Multisim knihovní prvky. Program Multisim pro modelování elektronických obvodů Multisim 17, kde je umístěna knihovna prvků

Komponenty jsou základem každého obvodu; to jsou všechny prvky, které jej tvoří. Multisim pracuje se dvěma kategoriemi komponent: skutečnými a virtuálními. Je nutné jasně pochopit rozdíly mezi nimi, abyste mohli plně využít jejich výhod.

Obr.6 Symboly různých součástek: 7segmentový displej, dioda D 1, zdroj napětí PROTI 1, hradla NAND U 2A, mikrokontrolér U 3 a tranzistor Q 1.

Existují další klasifikace komponent: analogové, digitální, smíšené, animované, interaktivní, digitální vícevýběrové, elektromechanické a radiofrekvenční.

Výchozí klávesová zkratka pro umístění součásti je Ctrl+W nebo poklepání na panel Skutečné komponenty / Analogová zařízení.

Reálné součástky mají na rozdíl od virtuálních specifickou, neměnnou hodnotu a jejich korespondence na desce plošných spojů.

Virtuální komponenty jsou potřeba pouze pro emulaci, uživatel jim může přiřadit libovolné parametry. Například odpor virtuálního rezistoru může být libovolný. Virtuální komponenty pomáhají vývojářům ověřit pomocí obvodů se známými hodnotami komponent. Virtuální komponenty také nemusí odpovídat skutečným, například jako 4pinový prvek pro zobrazení hexadecimálních číslic.

Multisim má tři úrovně databází:

Informace lze číst pouze z hlavní databáze, jsou v ní umístěny všechny komponenty;

Databáze uživatelů odpovídá aktuálnímu uživateli počítače. Je navržen pro ukládání součástí, které nechcete sdílet;

Firemní databáze. Určeno pro ty komponenty, které musí být přístupné ostatním uživatelům přes síť.

Nástroje pro správu databází umožňují přesouvat komponenty, slučovat dvě databáze do jedné a upravovat je. Všechny databáze jsou rozděleny do skupin a ty zase do rodin. Když uživatel vybere komponentu a umístí ji do diagramu, vytvoří se nová kopie. Veškeré změny v něm provedené nijak neovlivňují informace uložené v databázi.

Hlavní databáze je rozdělena do skupin:

1. Prameny obsahuje všechny zdroje napětí a proudu, uzemnění. Například zdroje napájení (stejnosměrné, střídavé zdroje napětí, uzemnění, bezdrátová připojení - VCC, VDD, VSS, VEE), zdroje signálového napětí (pravoúhlé zdroje impulsů, zdroj signálu v určitých intervalech), zdroje signálového proudu (zdroje konstantního, proměnlivého proudu). , zdroje pravoúhlých impulsů)

2. Základní obsahuje základní obvodové prvky: rezistory, indukční prvky, kapacitní prvky, spínače, transformátory, relé, konektory atd.

3. Diody obsahuje různé typy diod: fotodiody, Schottkyho diody, LED atd.

4. Tranzistory obsahuje různé typy tranzistorů: tranzistory pnp, tranzistory npn, bipolární tranzistory, tranzistory mosfet, tranzistory cmos atd.

5. Analogový obsahuje všechny typy zesilovačů: operační, diferenciální, invertující atd.

6. TTL obsahuje prvky tranzistor-tranzistorové logiky.

7. CMOS. Obsahuje logické prvky CMOS.

8. Modul MCU– vícebodová řídící jednotka (z anglického multipoint control unit)

9. Pokročilé_Periferní zařízení obsahuje připojená externí zařízení (displeje, terminály, klávesnice).

10. Různé digitální obsahuje různá digitální zařízení.

11. Smíšený obsahuje kombinované složky

12. Ukazatele obsahuje měřicí přístroje (voltmetry, ampérmetry), lampy atd.

3.1. Zdroje signálu (karty Součásti zdroje napájení a Součásti zdroje signálu).

Obr.7 Rodiny součástí Zdroje.

Zdroji signálu se rozumí nejen napájecí, ale i řízené zdroje (tab. 8).

Tabulka 8.

3.2. Pasivní prvky (záložka Základní) – knihovna, která obsahuje všechny pasivní prvky a také komunikační zařízení.

Rýže. 8. Rodiny součástí pasivní součástky.

Rýže. 9. Rodiny součástí diody.

Rýže. 10 rodin komponent tranzistory.

Tabulka 9.

Zdrojový obrázek	Funkce
	Rezistor (odpor).
	Induktor (indukčnost).
	Relé (nachází se pouze v knihovně prvků).
	Přepínač ovládaný stisknutím zadané klávesy (výchozí je mezera).
	Potenciometr (reostat). Parametr „Key“ určuje symbol klávesy klávesnice (ve výchozím nastavení A), při stisknutí se odpor sníží o zadanou procentuální hodnotu (parametr „Increment“, výchozí 5 %) nebo se o stejnou hodnotu zvýší při stisknutí Shift+ "Klíčové" klávesy. Parametr „Nastavení“ nastavuje počáteční nastavení odporu v procentech (výchozí – 50 %), parametr „Odpor“ nastavuje nominální hodnotu odporu.
	Kondenzátor a variabilní induktor. Fungují podobně jako potenciometr.
	Kondenzátor (kapacita).
	Transformátor.
	Polovodičová dioda (typ).
	Zenerova dioda (typ).
	LED (typ).
	Usměrňovací můstek (typ).
	Shockley dioda (typ).
	Tyristor nebo dinistor (typ).
	Symetrický dinistor nebo diak (typ).
	Symetrický SCR nebo triak (typ).
	Bipolární n-p-n A p-n-p tranzistory, respektive (typ).
	Tranzistory s efektem pole s řízením p-n přechod (typ).
	n- kanál s obohaceným substrátem a p-kanál s vyčerpaným substrátem), se samostatnými nebo připojenými terminály substrátu a zdroje (typ).
	MOSFETy s izolovanou bránou ( n- kanál s obohacenou bránou a p-kanál s ochlazovací bránou), se samostatnými nebo připojenými výstupy substrátu a zdroje (typu).

3.3. Analogové prvky (záložka Analog) – knihovna, ve které jsou shromážděny všechny zesilovače.

Rok/datum vydání: 2012
Verze: 12.0 Sestavení 01.04.2012
Vývojář: Národní nástroje
Web vývojáře: http://www.ni.com/multisim/
Bitová hloubka: 32bit + 64bit
Kompatibilita s Vista: plný
Kompatibilita Windows 7: plný
Jazyk rozhraní: Angličtina, němčina + ruština
Tableta: Současnost, dárek
Požadavky na systém:- Windows Vista/XP 32-bit.
- Windows Vista 64-bit.
- Windows 7 32-bit a 64-bit

NI Multisim 12- extrémně výkonný program pro modelování procesů a výpočet elektronických zařízení založených na analogových a digitálních prvcích. Velký výběr virtuálních generátorů a osciloskopů. Zvláštností programu je přítomnost řídicích a měřicích přístrojů, vzhledově a vlastnostmi blízkých jejich průmyslovým analogům. Program se snadno učí a docela pohodlně se používá. Po nakreslení obvodu a jeho zjednodušení navržením dílčích obvodů začíná simulace přepnutím běžného spínače.
Národní nástroje představila Multisim 12, nejnovější verzi svého obvodového designu a simulačního prostředí. Snadno použitelné vývojové prostředí Multisim nabízí grafický přístup, který eliminuje tradiční techniky modelování obvodů a poskytuje pedagogům, studentům a profesionálům výkonný nástroj pro vyhodnocování obvodů.
Multisim 12 Professional– umožňuje specialistům optimalizovat vlastní projekty, minimalizovat chyby a snížit počet iterací během vývoje. V kombinaci s novým softwarem pro návrh rozložení plošných spojů NI Ultiboard 12 poskytuje Multisim komplexní platformu pro návrh. Úzká integrace s grafickým vývojovým prostředím NI LabVIEW umožňuje specialistům na různých úrovních implementovat vlastní analytické algoritmy a zlepšit ověřování jejich projektů.
Mnoho univerzit a technických vysokých škol si zvolilo Multisim kvůli přítomnosti interaktivních komponent, schopnosti sledovat a získávat data z měřicích přístrojů v procesu simulace obvodů a také díky schopnosti měřit analogové a digitální signály.
Klíčovým rozdílem mezi Multisim 12.0 Professional Edition a jinými modelovacími prostředími je pohodlí a jednoduchost. Sada simulačních nástrojů obsahuje přizpůsobitelné vyhodnocovací rutiny NI LabVIEW a konvenční nástroje SPICE.
Multisim 12.0 je nejvíce integrovaný s LabVIEW pro simulaci analogových a digitálních systémů s uzavřenou smyčkou. Díky zcela novému přístupu jsou konstruktéři schopni vyhodnocovat digitální řídicí logické obvody FPGA paralelně s analogovými obvody (například pro výkonová zařízení) ještě před fází stolní simulace.
Klíčové inovace v Multisim 12:
- Aktualizovaná databáze modelů (elektromechanické modely, výkonové měniče, spínané zdroje pro výkonové obvody).
- Více než 2000 součástek od světových výrobců Analog Devices, National Semiconductor, NXP a Phillips.
- Více než 90 konektorů pro usnadnění vývoje osobních hardwarových řešení.
- Simulace analogových a digitálních obvodů na systémové úrovni šetří čas.

Schopnosti systému modelování obvodu jsou určeny mnoha faktory, včetně složení prvků, ze kterých je ekvivalentní obvod vytvořen.

Sekvenční provádění příkazů P krajka\ Komponenta... (Ctrl+W) vyvolá panel „Vybrat komponentu“. Pomocí průvodce hlavní knihovnou vyberte z databáze požadovanou sadu komponent knihovny. Všechny komponenty jsou rozděleny do několika tematických skupin a podskupin (obr. 2.4). Nejprve byste měli vybrat název skupiny „Skupina“ (například „Zdroje“ - zdroje). Poté nastavte název podskupiny „Rodina“ (například „ZDROJE_ENERGIE“ - zdroje energie). Sloupec „Component“ bude obsahovat seznam prvků této části knihovny:

AC POWER – zdroj střídavého proudu;

DC POWER – zdroj stejnosměrného proudu;

DGND – digitální zem;

GROUND – analogové uzemnění;

TŘÍFÁZOVÝ DELTA – třífázový zdroj (trojúhelník);

THREE PHASE WYE – třífázový zdroj (hvězda),

a další.

Obr.2.4.Část okna pro výběr prvku diagramu

Každá pozice s názvem prvku (například polovodičová dioda) obsahuje mnoho specifických zařízení vyráběných různými společnostmi a lišících se hodnotami parametrů.

Spolu se zdroji „Zdroje“ se při modelování elektrických obvodů využívají základní prvky skupiny „Základní“ (obr. 2.5).

Obr.2.5. Skupina základních prvků

Skupina zahrnuje různé typy rezistorů, kondenzátorů, tlumivek, transformátorů, spínačů a dalších prvků. Spolu s industriálními prvky knihovna obsahuje virtuální komponenty, jejichž parametry si uživatel může nastavit v rámci matematického popisu. Vybraný prvek má ve výchozím nastavení nějakou počáteční sadu typických parametrů. Virtuální prvky se vyznačují jednodušším postupem pro jejich vyvolání kliknutím levým tlačítkem myši na popisek skupiny prvků a následným umístěním vybrané komponenty na pracovní pole (viz obr. 2.1).

Každá skupina obsahuje několik typů virtuálních prvků. Zdroje signálu „Zdroje“ tvoří dvě skupiny (obr. 2.6).

Obr.2.6. Panely virtuálních zdrojů energie ( A) a signály různých tvarů ( b)

Spolu s již diskutovanými zdroji energie existují zdroje napětí a proudu, které produkují signály různých tvarů: konstantní a sinusový, sinusový a amplitudová nebo frekvenční modulace, pravoúhlé pulsy, exponenciální pulsy, složité tvary s po částech lineární aproximací, bílý šum.

Skupina prvků „Basic“ obsahuje pasivní obvodové součástky (odpory, kondenzátory, tlumivky, transformátory) a další prvky (obr. 2.7, A).

Obr.2.7. Panely virtuálních prvků „Základní“ ( A), „tranzistory“ ( b) a „diody“ ( PROTI)

Skupiny „Diody...“ (obr. 2.7, PROTI), „Tranzistory...“ (obr. 2.7, b), obsahují polovodičové diody a tranzistory různých typů: bipolární a s efektem pole.

Skupina různých prvků „Různé“ (obr. 2.8, A) obsahuje analogový spínač, quartzový rezonátor, pojistku, žárovku, stejnosměrný motor, optočlen, digitální indikátory, časovač a další prvky. Skupina měřicích a indikačních zařízení „Měření C...“ (obr. 2.8, b) je zastoupena sadou vícebarevných LED a univerzálních digitálních ampérmetrů a voltmetrů s různou orientací na pracovním poli.

Obr.2.8. Panely virtuálních různých prvků ( A), indikátory a měřiče ( b)

Existují také skupiny operačních zesilovačů, digitálních logických hradel a mikroobvodů. Pro ilustraci „sestavení“ obvodů pomocí „skutečných“ prvků jsou v knihovně zahrnuty jejich trojrozměrné obrázky (obr. 2.9).

Obr.2.9. Panel zobrazující virtuální prvky

Informace o vybraném prvku knihovny (modely, charakteristiky, parametry a příklady použití) lze získat pomocí Rychlé nápovědy.

Chcete-li to provést, umístěte prvek na pracovní pole:

otevřete odpovídající panel kliknutím levým tlačítkem myši;

vyberte požadovaný prvek kliknutím levým tlačítkem myši;

pomocí kurzoru jej umístěte do určené oblasti pole.

Pokud je prvek již na pracovním poli, pak je třeba jej vybrat kliknutím levého tlačítka myši (v tomto případě budou okraje prvku označeny černými čtverečky). Vyvolejte panel akcí s obrázkem prvku kliknutím pravým tlačítkem myši a na něj kliknutím levým tlačítkem myši vyberte příkaz „Nápověda“. Otevře se panel kontextové nápovědy „Msmapp“ v angličtině (obr. 2.10).

Obr.2.10. Kontextová nápověda k charakteristikám diod

Z výše uvedeného seznamu vyberte požadovanou část nápovědy (například statické charakteristiky polovodičové diody) a přečtěte si je nebo si je vytiskněte pro podrobnější studium.

Electronics Workbench Multisim 14 je nejznámější program pro návrh, návrh a simulaci elektronických obvodů. Multisim kombinuje profesionální funkce se snadno použitelným programovým rozhraním. Jedná se o ideální nástroj nejen pro výuku, ale i pro průmyslovou výrobu.

Snadno použitelné návrhové prostředí Multisim umožňuje uživateli opustit tradiční metody modelování obvodů a poskytuje výkonný nástroj pro analýzu obvodů. Nástroj vám umožní optimalizovat vaše projekty, minimalizovat chyby a snížit počet iterací během vývoje. Kromě toho je nyní zahrnut software NI Ultiboard (návrh rozložení desky s plošnými spoji).

Obrovský výběr hotových rádiových prvků, diod, kondenzátorů, tranzistorů atd. Pomůže vám velmi rychle simulovat procesy vyskytující se v téměř jakémkoli amatérském rádiovém designu.

Začněme seznámením s rozhraním programu.

Zvláštní zájem radioamatérů spočívá v panelu součástek. Slouží pro přístup k databázi radioprvků. Když kliknete na kteroukoli z vybraných ikon, otevře se okno výběr komponentů. Na levé straně okna vybereme požadovanou součást.

Celá databáze radioelektronických součástek je rozdělena do sekcí (pasivní prvky, tranzistory, mikroobvody atd.) a sekcí do rodin ( diody- zenerovy diody, LED, tyristory atd.). Doufám, že význam je jasný.

V okně výběru rádiového prvku navíc vidíte označení vybraného komponentu, popis jeho funkce a výběr typu pouzdra.

Simulace obvodů v Multisim

Pojďme dát dohromady jednoduchý obvod a uvidíme, jak to funguje emulované! Vzal jsem to jako základ, kde jsem zapojil LEDky jako zátěž.

V případě potřeby můžeme použít různé virtuální měřicí přístroje, například osciloskop, a podívat se na signály v libovolných bodech obvodu.

Sestavíme jednoduchý elektrický obvod, k tomu potřebujeme zdroj konstantního napětí (stejnosměrný výkon) a pár (rezistorových) odporů.

Řekněme, že potřebujeme určit proud v nerozvětvené části obvodu, napětí na prvním odporu a výkon na druhém. K tomu potřebujeme tři virtuální měřicí přístroje, dva multimetry a wattmetr. Nastavte první multimetr do režimu měření proudu - ampérmetr, druhý - voltmetr. Na druhou větev připojíme proudové vinutí wattmetru - sériově, napěťové vinutí paralelně k druhému odporu.

Po sestavení virtuálního obvodu stiskněte tlačítko start a podívejte se na hodnoty měřicích přístrojů.

Pro každý případ zkontrolujeme přesnost odečtů z virtuálních měřicích zařízení.

Jak je z výpočtů patrné, virtuální odečty se ukázaly jako správné.