1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
Khoa Điện - Điện Tử BÀI BÁO CÁO MÔN GIẢI TÍCH MẠCH
TRÊN MÁY TÍNH Chủ đề 7: PHÂN TÍCH GIỮA CÁC THÔNG SỐ VÀ NHIỆT
ĐỘ VỚI PHẦN MỀM MULTISIM
Nhóm sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thanh Bình 10701029
Cao Nhữ Ân 10701027
Âu Dương Đăng 10701037
Phạm Văn Trọng 10701019
Tp.HCM: 5/1012
2
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
3 Lời nói đầu:
Như các bạn điều biết điện tử hay các lĩnh vực khác: điện tự động, điện công nghiệp,
khí nén, thủy lực… thiết kế mạch là việc làm thường xuyên. Nhưng để biết được mạch
bạn thiết kế ra hoạt động như thế nào, có sai sót gì không, trước khi tiến hành làm
mạch thật thì bạn làm thế nào?
Câu trả lời: đó là dùng phần mềm mô phỏng.
Trong lĩnh vực điện tử, để mô phỏng mạch điện tử có rất nhiều phần mềm hỗ trợ như:
Proteus, Circuit Maker, Multisim, Orcad…ở đây chúng tôi xin giới thiệu đến các bạn
phần mềm Multisim 11.0_ một trong những chương trình phổ biến trong thế giới thiết
kế mạch điện tử, đặc trưng bởi sự kết hợp giữa năng lực chuyên môn và đơn giản,
chức năng mở rộng từ các hệ thống máy tính để bàn đơn giản cho các hệ thống mạng
công ty. Điều này giải thích việc sử dụng rộng rãi chương trình này trong các mục đích
đào tạo và cho sản xuất công nghiệp của các thiết bị điện tử phức tạp. Multisim 11
chuyên nghiệp - cho phép các chuyên gia để tối ưu hóa các dự án của họ, giảm thiểu
sai sót và giảm số lần lặp lại trong thiết kế.
Nhiều trường đại học, cao đẳng kỹ thuật và đã chọn Multisim nhờ vào các thành phần
Tài liệu hướng dẫn Multisim trên trang dientuvienthong.net
Và 1 số tài liệu trên mạng khác.
Nội dung báo cáo:
i. Giới thiệu sơ lượt về Multisim
A. Multisim là gì? Vì sử dụng Multisim?
B. Chức năng chính, ưu, nhược điểm của Multisim
C. Sơ lượt về thông số, cấu hình và hướng dẫn Multisim
ii. Quét thông số
A. Giới thiệu (introduction)
B. Cài đặt quét thông số trong Analysis Parameter
C. Mạch Ví dụ
iii. Quét nhiệt độ
A. Giới thiệu
B. Cài đặt quét nhiệt độ trong Temperature Sweep Analysis
C. Mạch ví dụ
5 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢT VỀ MULTISIM:
1. Multisim là gì? Tại sao sử dụng Multisim mà không sử dụng phần mềm khác?
2. Cách cài đặt Multisim?
6
+ Có thể ghi nhận nhiều kết quả phân tích lên 1 đồ thị ( trong khi thực tế phải làm đi
làm lại nhiều lần).
+ Cơ cấu đo, thiết bị hiển thị giống với thực tế, chất lượng tuyệt vời. (giống như làm
việc trong 1 phòng thí nghiệm hiện đại).
+ Có các công cụ tính toán, thống kê nhanh, khá chính xác.
+ Công cụ thiết kế mạch logic mạnh.
+ Có các tính năng tiên tiến cho mô hình của các thiết bị kỹ thuật số.
+ Mở rộng khả năng mô hình hóa SPICE.
Nhược:
+ Khi gặp các linh kiện phi tuyến multisim sẽ tuyến tính hóa chúng => sai số, nếu sai
số vượt quá mức cho phép thì sẽ báo lỗi và sẽ ngừng việc phân tích.
+ Tính liên thông giữa các phần mềm chưa cao như Orcad hoặc Protus.
4. Sơ lượt về các thông số cấu hình: Component Toolbar:
7 Table: bảng giới thiệu thành phần trong Component toolbar
Command
DescriptionSource: chứa tất cả những bộ nguồn có sẵn trong chương trình bao gồm:
nguồn pin, nguồn AC, nguồn DC, nguồn phát sóng FM.
a nh
ữ
ng ki
ể
u diode có s
ẵ
n trong Multisim bao g
ồ
m: Diac, Triac,
cầu Diode, Zener, led….
Transistor:
chứa những linh kiện thuộc họ transistor bán dẫn có sẵn trong
Chương trình bao gồm transistor BJT; JFET kênh P, kênh N;
MOSFET kênh N, kênh P; GaAS FET kênh N, kênh P.
Place analog :
chứa những bộ khuếch đại thuật toán bao gồm bộ khuếch đại
thuật toán 3, chân, 5 chân (5-terminal opamp), bộ so sánh (Comparator),
mạch vòng khoá pha (phase-locked loop).
Place TTL:
chứa những vi mạch số cho chương trình multisim. Bao gồm
những vi mạch thuộc họ 74S, 741STD, 74F,7 4AS…
Place CMOS:
chứa các
cổng logic gồm cổng NOT, AND và các IC chứa
những bộ chuyển đổi Analog sang Digital và
từ Digital sang Analog, mạch đơn ổn (Monostable), vi mạch 555.
Bus:
dùng để kết nối các linh kiện bằng bó dây, khi chọn chức năng này vào
vùng làm việc thí các phần được nối với nhau bằng một dường liên kết. 8
Chọn Source>> sẽ có nhiều nguồn cho bạn lựa chọn:
Chọn Basic:
Các linh kiện ảo (Vitural Component) cũng được gọi ra trong Basic là các biểu tượng màu
xanh trong cột Family.
Chọn Diode:
9 Chọn Transistor:
Chọn Analog:
10 Với các loại IC trong Analog ta có thể xem chức năng và mã số: TTL và CMOS:
Show Power Source Components: hiển thị thanh công c
ụ
có các loại nguồn khác nhau, đặc biệt có thể cài đặt lại giá trị
của nguồn mong muốn.
Show Signal Source Components : hiển thị
thanh công
cụ Signal Source Components
, trong đó có các nút cho
phép bạn đặt lại các nguồn tín hiệu ảo khác.
13
Show Basic Components : hiển thị các linh kiện cơ bản trong
thanh công cụ, trong đó có các nút cho phép bạn đặt lại giá trị
mong muốn. Show Diode Components : hiển thị các loạ
i Diode, trong đó
có các nút cho phép bạn đặt lại thông số Diode.
Khi mở giao diện multisim ra, ta lấy các công cụ đo đạc Instruments ra bằng các
cách sau:
a. Vào Simulate -> Instrument
14 b. Có thể lấy trực tiếp trên giao diện của multisim
15 Table: giới thiệu các loại máy đo Multimeter
: máy đo đa năng.
FunctionGenerator
: máy tạo dao động sóng.
Wattmeter
: máy đo công suất.
Oscilloscope
: máy đo dao động 2 kênh.
4 channel Oscilloscope
: máy đo dao động 4 kênh
BodePlotter
: máy đo đáp ứng tầng số.
16 Network Analyzer
: máy phân tích mạng.Agilent FunctionGenerator
: máy phát sóng của hãng agilent.Agilent Multimeter
: máy đo đa năng của hãng agilent.
Agilent Oscilloscope
: dao động nghiệm của hãng agilent.
Tektronix Oscilloscope
: dao động nghiệm của hãng oscilloscope.
LabVIEW
Instrument
:
đặt 1 công cụ
LabVIEW
Sử dụng Oscilloscop hoàn toàn giống với thực tế các bạn đã được học trong môn
thực tập đo lường điện.
5. 4 channel Oscilloscope : tương tự 2 kênh.
6. Máy đo đáp ứng tầng số
Sử dụng máy đo đáp ứng tần số sẽ vẽ ra đồ thị đáp ứng tần số của mạch, rất hữu
ích cho việc phân tích mạch lọc. 19
7. Logic Analyzer: máy phân tích logic
Khi mắc các tín hiệu logic vào mạch ta có thể quan sát được dạng sóng vào và so
sánh các dạng sóng với nhau về thời gian. Các thiết bị ở đây có hình dạng, mô phỏng sát với thực tế và hầu hết các bạn đã
được làm quen ở các môn học thực tập ở trường nên chúng tôi xin không đề cập tới.
(và các bạn muốn tìm hiểu thêm thì có thể nhờ Help như VD trên chúng tôi đã trình
bày).
20
Tuy nhiên sẽ là rất thiếu sót nếu chúng tôi không nói tới 1 công cụ mạnh của phần
mềm này, đó là Logic Conventer (máy chuyển đổi logic), mà sẽ hỗ trợ chúng ta
trong môn học kỹ thuật số:
Các chân của Logic Co
phân tích mạch, hãy xem qua mạch bằng cách quét thông số trên một vài thiết bị quan
trọng để nhận biết sự thay đổi của chúng tác động đến sự thay đổi tính chất của mạch.
Hiệu ứng này giống như mô phỏng mạch nhiều lần, mỗi lần cho 1 giá trị.
Bạn điều khiển các giá trị thông số bằng cách chọn 1 giá trị bắt đầu, giá trị kết thúc,
kiểu quét mà bạn muốn để mô phỏng và tăng các khoảng giá trị mong muốn trong hộp
thoại Parameter Sweep.
Bạn sẽ thấy rằng 1 số linh kiện trong mạch có các thông số để thay đổi. Các linh liện
tích cực (Active Component) như: Opam, BJT, Diode, Mosfet…sẽ có nhiều thông số
có sẵn để thực hiện quá trình quét hơn các linh kiện thụ động (Passive component) :
Resister, capacitor, inductor.
Ví dụ: mô hình Diode chứa khoảng 15 đến 25 thông số trong khi cuộn cảm chỉ có thông số
điều chỉnh là điện cảm.
B. Cài đặt quét thông số trong Parameter Sweep (Setting Parameter
Sweep Analysis Parameter)
Parameter Sweep Analysis Parameter được thiết lập trong hộp thoại sau đây:
24
Các bước cài đặt Analysis Parameter:
1. Chọn loại quét : Device hoặc Model từ Sweep Parameters, chọn các thông tin về
Device, Name, Parameter. Description: mô tả ngắn gọn thông số chọn. Present
Value: giá trị hiện tại của thông số chọn.
2. Thiết lập loại biến thể quét: vào Sweep Varietion type >> chọn 1 trong các : Linear,
decade, octave hoặc List.
Quét thông số sẽ vẽ ra các đường cong thích hợp 1 cách tuần tự, số lượng đường cong
tùy thuộc vào kiểu quét:
Linear_ số lượng đường cong bằng đúng với số khoảng cách giữa giá trị đầu và
cuối được chia theo các bước quét (increament step size).
α=ω
0
:Criticallydampedresponse (sự đáp ứng tới hạn)
α>ω
0
:
Overdamped
response ( sự đáp ứng quá giới hạn)
Hoàn tất các bước sau đây về cấu hình và chạy 1 Parameter Sweep Analysis:
Mở Multisim >> Simulate >> Analyses >> Parameter Sweep: