบ

ใน สำรวจส่วนประกอบฐานข้อมูลปัจจุบันที่จัดเก็บรายการที่แสดงจะปรากฏขึ้น ใน Multisim พวกมันจะถูกจัดเป็น กลุ่มและ ครอบครัว- explorer ยังแสดงคำอธิบายของส่วนประกอบ (field ฟังก์ชั่นวัตถุประสงค์) รุ่นและ พีซีบีหรือผู้ผลิต

ในกลุ่มแหล่งที่มา คุณสามารถเลือกแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ กำลังไฟฟ้าได้ แหล่งจ่ายขึ้นอยู่กับ (เช่น แหล่งจ่ายแรงดันและกระแสที่ควบคุมโดยกระแสหรือแรงดัน) เป็นต้น

ในกลุ่มองค์ประกอบพื้นฐาน ให้เลือกสวิตช์ หม้อแปลงไฟฟ้า ขั้วต่อ รีเลย์ ตัวต้านทานแบบคงที่และแบบแปรผัน ตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ และส่วนประกอบอื่นๆ

กลุ่มตัวบ่งชี้ประกอบด้วยโพรบ ตัวบ่งชี้ดิจิตอล หลอดไส้ โวลต์มิเตอร์ และแอมมิเตอร์

หลังจากเลือกส่วนประกอบจากฐานข้อมูลแล้ว ส่วนประกอบเหล่านั้นจะถูกวางไว้บนไดอะแกรมและเชื่อมต่อถึงกัน ในเวลานี้และหลังการติดตั้ง ส่วนประกอบสามารถหมุนได้ หากต้องการเลือกส่วนประกอบ เพียงคลิกด้วยเมาส์ หากต้องการเลือกส่วนประกอบหลายรายการ ให้กดปุ่มเมาส์ค้างไว้แล้วเลื่อน โดยวาดรูปสี่เหลี่ยมสำหรับเลือกรอบๆ ส่วนประกอบที่ต้องการ ส่วนประกอบที่เลือกจะแสดงด้วยเส้นประ

คุณสามารถแทนที่ส่วนประกอบต่างๆ ด้วยส่วนประกอบอื่นๆ ได้โดยใช้เมนูบริบท รายการ เปลี่ยนส่วนประกอบ- ส่วนประกอบใหม่จะถูกเลือกในหน้าต่าง Component Explorer เพิ่มเติมที่เปิดขึ้น Multisim จะคืนค่าการเชื่อมต่อของส่วนประกอบหลังการเปลี่ยน

หากต้องการเริ่มใช้สายเชื่อมต่อ ให้คลิกที่ขั้วต่อ เพื่อทำการเชื่อมต่อให้เสร็จสิ้น คลิกบนเทอร์มินัลสุดท้าย เมื่อตัวนำปรากฏขึ้น Multisim จะกำหนดหมายเลขบนเครือข่ายให้โดยอัตโนมัติ ตัวเลขเพิ่มขึ้นตามลำดับโดยเริ่มจาก 1 สายกราวด์จะมีหมายเลข 0 เสมอ - ข้อกำหนดนี้เกิดจากการทำงานของโปรแกรมจำลอง SPICE ที่ซ่อนอยู่ หากต้องการเปลี่ยนหมายเลขการเชื่อมต่อหรือกำหนดชื่อตรรกะ คุณต้องดับเบิลคลิกที่ตัวนำแล้วป้อนค่าใหม่

อุปกรณ์

เครื่องมือเสมือนเป็นส่วนประกอบของโมเดล Multisim ที่สอดคล้องกับเครื่องมือจริง ตัวอย่างเช่น ในบรรดาเครื่องมือเสมือนใน Multisim นั้นก็มีออสซิลโลสโคป เครื่องกำเนิดสัญญาณ เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม ฯลฯ

หากต้องการเพิ่มเครื่องดนตรีเสมือน ให้เลือกจากแผงควบคุม เครื่องดนตรี, ข้าว. 4. หากต้องการดูแผงด้านหน้าของอุปกรณ์ ให้ดับเบิลคลิกที่ไอคอนอุปกรณ์ ขั้วต่อของอุปกรณ์เชื่อมต่อกับองค์ประกอบของวงจรในลักษณะเดียวกับส่วนประกอบอื่น ๆ

Multisim ยังจำลองเครื่องดนตรี Agilent และ Tektronix ในชีวิตจริงอีกด้วย

1.2.1.เครื่องกำเนิดสัญญาณ

XFG1 เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติ ซึ่งสร้างรูปคลื่นไซน์ สี่เหลี่ยม หรือสามเหลี่ยม

ขั้วต่อตรงกลางของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเมื่อเชื่อมต่อกับวงจรจะมีจุดร่วมสำหรับการวัดแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ในการวัดแรงดันไฟฟ้าสัมพันธ์กับศูนย์ ขั้วต่อร่วมจะต่อสายดิน ขั้วต่อด้านขวาและด้านซ้ายสุดใช้เพื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับให้กับวงจร แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่อด้านขวาจะเปลี่ยนในทิศทางบวกสัมพันธ์กับขั้วต่อทั่วไป แรงดันไฟฟ้าบนขั้วต่อด้านซ้ายจะเปลี่ยนในทิศทางลบ

การดับเบิลคลิกที่ภาพขนาดย่อจะเป็นการเปิดภาพขยายของเครื่องกำเนิด (รูปที่ 5)

1.2.2.ออสซิลโลสโคป

ออสซิลโลสโคป XSC1 เป็นออสซิลโลสโคปแบบจัดเก็บข้อมูลแบบคานคู่ คุณสามารถเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับวงจรที่เปิดอยู่แล้วหรือในขณะที่วงจรกำลังทำงานอยู่ ให้จัดเรียงพินใหม่ไปยังจุดอื่น - รูปภาพบนหน้าจอออสซิลโลสโคปจะเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ

คุณสามารถหยุดกระบวนการคำนวณพารามิเตอร์และคุณสมบัติของวงจรได้ตลอดเวลาโดยกดปุ่ม F9 หรือเลือกรายการ หยุดชั่วคราวในเมนู เซอร์กิต.คุณสามารถคำนวณต่อได้โดยกดปุ่ม F9 อีกครั้งหรือเลือกรายการ ประวัติย่อเมนู เซอร์กิต.โดยการกดปุ่ม "Start-Stop" ที่มุมด้านบนของหน้าจอ การคำนวณพารามิเตอร์วงจรจะเริ่มต้นหรือหยุด

รูปภาพขนาดย่อของออสซิลโลสโคปจะแสดงบนแผนภาพ ในภาพนี้มีเทอร์มินัลอินพุตสี่ช่อง: เทอร์มินัลด้านบนขวาเป็นเทอร์มินัลทั่วไป ขวาล่าง – อินพุตการซิงโครไนซ์; ที่หนีบด้านล่างซ้ายและขวาแสดงตามลำดับ ช่องอินพุต (ช่อง A)และ อินพุตช่อง B

การดับเบิลคลิกที่ภาพขนาดย่อจะเป็นการเปิดภาพของแผงด้านหน้าของออสซิลโลสโคป (รูปที่ 6)

ใต้หน้าจอโดยตรงจะมีแถบเลื่อนที่ให้คุณสังเกตช่วงเวลาของกระบวนการตั้งแต่ช่วงเวลาที่วงจรเปิดอยู่จนถึงช่วงเวลาที่ปิด

มีเคอร์เซอร์สองตัวบนหน้าจอออสซิลโลสโคปซึ่งกำหนดเป็น 1 และ 2 ซึ่งคุณสามารถวัดค่าแรงดันไฟฟ้าทันที ณ จุดใดก็ได้บนออสซิลโลแกรม ในการดำเนินการนี้ เพียงเลื่อนเคอร์เซอร์ของเมาส์ด้านหลังสามเหลี่ยมในส่วนบนไปยังตำแหน่งที่ต้องการ พิกัดของจุดตัดของเคอร์เซอร์ตัวแรกกับออสซิลโลแกรมจะแสดงในบรรทัดบนสุดพิกัดของเคอร์เซอร์ที่สอง - ในเส้นกลาง บรรทัดล่างแสดงค่าความแตกต่างระหว่างพิกัดที่สอดคล้องกันของเคอร์เซอร์ตัวแรกและตัวที่สอง ผลลัพธ์สามารถเขียนลงในไฟล์ได้ หากต้องการพิมพ์ออสซิลโลแกรมที่ได้รับ จะสะดวกในการรับภาพบนพื้นหลังสีขาวโดยการกดปุ่ม

1.2.3. เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม XSA1

เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม XSA1 ได้รับการออกแบบมาเพื่อระบุสเปกตรัมของสัญญาณที่จุดใดๆ ในวงจรวิทยุ คุณสามารถเชื่อมต่อเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมกับวงจรที่เปิดอยู่แล้วหรือในขณะที่วงจรกำลังทำงานอยู่ ให้จัดเรียงพินใหม่ไปยังจุดอื่น - ภาพบนหน้าจอเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมจะเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ

ในรูป รูปที่ 7 แสดงแผงด้านหน้าของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมพร้อมรูปภาพสเปกตรัมแอมพลิจูดของสัญญาณฮาร์มอนิกเชิงบวก S(t)=1+Sin(2p1000t)

หากต้องการแสดงสเปกตรัมอย่างถูกต้อง คุณต้องเลือกช่วงความถี่โดยระบุ ค่าเริ่มต้นช่วงในหน้าต่าง Start ค่าสุดท้ายในฟิลด์ End บันทึกการตั้งค่าโดยกด Enter ด้วยการเลื่อนเครื่องหมายที่ด้านล่างของหน้าต่างการทำงานเราจะได้ค่าความถี่และแอมพลิจูดของฮาร์มอนิกที่เลือก

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง.

คณะกระบวนการไม่เชิงเส้น ภาควิชาอิเล็กทรอนิกส์ การสั่น และคลื่น

อี.เอ็น. Egorov, I.S. เรมเพน

การประยุกต์ใช้แพ็คเกจแอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์มัลติซิมสำหรับการจำลองวงจรรังสีฟิสิกส์

คู่มือการศึกษาและระเบียบวิธี

ซาราตอฟ – 2551

1. บทนำ

การพัฒนาอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์มักจะมาพร้อมกับ

การสร้างแบบจำลองทางกายภาพหรือทางคณิตศาสตร์ การสร้างแบบจำลองทางกายภาพมีความเกี่ยวข้องกับต้นทุนวัสดุจำนวนมาก เนื่องจากต้องใช้การผลิตแบบจำลองและการวิจัยซึ่งอาจต้องใช้แรงงานมาก ดังนั้นจึงมักใช้การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยใช้เครื่องมือและวิธีการเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ หนึ่งในโปรแกรมดังกล่าวคือระบบการสร้างแบบจำลองอิเล็กทรอนิกส์ Multisim (Electronics Workbench) ซึ่งมีอินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่เรียบง่ายและเรียนรู้ได้ง่าย Multisim แพร่หลายในสถาบันการศึกษาระดับมัธยมศึกษาและอุดมศึกษา โดยมีการใช้ Multisim เพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษาเป็นเวิร์กช็อปในห้องปฏิบัติการในหลายวิชา (ฟิสิกส์ พื้นฐานของวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ พื้นฐานของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และระบบอัตโนมัติ เป็นต้น)

ระบบจำลองอิเล็กทรอนิกส์ Multisim จำลองเสมือนจริง ที่ทำงานนักวิจัย - ห้องปฏิบัติการที่ติดตั้งเครื่องมือวัดที่ทำงานแบบเรียลไทม์ ด้วยความช่วยเหลือคุณสามารถสร้างและจำลองทั้งแบบง่ายและ

และ อุปกรณ์รังสีฟิสิกส์แอนะล็อกและดิจิทัลที่ซับซ้อน

ใน นี้ งานห้องปฏิบัติการอธิบายหลักการพื้นฐานของการทำงานกับระบบการสร้างแบบจำลองอิเล็กทรอนิกส์ Multisim 9 เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงานอย่างชัดเจน คุณต้อง:

ความรู้เกี่ยวกับหลักการทำงานขั้นพื้นฐาน ระบบปฏิบัติการหน้าต่าง;

ความเข้าใจหลักการทำงานของหลัก เครื่องมือวัด(ออสซิลโลสโคป มัลติมิเตอร์ ฯลฯ );

ความรู้ แต่ละองค์ประกอบอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์

2. หลักการพื้นฐานของการสร้างไดอะแกรม

การทำงานกับระบบการสร้างแบบจำลองอิเล็กทรอนิกส์ Multisim ประกอบด้วยสามส่วนหลัก

ขั้นตอน: การสร้างวงจร การเลือกและการเชื่อมต่อเครื่องมือวัด และสุดท้าย การเปิดใช้งานวงจร - การคำนวณกระบวนการที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์ที่กำลังศึกษา

โดยทั่วไป กระบวนการสร้างวงจรเริ่มต้นด้วยการวางส่วนประกอบจากไลบรารีโปรแกรมไว้บนพื้นที่ทำงาน Multisim ส่วนย่อยของไลบรารีโปรแกรม Multisim สามารถเรียกได้ทีละส่วนโดยใช้ไอคอนที่อยู่บนแถบเครื่องมือ (รูปที่ 1) ไดเร็กทอรีของส่วนของไลบรารีที่เลือกอยู่ใน

หน้าต่างแนวตั้งไปทางขวาหรือซ้ายของพื้นที่ทำงาน (ติดตั้งที่ใดก็ได้โดยการลากด้วยวิธีมาตรฐาน - ด้านหลังส่วนหัวของชื่อ) ในการเลือกองค์ประกอบที่ต้องการจากไลบรารี คุณจะต้องเลื่อนเคอร์เซอร์ของเมาส์ไปที่ไอคอนที่เกี่ยวข้องแล้วคลิกหนึ่งครั้งที่ลูกศรแบบเลื่อนลง จากนั้นเลือกองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับการทำงานจากรายการ หลังจากนั้นไอคอน (สัญลักษณ์) ของส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการสร้างวงจรจะถูกโอนไปยังเขตการทำงานของโปรแกรมโดยกดปุ่มซ้ายของเมาส์ เมื่อวางส่วนประกอบวงจรบนพื้นที่การทำงานของโปรแกรม คุณยังสามารถใช้เมนูบริบทที่ปรากฏขึ้นเมื่อคุณคลิกขวาที่ พื้นที่ว่างสาขาการทำงาน ในขั้นตอนนี้จำเป็นต้องจัดให้มีสถานที่สำหรับวางจุดควบคุมและไอคอนเครื่องมือวัด

ข้าว. 1. ไดเร็กทอรีไลบรารีคอมโพเนนต์ Multisim 9

ส่วนประกอบวงจรที่เลือก (เน้นด้วยกรอบเส้นประสีน้ำเงิน) สามารถหมุนได้ (เมนูบริบท ปุ่มบนแถบเครื่องมือ หรือรายการเมนูวงจร>หมุน) หรือสะท้อนสัมพันธ์กับแกนแนวตั้ง (แนวนอน) (วงจรคำสั่งเมนู> พลิกแนวตั้ง (แนวนอน), เมนูบริบท, ปุ่มบนแถบเครื่องมือ) เมื่อหมุน ส่วนประกอบส่วนใหญ่จะหมุนทวนเข็มนาฬิกา 90o ในแต่ละครั้งที่ดำเนินการคำสั่ง สำหรับเครื่องมือวัด (แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ ฯลฯ) ขั้วต่อการเชื่อมต่อจะถูกสลับ

ในวงจรที่เสร็จแล้วไม่แนะนำให้ใช้การหมุนและการสะท้อนขององค์ประกอบเนื่องจากสิ่งนี้มักนำไปสู่ความสับสนในการเชื่อมต่อสายไฟ - ในกรณีนี้ส่วนประกอบจะต้องถูกตัดการเชื่อมต่อจากวงจรแล้วจึงหมุนเท่านั้น (สะท้อนกลับ)

ตามค่าเริ่มต้น องค์ประกอบเสมือนจะถูกติดตั้งซึ่งมีคุณสมบัติที่เหมาะสมที่สุด (เช่น การไม่มีสัญญาณรบกวนภายในและการสูญเสีย) ขององค์ประกอบเฉพาะ เมื่อดับเบิลคลิกที่ไอคอนส่วนประกอบ คุณจะสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติได้ ในกล่องโต้ตอบแบบเลื่อนลง พารามิเตอร์ที่ต้องการจะถูกตั้งค่า (โดยปกติจะเป็นค่าขององค์ประกอบวงจรและพารามิเตอร์อื่นๆ จำนวนหนึ่งสำหรับองค์ประกอบอื่นๆ เช่น เครื่องมือวัดหรือวงจรรวมที่ซับซ้อน) และการเลือกจะได้รับการยืนยันโดยการกดปุ่ม "ตกลง" ปุ่มหรือปุ่ม "Enter" บนแป้นพิมพ์ ในกล่องโต้ตอบเดียวกัน เมื่อคุณคลิกปุ่มแทนที่ กล่องโต้ตอบจะปรากฏขึ้นโดยแสดงรายการไลบรารีองค์ประกอบทั้งหมด เมื่อใช้หน้าต่างนี้ คุณสามารถแทนที่องค์ประกอบในอุดมคติด้วยอะนาล็อกที่แท้จริงได้ ในขณะที่ไม่เพียงแต่ค่าเล็กน้อยจะแตกต่างกันไป แต่ยังรวมถึงผู้ผลิตองค์ประกอบวงจรเฉพาะตลอดจนชุดขององค์ประกอบด้วย สำหรับ จำนวนมากคุณสามารถเลือกพารามิเตอร์ที่สอดคล้องกับองค์ประกอบจริง (ไดโอด ทรานซิสเตอร์ ฯลฯ) จากผู้ผลิตหลายรายได้

เมื่อสร้างไดอะแกรมจะสะดวกในการใช้เมนูไดนามิกซึ่งเรียกขึ้นมาโดยคลิกปุ่มเมาส์ขวา เมนูประกอบด้วยวิธีใช้ วาง ซูมเข้า ซูมออก ตัวเลือกแผนผัง และเพิ่มคำสั่ง<Название компонента>- คำสั่งนี้อนุญาตให้คุณเพิ่มส่วนประกอบลงในเวิร์กสเปซโดยไม่ต้องเข้าถึงไดเร็กทอรีไลบรารี จำนวนคำสั่งเพิ่ม<Название компонента>ในรายการเมนูจะพิจารณาจากจำนวนประเภทส่วนประกอบ (ตัวต้านทาน สัญลักษณ์กราวด์ ฯลฯ) ที่มีอยู่แล้วในพื้นที่ทำงาน

หลังจากวางส่วนประกอบแล้ว ขั้วต่อจะเชื่อมต่อกับตัวนำ ควรคำนึงว่าสามารถเชื่อมต่อตัวนำเพียงตัวเดียวเข้ากับเอาต์พุตส่วนประกอบได้ หากต้องการเชื่อมต่อ ให้เลื่อนเคอร์เซอร์ของเมาส์ไปที่พินส่วนประกอบ และหลังจากที่แพดปรากฏขึ้น ให้กดปุ่มซ้ายของเมาส์ ตัวนำที่ปรากฏจะถูกดึงไปที่เอาต์พุตของส่วนประกอบอื่นจนกระทั่งมีแผ่นเดียวกันปรากฏขึ้นหลังจากนั้นจึงกดปุ่มซ้ายของเมาส์อีกครั้ง หากจำเป็นต้องเชื่อมต่อตัวนำอื่นเข้ากับพินเหล่านี้ จุด (สัญลักษณ์การเชื่อมต่อ กำหนดเป็น

ทางแยก) และถูกถ่ายโอนไปยังตัวนำที่ติดตั้งไว้ก่อนหน้านี้ หากมองเห็นเครื่องหมายจากตัวนำตัดขวาง แสดงว่าไม่มีการเชื่อมต่อไฟฟ้าและต้องติดตั้งจุดใหม่ หลังจากติดตั้งสำเร็จแล้ว สามารถเชื่อมต่อตัวนำอีกสองตัวเข้ากับจุดเชื่อมต่อได้ หากจำเป็นต้องตัดการเชื่อมต่อให้เลื่อนเคอร์เซอร์ไปที่เส้นลวดที่เกี่ยวข้องแล้วเลือกด้วยปุ่มซ้ายของเมาส์หลังจากนั้นกดปุ่ม Delete

หากจำเป็นต้องเชื่อมต่อพินเข้ากับตัวนำบนไดอะแกรม ตัวนำจากพินส่วนประกอบจะถูกย้ายด้วยเคอร์เซอร์ไปยังตัวนำที่ระบุ และหลังจากจุดเชื่อมต่อปรากฏขึ้นให้กดปุ่มซ้ายของเมาส์ ควรสังเกตว่าการวางตัวนำเชื่อมต่อจะดำเนินการโดยอัตโนมัติและสิ่งกีดขวาง - ส่วนประกอบและตัวนำอื่น ๆ - จะโค้งงอในทิศทางมุมฉาก (แนวนอนหรือแนวตั้ง)

การเชื่อมต่อกับวงจรเครื่องมือวัดจะดำเนินการในลักษณะเดียวกัน แผงควบคุมพร้อมอุปกรณ์ควบคุมและการวัด (ยกเว้นแอมป์มิเตอร์และโวลต์มิเตอร์) ตั้งอยู่ในแนวตั้งทางด้านขวาของพื้นที่ทำงานและรวมถึงองค์ประกอบต่างๆ เช่น มัลติมิเตอร์ ออสซิลโลสโคป (2 และ 4 ช่องสัญญาณ) วัตต์มิเตอร์ เครื่องกำเนิดฟังก์ชัน พล็อตเตอร์ตัวถัง , เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม ฯลฯ การทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้บางส่วนจะมีรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง

สำหรับเครื่องมือเช่นออสซิลโลสโคปหรือเครื่องวิเคราะห์ลอจิก แนะนำให้เชื่อมต่อกับตัวนำที่มีสี เนื่องจากสีของพวกมันจะกำหนดสีของออสซิลโลแกรมที่เกี่ยวข้อง

แต่ละองค์ประกอบสามารถย้ายไปยังตำแหน่งใหม่ได้ ในการดำเนินการนี้จะต้องเลือกและลากด้วยเมาส์ ในกรณีนี้ตำแหน่งของสายเชื่อมต่อจะเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ คุณยังสามารถย้ายองค์ประกอบทั้งหมดได้: ในการดำเนินการนี้คุณจะต้องเลือกองค์ประกอบเหล่านั้นด้วยเมาส์ตามลำดับในขณะที่กดปุ่ม Ctrl ค้างไว้แล้วลากไปยังตำแหน่งใหม่ หากจำเป็นต้องย้ายส่วนที่แยกต่างหากของตัวนำให้เลื่อนเคอร์เซอร์ไปที่นั้นกดปุ่มซ้ายและหลังจากเคอร์เซอร์คู่ปรากฏขึ้นในระนาบแนวตั้งหรือแนวนอนจะมีการเคลื่อนไหวที่จำเป็น

3. คำอธิบายขององค์ประกอบหลัก

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วใน ระบบอิเล็กทรอนิกส์ Multisim มีหลายส่วน

ไลบรารีของส่วนประกอบที่สามารถใช้ในการสร้างแบบจำลอง ด้านล่างนี้คือบทสรุปโดยย่อขององค์ประกอบหลัก (แน่นอนว่าไม่ใช่ทั้งหมด) หลังชื่อ ในวงเล็บคือพารามิเตอร์ส่วนประกอบบางตัวที่ผู้ใช้สามารถเปลี่ยนแปลงได้

เราจะแบ่งองค์ประกอบทั้งหมดออกเป็นกลุ่มย่อยตามเงื่อนไข

3.1. แหล่งสัญญาณ(แท็บส่วนประกอบแหล่งพลังงานและส่วนประกอบแหล่งสัญญาณ)

เป็นที่ชัดเจนว่าแหล่งสัญญาณในที่นี้ไม่ได้หมายถึงแค่แหล่งจ่ายพลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแหล่งที่มีการควบคุมด้วย

แบตเตอรี่ (แรงดันไฟฟ้า) แถบยาวตรงกับขั้วบวก

3.2. องค์ประกอบแบบพาสซีฟ(แท็บพื้นฐาน) – ไลบรารีที่ประกอบด้วยส่วนประกอบแบบพาสซีฟทั้งหมด รวมถึงอุปกรณ์สื่อสาร

ตัวต้านทาน (ความต้านทาน) ตัวเก็บประจุ (ความจุ)

หม้อแปลงไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (ตัวเหนี่ยวนำ)

รีเลย์ (พบเฉพาะในไลบรารีองค์ประกอบเท่านั้น)

สวิตช์ควบคุมโดยการกดปุ่มที่ระบุ (ค่าเริ่มต้นคือช่องว่าง)

โพเทนชิออมิเตอร์ (ลิโน่) พารามิเตอร์ “Key” กำหนดสัญลักษณ์ของแป้นคีย์บอร์ด (A โดยค่าเริ่มต้น) เมื่อกด ความต้านทานจะลดลงตามค่าเปอร์เซ็นต์ที่ระบุ (พารามิเตอร์ “Increat” ค่าเริ่มต้นคือ 5%) หรือเพิ่มขึ้นตามจำนวนที่เท่ากันเมื่อกดปุ่ม Shift+ กุญแจ "กุญแจ" พารามิเตอร์ "การตั้งค่า" ระบุ การติดตั้งครั้งแรกความต้านทานเป็นเปอร์เซ็นต์ (ค่าเริ่มต้น - 50%) พารามิเตอร์ "ความต้านทาน" จะตั้งค่าความต้านทานที่ระบุ

ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำตัวแปร พวกมันทำหน้าที่คล้ายกับโพเทนชิออมิเตอร์

3.3. องค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์(ส่วนประกอบไดโอดและส่วนประกอบทรานซิสเตอร์) – ไดโอดและทรานซิสเตอร์

ไฟ LED (ชนิด)

ไดนิสเตอร์แบบสมมาตรหรือไดแอค (ชนิด)

สะพานวงจรเรียงกระแส (ชนิด)

SCR แบบสมมาตรหรือ triac (ชนิด)

MOSFET เกทแบบแยก (n-channel พร้อมซับสเตรตเสริมสมรรถนะ และ p-channel พร้อมซับสเตรตหมด) พร้อมซับสเตรตและลีดแหล่งที่มา (ชนิด) ที่แยกจากกันหรือเชื่อมต่อกัน

MOSFET เกทแบบแยก (เกทเสริมสมรรถนะ n-channel และเกท p-channel depleted) โดยมีซับสเตรตและเทอร์มินัลแหล่งที่มา (ชนิด) แยกหรือเชื่อมต่อกัน

แกลเลียมอาร์เซไนด์ n- และ p-channel ทรานซิสเตอร์สนามผล(พิมพ์)

ส่วนด้านบนของห้องสมุดมีองค์ประกอบวงจรหลักที่นักเรียนจะต้องใช้ในเวิร์กช็อปนี้ ต่อไป เราจะอธิบายบางส่วนของห้องสมุดที่จะไม่ค่อยได้สัมผัสในงานของเรา

3.5. ชิปดิจิตอลลอจิก (ส่วนไลบรารี TTL และ CMOS)

ไฟ LED แสดงสถานะ (สีของแสง) ตัวบ่งชี้เจ็ดส่วนพร้อมตัวถอดรหัส (ชนิด) ไฟ LED จำนวน 10 ดวงพร้อม ADC ในตัว (แรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำและต่ำสุด)

XOR-NOT (จำนวนอินพุต)

บัฟเฟอร์ Tristable Schmidt ทริกเกอร์ (ชนิด) (องค์ประกอบไตรสถานะ) และบัฟเฟอร์ (ชนิด)

องค์ประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นของวงจรดิจิทัล (ฟลิปฟล็อป, มัลติเพล็กเซอร์, ตัวถอดรหัส ฯลฯ ) ไม่มีการกำหนดพิเศษใน Multisim และแสดงเป็นไอคอน (สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีจำนวนเอาต์พุตต่างกันและการกำหนดที่สอดคล้องกัน) คุณสามารถกำหนดประเภทขององค์ประกอบวงจรเฉพาะได้จากคำอธิบายในหน้าต่างไลบรารี ดังนั้นจึงไม่ได้ให้คำอธิบายไว้ที่นี่

3.6. อุปกรณ์บ่งชี้(ส่วนเบ็ดเตล็ด ส่วนประกอบการวัด หรือตัวบ่งชี้ใน

ห้องสมุด).

โวลต์มิเตอร์พร้อมการอ่านแบบดิจิตอล (ความต้านทานภายใน, DC หรือ เครื่องปรับอากาศ- ขั้วลบจะแสดงด้วยเส้นสีดำหนา

แอมมิเตอร์พร้อมการอ่านแบบดิจิตอล (ความต้านทานภายใน, โหมดการวัดกระแส DC หรือ AC) ขั้วลบจะแสดงด้วยเส้นสีดำหนา

หลอดไส้ (แรงดัน, กำลังไฟ) ตัวบ่งชี้เจ็ดส่วน

ไฟ LED อิสระจำนวน 10 ดวง (แรงดันไฟฟ้า อัตรากระแสไฟ และกระแสไฟต่ำสุด)