Вольтметр в мультисиме как найти

Электротехника Начало семестра / пособие по multisim каф.ЭТ МИЭТ / Как собрать схему в Multisim для лабораторной работы

Выбираем и размещаем элементы принципиальной электрической схемы на рабочем поле Multisim.

Размещаем источники напряжения.

Последовательность действий:

На панели компонентов выбираем кнопку Источники.

Чтобы поставить источник постоянного напряжения надо выбрать в колонке Семейство/POWER_SOURCEZ

Разместить источник постоянного напряжения на рабочем поле Multisim.

Изменяем значение параметров источника напряжения.

Для того чтобы поменять значение напряжения на источнике, нужно 2 раза кликнуть по элементу мышкой и появится меню для изменения характеристик источника напряжения.

Размещаем резисторы на рабочем поле Multisim.

Последовательность действий:

На панели компонентов выбираем кнопку Пассивные компоненты.

Чтобы поставить резистор на рабочее поле надо выбрать в колонке Семейство/RESISTOR

Выбираем необходимое значение резистора, в данном случае — Компонент/1k, также характеристики можно поменять через меню щёлкнув 2 раза мышкой на резисторе(аналогично как и с источниками).

Разместить резистор на рабочем поле Multisim.

Размещаем знак земли на рабочем поле Multisim.

Последовательность действий:

На панели компонентов выбираем кнопку Источники.

Чтобы поставить знак земли надо выбрать в колонке Семейство/POWER_SOURCEZ

Разместить знак земли на рабочем поле Multisim.

5). Поворот элемента на рабочем поле Multisim.

Чтобы повернуть любой элемент электрической схемы, его необходимо выделить, щёлкнув по нему правой кнопкой мышки.

Появится контекстное меню, в котором выберете поворот на 90 градусов против часовой стрелки(Ctrl+Shift+R) или на 90 градусов по часовой (Ctrl +R).

Выбор и установка на рабочем поле Multisim измерительных приборов (амперметр и вольтметр)

Выбираем на основной панели знак «Индикаторы» (Условно положительное направление токов в схеме будем задавать расположением амперметров и вольтметров в схеме).

На панели компонентов выбираем кнопку Индикаторы.

Или на панели индикаторов

Амперметры или Вольтметры

Чтобы вставить в схему вольтметр горизонтально надо выбрать в колонке

Чтобы вставить в схему амперметр горизонтально надо выбрать в колонке

Соединяем элементы принципиальной схемы.

1) Чтобы соединить элементы принципиальной электрической схемы необходимо щёлкнуть по концу вывода 1го элемента и соедините с выводом 2го (когда появится знак точка) и щёлкнуть второй раз.

Включение собранной на рабочем поле Multisim принципиальной электрической схемы в режим измерения токов.

Чтобы подключить принципиальную схему нужно нажать на кнопку пуск на панели инструментов или на выключатель. (Не забывайте выключать схему после окончания измерений).

Перенос результатов эксперимента выполенного на рабочем поле Multisim в приложение Word. Оформление результатов выполненной лабораторной работы.

Выбрать на панели инструментов Меню «Копировать экран в буферную память в формате .BMP»

Выбрать фрагмент схемы, который необходимо скопировать в отчёт по лабораторной работе, в масштабе сетки и перенести его в Word.

Измерительные приборы Multisim10

Для измерения силы тока применяют амперметры, миллиамперметры или микроамперметры в зависимости от того, каков порядок измеряемой величины.

Измерение напряжения производится при помощи вольтметров и милливольтметров.

Чтобы измерить силу тока в цепи, нужно пропустить через измерительный прибор весь ток, поэтому амперметр включается в цепь последовательно. Сопротивление амперметра должно быть очень незначительным. Если бы амперметр имел большое сопротивление, то включение его в электрическую цепь повлекло бы за собой уменьшение силы тока в этой цепи (рис. 13) и, как следствие, неправильные показания прибора.

Рисунок 13 — Измерение электрического тока при помощи амперметра

Вольтметры включаются параллельно той части цепи, где необходимо определить напряжение. Для того, чтобы вольтметр не повлиял на распределение токов и падение напряжений в отдельных участках измеряемой цепи, его сопротивление должно быть значительно больше, чем сопротивление измеряемой цепи (рис. 14).

Рисунок 14 — Измерение напряжение при помощи вольтметра

В Multisim 10 имеется панель виртуальных измерительных приборов (рис. 15).

Рисунок 15 – Панель виртуальных измерительных приборов

Как видно из рисунка 15, данная панель состоит из четырех видов амперметров и вольтметров. Они различаются полярностью подключения и расположением внешних выводов. На рисунке 16 показаны правильные варианты включения этих приборов в электрическую цепь. Если, например, амперметр показывает отрицательную величину, то это значит, что ток течет в противоположном направлении и следует изменить полярность включения прибора на противоположную (напомним, что электрический ток течет от плюсового вывода источника питания к минусовому). Из рисунка 16, а видно, что электрический ток течет по ходу часовой стрелки. Поэтому и амперметр включен в цепь так, что ток входит в «плюсовой» вывод и выходит из «минусового» (что соответствует направлению движения электрических зарядов в проводнике).

Рисунок 16 — Включение вольтметров и амперметров в электрическую цепь

Вольтметр включается в электрическую цепь аналогичным образом. На рис. 16, б он подключен «минусовым» выводом к выводу резистору, который имеет отрицательный потенциал, а «плюсовым» выводом к выводу резистора, который имеет положительный потенциал.

Следует отметить то, что амперметры и вольтметры могут измерять как постоянные токи и напряжения, так и переменные. Для того, чтобы выбрать вид измерения прибора необходимо два раза щелкнуть левой кнопкой мыши на его изображении. Появится диалоговое окно, показанное на рис. 17. В выпадающем списке Режим (Mode) можно выбрать измерение постоянного напряжения (пункт DC) или переменного напряжения (пункт AC). Как видно из рис. 17, в этом же диалоговом окне можно установить величину внутреннего сопротивления вольтметра. Помните о том, что его величина должна быть гораздо больше номинала того сопротивления, на котором измеряется падение напряжения.

В панели виртуальных измерительных приборов имеется Пробный индикатор (Probe). Этот измерительный прибор представляет из себя лампочку, которая начинает светиться если к ней приложено напряжение 2,5 В и более (рис. 18). Его можно использовать в качестве прибора, который будет «отслеживать» величину меняющегося напряжения. Если оно превысит 2,5 В, лампочка загорится, если нет, то лампочка гореть не будет. Т.е. этот прибор не предназначен для отображения точного значения измеряемого напряжения, а лишь регистрирует определенный уровень. Кстати, величину напряжения, при котором пробник начинает светиться, можно изменить. Для этого нужно дважды щелкнуть на его изображении левой кнопкой мыши и изменить значение в пункте Пороговое напряжение (ThresholdVoltage).

Рисунок 17 — Диалоговое окно настройки вольтметра

Рисунок 18 — Использование пробного индикатора для отслеживания величины напряжения

Кроме панели виртуальных измерительных приборов в Multisim имеется широкий спектр других, более функциональных, измерительных приборов. Все они находятся на панели Инструментов (InstrumentsToolbar), показанной на рисунке19. Мы не будем изучать принцип работы и назначение всех приборов данной панели, а остановимся лишь на тех, которые могут понадобиться Вам при выполнении лабораторных работ.

Рисунок 19 — Панель Инструментов (InstrumentsToolbar)

Мультиметр (Multimeter) является универсальным измерительным прибором, который объединяет в себе функции амперметра, вольтметра и омметра (рис.20).

Рисунок 20 — Электрическая схема с мультиметром

Чтобы использовать мультиметр, например, в режиме амперметр, измеряющего постоянный ток, необходимо в его настройках нажать кнопку А и выбрать режим «Постоянного тока».

Кроме вышесказанного, при помощи мультиметра можно сравнивать величины напряжений. При этом на дисплее будет показан результат в дБ (дециБелл)(рис. 21).

Рисунок 21 — Сравнение напряжений с помощью мультиметра

При этом величина задается в настройкахмультиметра (рис. 22), а значение получаем измерением. В нашем случае — это величина падения напряжения на резисторе . Чтобы открыть диалоговое окно настроек мультиметра необходимо нажать на кнопку Установка… (Set…).

Рисунок 22 — Диалоговое окно настроек мультиметра

Как видно из рисунка 22, в данном диалоговом окне можно также указать величину внутреннего сопротивления амперметра, вольтметра и другие настройки, которые для нас несущественны.

В Multisim есть еще один вид мультиметра – виртуальный 3D-мультиметр фирмы Agilent (рис. 23). Принцип его работы такой же как и у вышерассмотренной модели. А отличие в том, что он является моделью реального измерительного прибора и поэтому имеет некоторые дополнительные функциональные возможности.

Работа с виртуальными приборами в программной среде NI Circuit Design Suite — Multisim 12.0. Часть 1

Multisim используется в мире программного обеспечения для проектирования электрических схем, их тестирования и отладки. В комплект продуктов NI Circuit Design Suite входят средства для создания электрических схем, а также для разработки и трассировки печатных плат на профессиональном уровне.

Программа Multisim представляет собой настоящую лабораторию схемотехнического моделирования, которая благодаря простому и удобному интерфейсу позволяет с легкостью моделировать сложные принципиальные схемы и проектировать многослойные печатные платы. В распоряжении пользователей широкий набор библиотечных компонентов, параметры и режимы работы которых можно изменять в широком диапазоне значений. При подготовке данного цикла статей, посвященных описанию приемов работы с виртуальными инструментами, использовалась программная среда Multisim 12.0. В этой версии значительно увеличены объем и качество библиотек компонентов: по отношению к версиям 10.0 и 11.0 были добавлены более чем 1500 компонентов, новые биполярные источники тока и напряжения, жидкокристаллические графические индикаторы. В пакете присутствуют также источники тока и напряжения с воздействием различной формы, функциональные преобразователи сигналов (перемножители, делители сигналов), устройства на основе операционных усилителей, цифровые элементы, электромеханические и ВЧ-компоненты, которые не всегда есть в других подобных программах, таких как Proteus и Crocodile Technology. Multisim 12.0 устойчиво работает под управлением Windows XP/Vista/7 (32/64 бит).

Рассматриваемая программа позволяет подключать к схеме, разработанной в ее среде, виртуальные приборы — программные модели контрольно-измерительных приборов, которые соответствуют реальным. Использование виртуальных приборов в Multisim (осциллографов, генераторов сигналов, сетевых анализаторов и т. п.) — это простой и понятный метод взаимодействия со схемой, почти не отличающийся от традиционного при тестировании или создании радиоэлектронного устройства. Но все же у данной системы есть и недостаток — небольшой выбор компонентов библиотеки микроконтроллеров, в состав которой входят лишь следующие представители: х8051, х8052, PIC16F84, PIC16F84A. Причем состав этой библиотеки не изменялся начиная с версии 10.

Работа с виртуальными приборами в Multisim

Окно программы Multisim

Рис. 1. Окно программы Multisim

Использование виртуальных инструментов — самый простой способ проверить поведение модели разработанной схемы. В программной среде Multisim виртуальные инструменты представлены в виде пиктограмм, которые подключаются к разрабатываемой схеме, и панелей инструментов, на которых устанавливаются параметры прибора. Окно программы представлено на рис. 1. В Multisim доступны для использования следующие виртуальные инструменты:

мультиметр;
функциональный генератор;
ваттметр;
осциллограф;
четырехканальный осциллограф;
плоттер Боде;
частотомер;
генератор слов;
логический анализатор;
логический преобразователь;
характериограф;
измеритель нелинейных искажений;
анализатор спектра;
панорамный анализатор;
токовый пробник;
функциональный генератор Agilent;
мультиметр Agilent;
осциллограф Agilent;
осциллограф Tektronix;
измерительный пробник;
приборы LabVIEW (характериограф, измеритель импеданса, микрофон, динамик, анализатор сигналов, генератор цикла, генератор сигналов).

Опишем принцип работы с виртуальными приборами в Multisim.

Чтобы добавить виртуальный прибор в рабочее поле программы, необходимо нажать на его пиктограмму на панели «Приборы» и перетащить ее с помощью мыши в необходимое место на схеме. Чтобы отобразить лицевую панель прибора, необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на пиктограмме прибора на схеме. Принцип соединения виртуальных инструментов с элементами схемы такой же, как и для других компонентов. В каждой схеме может использоваться много приборов, в том числе и копии одного и того же прибора. Кроме того, у каждого окна схемы может быть свой набор инструментов. Каждая копия прибора настраивается и соединяется отдельно.

Рассмотрим подробно работу с каждым из виртуальных инструментов в Multisim.

Мультиметр

Мультиметр предназначен для измерения переменного или постоянного тока или напряжения, сопротивления или затухания между двумя узлами схемы. Диапазон измерений мультиметра подбирается автоматически. Его внутреннее сопротивление и ток близки к идеальным значениям, но их можно изменить.

Лицевая панель мультиметра и его пиктограмма на схеме

Рис. 2. Лицевая панель мультиметра и его пиктограмма на схеме

На рис. 2 представлена лицевая панель мультиметра и его пиктограмма. Рассмотрим лицевую панель мультиметра более подробно. В верхней части панели находится окно «Результаты измерений». Ниже этого окна расположено четыре кнопки опций измерений, которые используются для выбора типа измерений: «Амперметр», «Вольтметр», «Омметр», «Уровень децибел». Работа с данным прибором достаточно проста. К примеру, для измерения тока, протекающего через цепь в ветке между двумя узлами, необходимо нажать кнопку «Амперметр» и включить мультиметр последовательно с цепью, как и реальный амперметр. Если существует необходимость одновременно измерить ток другого узла цепи, надо включить в нее другой амперметр. Ниже кнопок опций измерений находятся две кнопки режима измерений. Кнопка, на которой отображена прямая линия, используется для измерения постоянного тока и напряжения. Кнопка с синусоидой предназначена для измерений среднеквадратичных напряжений или токов сигналов переменного напряжения. В нижней части лицевой панели мультиметра находится кнопка «Параметры», после нажатия на которую открывается диалоговое окно «Параметры мультиметра» (рис. 3), в котором можно настроить такие параметры, как входные сопротивления амперметра и вольтметра, выходной ток омметра, относительный уровень децибел, индикация перегрузки шкалы амперметра, шкалы вольтметра, шкалы омметра. В нижнем левом и правом углах мультиметра расположены входные клеммы. Для вступления в силу внесенных изменений необходимо нажать на кнопку «Принять», которая находится в нижней части диалогового окна.

Окно «Параметры мультиметра»

Рис. 3. Окно «Параметры мультиметра»

Генератор слов

Генератор слов предназначен для генерации 32-разрядных двоичных слов и используется для отправки цифрового слова или битового шаблона в схему при симуляции цифровых схем. На рис. 4 представлена пиктограмма генератора на схеме и его лицевая панель, с помощью которой производятся настройка параметров и просмотр результатов генерации. Левые выводы генератора соответствуют младшей части 16 бит 32-разрядного битового слова, а правые выводы — старшей части. Вывод R — вывод готовности данных (после каждого удачно сгенерированного слова на этот вывод отправляется логическая единица). Вывод R позволяет схеме узнать, что данные из генератора слов готовы. Вывод Т — это вывод внешней синхронизации.

Рассмотрим более подробно интерфейс лицевой панели генератора слов. Генерируемые слова отображаются в буфере вывода, окно которого расположено в правой части лицевой панели генератора. Ввод слов в буфер может производиться и вручную. Каждая горизонтальная строка отображает одно слово. Тип числа, которое отображается в буфере вывода, зависит от того, в какую позицию установлен переключатель в поле «Отображение». Число может принимать шестнадцатеричное, десятичное, двоичное или ASCII значение. После запуска генератора сформированная строка бит посылается параллельно на соответствующие выводы прибора (от 0 до 31), а также отображается в нижней части лицевой панели (строка представляет выходные выводы генератора слов). В левой части панели генератора слов находится окно «Управление», в котором размещены следующие кнопки:

«Циклически» — генерирование слов происходит до тех пор, пока не будет остановлено моделирование;
«Однократно» — генерируется последовательность слов с начальной до конечной позиции (для создания начальной и конечной позиции слов необходимо в окне буфера вывода выбрать при помощи левой кнопки мыши строку с необходимым значением и вызвать при помощи правой кнопки мыши контекстное меню, в котором выбрать пункт «Установить начальный шаг» или «Установить конечный шаг»);
«Пошагово» — используется для отправки в схему только одного слова за один раз;
«Установки…» — после нажатия на данную кнопку открывается одноименное окно свойств буфера вывода (рис. 5). В левой части окна в поле «Конфигурация» посредством установки переключателя можно выбрать одну из следующих опций:
- «Без изменений»;
- «Загрузить» — загружает последовательность слов из файла шаблона, который был сохранен ранее;
- «Сохранить» — сохраняет последовательность слов в файл-шаблон с расширением .dp;
- «Очистить буфер» — обнуляет содержимое буфера вывода;
- «Вверх» — заполняет буфер последовательностью слов, начиная со значения, указанного в поле «Инициализировать конфигурацию» (каждое следующее сгенерированное значение слова на единицу больше предыдущего);
- «Вниз» — заполняет буфер последовательностью слов, начиная со значения, указанного в поле «Инициализировать конфигурацию» (каждое следующее сгенерированное значение слова на единицу меньше предыдущего);
- «Вправо» — заполняет буфер последовательностью слов, начиная со значения, указанного в поле «Инициализировать конфигурацию» (каждое следующее сгенерированное значение слова сдвигается вправо на один разряд);
- «Влево» — заполняет буфер последовательностью слов, начиная со значения, указанного в поле «Инициализировать конфигурацию» (каждое следующее сгенерированное значение слова сдвигается влево на один разряд).
После того как опция выбрана, необходимо нажать на кнопку «Принять».

Частота генерации слов задается в диапазоне от 1 Гц до 1000 МГц в поле «Частота» окна лицевой панели генератора слов. Запуск генератора может производиться как внутренним, так и внешним сигналом синхронизации (по фронту или по спаду сигнала), выбор которого производится в поле «Запуск» при помощи кнопок «Внутренний», «Внешний».

Рис. 4. Лицевая панель генератора слов и его пиктограмма на схеме (момент генерации двоичного слова 01001100 в буфере вывода)

На рис. 4 запечатлен момент генерации двоичного слова 01001100 в буфере вывода. Сразу же после генерации слово поступило на выводы генератора слов (к выводам для наглядности подключены красные пробники, которые и отображают значение логических сигналов на выходах 0-7 генератора слов). Обратите внимание на то, что значение сгенерированного слова в буфере вывода соответствует снятому при помощи пробников значению выводов генератора. На выводе R в момент генерации слова появился положительный сигнал готовности данных, что также видно из рисунка.

Рис. 5. Окно свойств буфера вывода

Красные пробники также можно отнести к виртуальным инструментам программной среды Multisim. Принцип их работы таков: при появлении сигнала логической единицы на входе пробник отображается на схеме красным цветом. Если же на входе логический ноль, пробник бесцветен. Красные пробники находятся на панели инструментов «Виртуальные измерительные компоненты».

Логический анализатор

Логический анализатор предназначен для отслеживания состояния логических элементов цифровых электронных устройств при разработке больших систем, а также для выявления неисправностей. Для съема сигналов с исследуемой схемы логический анализатор имеет 16 выводов. Помимо этого данный виртуальный прибор оснащен тремя входами запуска:
- С (внешняя синхронизация);
- Q (избирательный вход запуска);
- Т (маскированный вход запуска).
Внешний вид логического анализатора и его лицевая панель представлены на рис. 6. Рассмотрим лицевую панель более подробно. Шестнадцать переключателей в левой части панели соответствуют шестнадцати каналам съема сигналов. Переключатели становятся активными в том случае, если выводы анализатора подключены к узлам цифровой схемы; в противном случае, когда каналы анализатора свободны, переключатели не активны. В следующей колонке отображены имена узлов схемы, соответствующие подключенным к ним каналам анализатора. После запуска симуляции схемы логический анализатор снимает входные значения со своих выводов и отображает полученные данные в виде прямоугольных импульсов на часовой диаграмме во временной области лицевой панели. Вывод значений начинается с канала 1. В нижней части временной области отображаются сигналы, полученные со входов запуска анализатора. Также прибор оснащен двумя курсорами, предназначенными для проведения измерений во временной области. В нижней части лицевой панели рассматриваемого прибора расположена панель управления, в левой части которой находятся три кнопки:

Рис. 6. Внешний вид логического анализатора и его лицевая панель
- «Стоп» (остановить анализ);
- «Сброс» (очистить экран временной области);
- «Экран» (инвертировать цвет экрана временной области).
- «Т1» (показания курсора Т1);
- «Т2» (показания курсора Т2);
- «Т2-Т1» (временной сдвиг между курсорами).
Кнопки стрелок позволяют изменять значения показаний курсора в большую или в меньшую сторону. Код позиции курсора отображается в поле, которое расположено за полем показаний курсора.

В правой части панели управления находится окно «Параметры запуска», в котором в поле «Время/Дел» можно задать число тактов часовой диаграммы на деление. Настройку параметров тактирования входных сигналов можно произвести при помощи кнопки «Установка», которая расположена в группе «Развертка» окна «Параметры запуска». После нажатия на эту кнопку откроется окно «Установки синхронизации» (рис. 7), в котором настраиваются следующие параметры:

Как установить входное напряжение в multisim

Проектирование электронных устройств в Multisim 12.0. Часть 10

Multisim является удобным, простым и практичным средством для моделирования электрических схем, а также исследования их работы (для чего в программе предусмотрены инструменты анализа и виртуальные приборы). Виртуальные приборы Multisim – это программные модели контрольно-измерительных приборов, которые соответствуют реальным приборам.

Проведение измерений при помощи мультиметра.

Мультиметр предназначен для измерения переменного или постоянного тока или напряжения, сопротивления или затухания между двумя узлами схемы. Диапазон измерений мультиметра подбирается автоматически. Его внутреннее сопротивление и ток близки к идеальным значениям, но их можно изменить. Для того чтобы добавить данный виртуальный прибор на схему, необходимо при помощи левой кнопки мыши выбрать его пиктограмму на панели «Приборы» (рис. 1) и разместить его с помощью мыши в необходимом месте на схеме (щелкнуть в этом месте левой кнопкой мыши).

Рис. 1. Панели инструментов виртуальных приборов программы Multisim

Для того, что бы открыть лицевую панель виртуального мультиметра, необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши по пиктограмме этого прибора на схеме. Пиктограмма используется для подключения прибора к схеме, в свою очередь лицевая панель предназначена для настройки прибора и просмотра результатов измерений (рис. 2).

Рис. 2. Лицевая панель мультиметра и его пиктограмма на схеме

Рассмотрим лицевую панель мультиметра более подробно. В верхней части панели находится окно результатов измерений. Ниже этого окна расположено четыре кнопки опций измерений, которые используются для выбора типа измерений: амперметр, вольтметр, омметр, уровень децибел. Работа с данным прибором достаточно проста. К примеру, для измерения тока, протекающего через цепь в ветке между двумя узлами необходимо включить мультиметр последовательно с цепью, как и реальный амперметр, а на лицевой панели выбрать тип измерения – амперметр, для чего нажать кнопку «А». Если есть необходимость одновременно измерить ток другого участка цепи, включите другой мультиметр в цепь (рис. 3).

Рис. 3. Подключение к схеме двух мультиметров в режиме амперметра

На лицевой панели ниже кнопок опций измерений находятся две кнопки режима измерений. Кнопка, на которой отображена прямая линия, используется для измерения постоянного тока и напряжения. Кнопка с синусоидой предназначена для измерений среднеквадратичных напряжений или токов сигналов переменного напряжения. В нижней части лицевой панели мультиметра находится кнопка «Параметры», с помощью которой открывается диалоговое окно «Параметры мультиметра» (рис. 4).

Рис. 4. Диалоговое окно «Параметры мультиметра»

В данном окне можно настроить такие параметры как: входное сопротивление амперметра, входное сопротивление вольтметра, выходной ток омметра, относительный уровень децибел, индикацию перегрузки шкалы: амперметра, вольтметра, омметра. Для вступления в силу внесенных изменений необходимо нажать на кнопку «Принять», которая находится в нижней части диалогового окна.

В нижнем левом и правом углу пиктограммы мультиметра расположены входные клеммы, которые также показаны и на лицевой панели прибора и отображают подключение проводников к прибору.

Для измерения напряжения на любом элементе цепи при помощи мультиметра необходимо включить его параллельно с измеряемой нагрузкой, как и реальный вольтметр, а на лицевой панели выбрать тип измерения – вольтметр, для чего нажать кнопку «V» (рис. 5).

Рис. 5. Подключение к схеме мультиметра в режиме вольтметра

До тех пор, пока не установится окончательное напряжение, мультиметр может показывать промежуточные значения. В том случае если есть необходимость одновременно измерить напряжение на другом элементе цепи, включите другой мультиметр в цепь. Результаты измерений отображаются в окне результатов на пиктограмме прибора.

Работа с генератором слов.

Генератор слов предназначен для генерации 32-разрядных двоичных слов и используется для отправки цифрового слова или битового шаблона в схему при симуляции цифровых схем.

В Multisim для того чтобы добавить данный виртуальный прибор на схему нужно выбрать при помощи левой кнопки мыши его пиктограмму на панели «Приборы», а затем разместить его с помощью мыши в необходимом месте на схеме.

На рисунке 6 представлена пиктограмма генератора слов на схеме и его лицевая панель, с помощью которой производится настройка параметров и просмотр результатов генерации. Левые выводы генератора соответствуют младшей части 16 бит 32-разрядного битового слова, а правые выводы – старшей части 16 бит 32-разрядного битового слова. Вывод R – вывод готовности данных (после каждого удачно сгенерированного слова на этот вывод отправляется логическая единица), позволяет схеме узнать, что данные из генератора слов готовы. Вывод Т – это вывод внешней синхронизации.

Рис. 6. Лицевая панель генератора слов и его пиктограмма на схеме

Рассмотрим более подробно интерфейс лицевой панели генератора слов. Генерируемые слова отображаются в буфере вывода, окно которого расположено в правой части лицевой панели генератора. Ввод слов в буфер может производиться и вручную. Каждая горизонтальная строка отображает одно слово. Тип числа, которое отображается в буфере вывода, зависит от того, в какую позицию установлен переключатель в поле «Отображение». Число может принимать шестнадцатиричное, десятичное, двоичное или ASCII значение. После запуска генератора, сформированная строка бит посылается параллельно на соответствующие выводы прибора, а так же отображается в нижней части лицевой панели в поле «31..0» (поле представляет выходные выводы генератора слов).

В левой части панели генератора слов находится окно «Управление», в котором размещены следующие кнопки:
- «Циклически» – генерирование слов происходит до тех пор, пока не будет остановлено моделирование;
- «Однократно» – генерируется последовательность слов, начиная с начальной позиции и заканчивая конечной позицией (для создания начальной и конечной позиции слов необходимо в окне буфера вывода выбрать при помощи левой кнопки мыши строку с необходимым значением и вызвать при помощи правой кнопки мыши контекстное меню в котором выбрать пункт «Установить начальный шаг» или «Установить конечный шаг»);
- «Пошагово» – используется для отправки в схему только одного слова за один раз;
- «Установки» — после нажатия на данную кнопку открывается одноименное окно свойств буфера вывода (рис. 7).
Рис. 7. Окно свойств буфера вывода

В левой части окна в поле «Конфигурация» посредством установки переключателя можно выбрать одну из следующих опций:
- «Без изменений»;
- «Загрузить» – загружает последовательность слов из файла шаблона, который был сохранен ранее;
- «Сохранить» – сохраняет последовательность слов в файл-шаблон с расширением .dp;
- «Очистить буфер» – обнуляет содержимое буфера вывода;
- «Вверх» – заполняет буфер последовательностью слов, начиная со значения, указанного в поле «Инициализировать конфигурацию» (каждое следующее сгенерированное значение слова на единицу больше предыдущего);
- «Вниз» — заполняет буфер последовательностью слов, начиная со значения, указанного в поле «Инициализировать конфигурацию» (каждое следующее сгенерированное значение слова на единицу меньше предыдущего);
- «Вправо» – заполняет буфер последовательностью слов, начиная со значения, указанного в поле «Инициализировать конфигурацию» (каждое следующее сгенерированное значение слова сдвигается вправо на один разряд);
- «Влево» – заполняет буфер последовательностью слов, начиная со значения, указанного в поле «Инициализировать конфигурацию» (каждое следующее сгенерированное значение слова сдвигается влево на один разряд).
После того как опция выбрана, необходимо нажать на кнопку «Принять».

Частота генерации слов задается в диапазоне от 1 Гц до 1000 МГц в поле «Частота» окна лицевой панели генератора слов. Запуск генератора может производиться как внутренним, так и внешним сигналом синхронизации (по фронту или по спаду сигнала), выбор которого производится в поле «Запуск» при помощи кнопок «Внутренний», «Внешний».

На рисунке 6 запечатлен момент генерации двоичного слова 00110111 в буфере вывода. Сразу же после генерации слово поступило на выводы генератора слов (к выводам для наглядности подключены зеленые пробники, которые и отображают значение логических сигналов на выходах 0..7 генератора слов). Обратите внимание на то, что значение сгенерированного слова в буфере вывода соответствует снятому при помощи пробников значению выводов генератора. На выводе R в момент генерации слова появился положительный сигнал готовности данных, что так же видно из рисунка.

Зеленые пробники так же можно отнести к виртуальным инструментам программной среды Multisim. Принцип их работы таков – при появлении сигнала логической единицы на входе, пробник отображается на схеме зеленым цветом. Если же на входе логический ноль – пробник бесцветен. Зеленые пробники находятся на панели инструментов «Виртуальные измерительные компоненты».

Проектирование электронных устройств в Multisim 12.0. Часть 13

Работа с измерительным пробником

При проектировании устройства на этапе разработки схемы принципиальной может возникнуть необходимость произвести проверку постоянного (переменного) напряжения или тока на участке цепи, или же измерение частоты сигнала в разных точках схемы. Для данных целей в программе Multisim можно использовать измерительный пробник. Данный прибор может быть размещен в рабочем проекте Multisim до запуска процесса симуляции схемы или во время симуляции. Для размещения измерительного пробника до запуска процесса симуляции необходимо на панели инструментов «Приборы» выбрать при помощи левой кнопки мыши пиктограмму данного прибора (при этом курсор примет вид желтого значка со стрелкой), подвести курсор к месту размещения пробника и щелкнуть левой кнопкой мыши по проводнику. Результаты измерения (напряжение, ток, частота) будут отображены после запуска симуляции схемы в окне результатов измерительного пробника.

Для размещения измерительного пробника на схеме во время симуляции необходимо выполнить следующую последовательность действий:
1. На панели инструментов «Приборы» выбрать при помощи левой кнопки мыши пиктограмму данного прибора (при этом курсор примет вид окна результатов).
2. С помощью мыши переместить измерительный пробник на схему.
3. Щелкнуть левой кнопкой мыши на схеме в местах измерения столько раз, сколько измерительных пробников вам необходимо разместить.
4. Для выхода из режима размещения пробника необходимо щелкнуть на схеме правой кнопкой мыши или нажать на клавиатуре на клавишу «Esc».
Измерительный пробник, добавленный в проект во время симуляции схемы, отображает не все параметры измерения. Однако, после запуска повторной симуляции схемы, измерительный пробник, размещенный во время предыдущей симуляции, будет воспринят программой Multisim как пробник, который был размещен до запуска симуляции, и будет отображать все результаты измерений, которые возможно произвести с его помощью.

Во время симуляции измерения при помощи измерительного пробника можно производить и без его размещения на схеме. Для этого необходимо на панели инструментов «Приборы» выбрать при помощи левой кнопки мыши пиктограмму данного прибора и после того как курсор примет вид окна результатов подвести курсор к месту измерения на схеме. Результаты измерения (значения мгновенного напряжения, напряжения от пика до пика p-p, действующего напряжения rms, постоянного напряжения dc, частоты) будут отображены в окне результатов. После того как результаты получены, можно подвести курсор мыши к следующей цепи схемы, в которой необходимо произвести измерения. В окне результатов будет отображен новый набор результатов измерений. Окно результатов отображает результаты только в том случае, если запущена симуляция схемы и курсор помещен на проводник. Данным способом можно измерять только напряжение и частоту.

Пиктограммы измерительных пробников на схеме, а так же их подключение к проводнику демонстрирует рисунок 1.

Рис. 1. Пиктограммы измерительных пробников на схеме, а так же их подключение к проводнику

Зеленая стрелка на пиктограмме отображает полярность подключения пробника, которую можно изменять следующим образом — щелкните на пробнике правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выберите пункт «Полярность подключения». Так же изменить полярность можно и при помощи команды меню «Моделирование/Полярность подключения».

Окно настроек измерительного пробника можно открыть при помощи команды меню «Моделирование/Параметры динамического пробника» или же следующим образом – выделите левой кнопкой мыши данный виртуальный прибор на схеме и вызовите при помощи правой кнопки мыши контекстное меню, в котором выберите пункт «Свойства». В результате, не зависимо от выбранного способа, откроется окно «Параметры пробника», которое разделено на три вкладки:

В случае открытия окна «Параметры пробника» при помощи пункта «Свойства» контекстного меню, в данном окне будет доступна так же вкладка «Triggers».

Рассмотрим каждую из вкладок окна «Параметры пробника» более подробно.

На вкладке «Triggers» можно создать триггер – средство, позволяющее задавать выполнение определенного действия по достижении выбранным параметром определенного условия. Вкладка «Triggers» представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Вкладка «Triggers»

В верхней части вкладки находится окно «Переключатель панели описания», которое содержит список и описание уже имеющихся триггеров. Для создания или удаления триггера используются кнопки «Новый» и «Удалить». Для того, что бы создать новый триггер, необходимо нажать на кнопку «Новый», в результате чего в окне «Переключатель панели описания» появится новая строка с описанием только что созданного триггера. Для удаления триггера, выделите при помощи левой кнопки мыши строку с описанием триггера и нажмите на кнопку «Удалить». В строке «Условия» можно задать условие для таких параметров измерительного пробника как:
- Напряжение;
- Напряжение (p-p);
- Напряжение DC;
- Напряжение RMS;
- Частота AC;
- Ток;
- Ток (p-p);
- Ток DC;
- Ток RMS.
При этом в выражении условия могут быть использованы следующие операторы: =, , =, , AND, OR, XOR, NOT и функции: cos (косинус), sin (синус), tan (тангенс), abs (абсолютная величина).

Представим пример выражения условия. Предположим, что нам необходимо производить паузу моделирования схемы всякий раз, когда действующее напряжение rms меньше 6 Вольт и больше или равно 0 Вольт. В таком случае выражение условия может иметь следующий вид Vrms = 0.

Для облегчения ввода в выражении условия параметров и операторов, можно в строке «Условия» использовать кнопку со стрелкой. После нажатия на данную кнопку открывается контекстное меню, из которого можно выбрать необходимые операторы, функции и параметры.

В строке «Действие» из выпадающего списка можно выбрать действие, которое будет выполняться по достижении заданного условия. При этом в поле «Параметр» необходимо установить параметры для заданного действия. К примеру, если при выборе действия в поле «Действие» было задано действие «Пауза моделирования», то в поле «Параметр» необходимо ввести время паузы в секундах, а при выборе такого действия как «Перейти к метке» — в поле «Параметр» необходимо ввести метку листа описания. Необходимо отметить, что выбор такого действия как «Остановить прокрутку» не требует ввода параметров. Установка (снятие) флажка в чекбоксе «Разрешено» позволяет разрешать или запрещать работу созданного триггера во время симуляции схемы. Поле «Подсказка» содержит пояснения относительно возникших ошибок создания триггера. Для вступления в силу произведенных действий используйте кнопки «Применить» и «ОК», которые расположены в нижней части вкладки «Triggers».

Рассмотрим вкладку «Электрические» (рис. 3).

Рис. 3. Вкладка «Электрические»

В верхней части вкладки посредством установки флажка в чекбоксе «Использовать опорным» и выбора из выпадающего списка названия пробника можно задать нужную привязку настраиваемого пробника. В выпадающем списке отображаются названия уже размещенных на схеме измерительных пробников, за исключением настраиваемого. В результате, измерения, произведенные для текущей пробы, будут сделаны со ссылкой на выбранную привязку пробника, что позволит отображать в окне результатов такие дополнительные параметры измерений как коэффициент усиления по напряжению или фазовый сдвиг. При выборе данной опции, возле позиционного обозначения настраиваемого измерительного пробника отобразится значок треугольника, а в окне результатов измерений дополнительно будет отображена строка, указывающая название опорного пробника.

В центральной части вкладки «Электрические» размещена таблица параметров измерений. Отображение каждого из данных параметров в окне результатов измерений на схеме задается в колонке «Показывать» посредством переключения значения «Да»/ «Нет». Произвести переключение можно при помощи щелчка левой кнопкой мыши по уже установленному в колонке значению. Установить одновременно все значения данной колонки в позицию «Да» можно посредством установки флажка в чекбоксе «Показывать», соответственно установить все значения данной колонки в позицию «Нет» можно путем снятия флажка в этом же чекбоксе. Колонки «Минимум» и «Максимум» таблицы параметров измерений предназначены для установки диапазона изменений параметров. В колонке «Знаков» можно задать количество значащих цифр для отображения параметров. Для вступления в силу произведенных изменений используйте кнопки «Применить» и «ОК», которые расположены в нижней части вкладки «Электрические».

На вкладке «Шрифт» (рис. 4) можно настроить параметры шрифта для отображения позиционного обозначения измерительного пробника и результатов измерений на схеме.

Рис. 4. Вкладка «Шрифт»

На данной вкладке расположено четыре поля:
- «Шрифт» — выбор шрифта;
- «Стиль» — выбор стиля шрифта (жирный, курсив, нормальный, жирный курсив);
- «Размер» — выбор размера шрифта;
- «Выравнивание» — выравнивание текста (по левому краю, по центру, по правому краю).
В центральной части вкладки расположено поле «Просмотр», которое позволяет предварительно просмотреть созданный шрифт.

Рассмотрим вкладку «Экран» (рис. 5).

Рис. 5. Вкладка «Экран»

В левой верхней части вкладки находится окно «Цвет», в котором посредством установки переключателей в позицию «Установленный» или «Выбрать» можно задать цвет фона окна результатов измерений и цвет текста отображаемых в этом окне параметров. Выбрать необходимый цвет можно при помощи кнопки «Палитра». После нажатия на эту кнопку откроется одноименное окно, в котором на вкладке «Стандарт» можно задать цвет, для чего необходимо щелкнуть левой кнопкой мыши по ячейке с нужным цветом. Новый цвет отобразится в правой нижней части окна в поле «Новый цвет». Если выбранный цвет подходит, нажмите на кнопку «ОК». Для выбора цвета можно так же использовать и вкладку «Выбор» диалогового окна «Палитра». В правой верхней части вкладки «Экран» находится окно «Размер», в котором в полях «Ширина» и «Высота» посредством ввода с клавиатуры можно задать размер окна результатов измерительного пробника в пикселях. Так же рассматриваемое окно содержит чекбокс «Автоматически». В случае установки флажка в данном чекбоксе параметры ширины и высоты окна результатов измерений будут изменяться автоматически в зависимости от количества отображаемых параметров. В окне «Обозначение» путем установки переключателя в необходимое положение можно выбрать для позиционного обозначения измерительного пробника одну из следующих опций:
- «Скрыть обозначение» — позиционное обозначение не будет отображаться на схеме;
- «Показать обозначение» — позиционное обозначение будет отображаться на схеме;
- «Использовать правила проекта» — отображение позиционного обозначения будет зависеть от правил проекта.
Название позиционного обозначения при необходимости можно изменить в поле «Обозначение».

В окне «Отображение» посредством установки/снятия флажка в чекбоксе «Отображать постоянно» можно задать видимость окна результатов измерений на схеме для выбранного измерительного пробника. В поле «В слое» можно выбрать слой, на котором будет отображаться окно результатов. Предопределенным слоем является «Static Probe», но вы можете при необходимости выбрать другой слой.

Следует отметить, что для каждого измерительного пробника, который используется в проекте схемы, задаются свои настройки.

На панели инструментов «Приборы» возле пиктограммы измерительного пробника находится значок стрелки, нажатие которого приводит к открытию выпадающего меню (рис. 6).

Рис. 6. Внешний вид окна результатов и измеряемые параметры измерительных пробников

В данном меню при помощи левой кнопки мыши можно выбрать один из следующих пробников:
- «С параметрами динамического» — размещаемый на схеме пробник будет отображать в окне результатов измерений следующие параметры: мгновенное напряжение (V), напряжение от пика до пика (Vp-p), действующее напряжение (Vrms), постоянное напряжение (Vdc), частоту, мгновенный ток (I), ток от пика до пика (Ip-p), действующий ток (Irms), постоянный ток (Idc);
- «Напряжение АС» — размещаемый на схеме пробник будет отображать в окне результатов измерений следующие параметры: напряжение от пика до пика (Vp-p), действующее напряжение (Vrms), постоянное напряжение (Vdc), частоту;
- «Ток АС» — размещаемый на схеме пробник будет отображать в окне результатов измерений следующие параметры: ток от пика до пика (Ip-p), действующий ток (Irms), постоянный ток (Idc), частоту;
- «Мгновенные значения напряжения и тока» — размещаемый на схеме пробник будет отображать в окне результатов измерений следующие параметры: мгновенное напряжение (V), мгновенный ток (I).
- «Относительного напряжения» — после выбора данного пункта меню откроется диалоговое окно «Опорное напряжение», в котором из выпадающего списка «Выбрать Uоп» необходимо выбрать нужную привязку и нажать на кнопку «ОК». Настраиваемый пробник будет отображать в окне результатов измерений следующие параметры: коэффициенты усиления по напряжению (Кус(dc), Кус(ac)), фазовый сдвиг. При выборе данного измерительного пробника, возле его позиционного обозначения отобразится значок треугольника, а в окне результатов измерений дополнительно будет отображена строка, указывающая название опорного пробника.
Внешний вид окна результатов и измеряемые параметры для каждого из выше описанных пробников представлены на рисунке 6.
Похожие публикации: