Bài giảng Phân tích thông số và nhiệt độ với phần mềm multisim

PHÂN TÍCH THÔNG SỐ VÀ NHIỆT ĐỘ VỚI PHẦN MỀM MULTISIM Giáo viên: Nguyễn Phương QuangNhóm SV thực hiện: Nguyễn Thanh Bình Âu Dương Đăng Cao Nhữ Ân Phạm Văn Trọng TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTKHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Để mô phỏng mạch điện tử có rất nhiều phần mềm hỗ trợ như: Proteus, Multisim, Orcad 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 PC đến các hệ thống mạng công ty , khả năng kiểm soát và loại bỏ các dữ liệu từ thiết bị trong các đề án xây dựng mô hình, cũng như do khả năng đo tín hiệu tương tự và số. => được sử dụng rộng rãi trong các mục đích đào tạo và cho sản xuất công nghiệp.Đây là lần đầu nhóm nghiên cứu làm báo cáo về Multisim cộng với tài liệu tiếng việt viết về “phân tích Thông số và Nhiệt Độ” chưa nhiều nên đa phần nhóm làm báo cáo sử dụng các tài liệu Tiếng Anh. Do trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi sai sót, mong các bạn thông cảm và đóng góp ý kiến để hoàn thiện hơn bài báo cáo này.Lời nói đầu Nội Dung Báo CáoGiới thiệu sơ lượt về phần mềm MultisimQuét thông số (Parameter sweep)Giới thiệu (Introduction)Cài đặt quét thông số trong Analysis ParameterMạch ví dụQuét nhiệt độ (Temperature Sweep)Giới thiệu (Introduction)Cài đặt quét nhiệt độ trong Temperature Sweep Analysis Mạch ví dụ. Multisim 9 User Guide Circuit Analysis with Multisim_2 NI-Tutorial-12777 trên trang ni.com NI-Tutorial-12780 trên trang ni.com DISC hướng dẫn của thầy Nguyễn Phương Quang Tài liệu trên dientuvienthong.net Và 1 số tài liệu trên mạng khác  Softwave: Multisim 11.0Tài Liệu Tham Khảo1. Giới thiệu MultisimMultisim là gì? Tại sao sử dụng Multisim mà không sử dụng phần mềm khác?Cách cài đặt Multisim?Các chức năng chính của Multisim 11.0? Ưu, nhược điểm của Mutisim so với các phần mềm khác?Sơ lượt về các thông số, cấu hình, hướng dẫn Multisim 11.0? Multisim là phần mềm mô phỏng dùng trong thiết kế, phân giải, mô phỏng... Multisim cũng như Electronic Workbench là SP có bản quyền của ELECTRONIC WORKBENCH.Là PM hỗ trợ khá mạnh trong lĩnh vực điện tử: dễ dàng sử dụng; giao diện trực quan, sinh động, chương trình thân thiện cung cấp cho các giảng viên , sinh viên và các chuyên gia một công cụ mạnh để phân tích mạch, bo mạch,các vi thiết bị, hỗ trợ 1 thư viện linh kiện điện tử phong phú, thông tin và cách sử dụng chi tiết cụ thể => phù hợp mọi đối tượng.	1. Multisim 2. Setup	Do thời gian có hạn nên nhóm mình không đề cập cách cài đặt Multisim, các bạn tham khảo thêm trong DISC hướng dẫn của thầy Nguyễn Phương Quang. 3. Chức Năng Vẽ các mạch điện tử Phân giải các mạch Thiết kế mạch in Dùng để giả lập trong việc nhúng các lệnh trong C, Assembly vào IC.3. Ưu Điểm Khi mô phỏng nếu có các sự cố mạch, Multisim sẽ báo để kịp thời sửa chữa Các tín hiệu mô phỏng không bị ảnh hưởng bởi nhiễu Nhấn PAUSE khi muốn mạch đứng yên ở 1 trạng thái bất kỳ để ghi nhận kết quả Ghi nhận nhiều kết quả phân tích lên 1 đồ thị. Cơ cấu đo, thiết bị hiển thị giống với thực tế, chất lượng tuyệt vời. 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 Nhược Điểm Khi gặp các linh kiện phi tuyến Multisim sẽ tuyến tính hóa chúng => sai số, nếu sai số vượt quá mức cho phép thi báo lỗi và ngừng việc phân tích. Tính liên thông giữa các phần mềm chưa cao.4. Sơ Lượt Về Thông Số, Cấu Hình PARAMETER SWEEPA. Introduction:Paramater Sweep – Thuộc tính của mạch thường bị tác động mạnh khi có thay đổi thông số của một vài thiết bị. Trước khi thực hiện việc 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. PARAMETER SWEEPB. Cài đặt quét thông số trong Parameter Sweep Analysis:Parameter Sweep Analysis Parameter được thiết lập trong hộp thoại sau đây:PARAMETER SWEEPQuét 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)Decade_ số lượng đường cong bằng đúng với số lần của giá trị đầu nhân 10 cho đến khi đạt giá trị cuối.Octave_ số lượng đường cong bằng đúng với số lần của giá trị đầu nhân 8 cho tới khi dạt giá trị cuối.List_ (nếu bạn muốn quét khác hơn so với danh sách ) nhập giá trị thông số mong muốn, cách nhau bằng 1 khoảng trống hoặc dấu “,” hay “;”.PARAMETER SWEEPC. Ví Dụ:Xét mạch RLC sau:PARAMETER SWEEPHoàn tất các bước sau đây về cấu hình và chạy 1 Parameter Sweep Analysis:Mở Multisim>> Simulate>> Analyses>> Parameter Sweep:PARAMETER SWEEPCài đặt thông số trong Parameter Sweep như hình sau:PARAMETER SWEEPChọn Analysis Parameter >>OK:PARAMETER SWEEPVào Output chọn:PARAMETER SWEEPChọn Simulate ta được đồ thị sau:PARAMETER SWEEPHoặc bạn có thể chọn Leaner với các thông số như sau:Ví dụ: RLC circuit.TEMPERATURE SWEEPIntroduction: Sử dụng Temperature Sweep, bạn có thể kiểm tra các hoạt động của mạch của bạn bằng cách mô phỏng nó ở nhiệt độ khác nhau. Hiệu ứng này giống như mô phỏng mạch nhiều lần, mỗi lần cho một nhiệt độ. Khi bạn chạy một mô phỏng trong Multisim, tất cả các yếu tố của mạch được cho là được đo ở nhiệt độ mặc định là  27 ° C. Bạn có thể thực hiện 3 loại quét: DC Operating Point, Transient Analysis, AC Frequency Analysis.TEMPERATURE SWEEPChú ý:Phân tích quét nhiệt độ chỉ tác động đến các mô hình có bị nhiệt chi phối, bao gồm: •	Virtual Resistor •N-Channel JFET•	3 - Terminal Depletion N-MOSFET •	NPN Transistor•	3 - Terminal Depletion P- MOSFET •	P-Channel JFET•	3 - Terminal Enhancement N- MOSFET •	PNP Transistor•	3 - Terminal Enhancement P- MOSFET •	Diode•	4 - Terminal Depletion N- MOSFET •	LED•	4 - Terminal Depletion P- MOSFET•	4 - Terminal Enhancement N- MOSFET•	4 - Terminal Enhancement P- MOSFETTEMPERATURE SWEEPB. Setting Temperature Sweep Analysis Parameter: Temperature Sweep Analysis được thiết lập trong hộp thoại sau: Quét nhiệt độ cũng sẽ vẽ ra các đường cong thích hợp 1 cách tuần tự. Số lượng đường cong tùy thuộc vào kiểu quét (giống như với quét thông số). To Setup and Run Temperrature Sweep:Sweep Variation type >> chọn Decade, Octave, Linear or List.( tương tự như với quét thông số)Analysis to Sweep : chọn loại phân tích >> DC Operating Point, Ac Analysis, Transient Analysis.Edit Analysis: để cài đặt các thông số phân tích (xem VD)Chọn Output và chọn giá trị mà bạn muốn xem kết quả.Nhấp Simulate để xem kết quả.TEMPERATURE SWEEPTEMPERATURE SWEEPC. Ví Dụ:Xét mạch khếch đại E chung sau:TEMPERATURE SWEEPHoàn tất các bước sau đây để chạy 1 Temperature Sweep Analysis:Mở mạch EC-AmplifierMở Oscillocop và chạy Simulation. Quan dạng sóng vào và ra.Ngừng simulation (mô phỏng).Doulble-click vào Resistor RE để mở thuộc tính của nó.Chọn giá trị trong bảng.Nhập hệ số nhiệt độ TC1 =250 ppm/°C. Xem hình sau:TEMPERATURE SWEEP7. Click OK8. Simulate » Analyses » Temperature Sweep. Temperature Sweep Analysis như hình sau:TEMPERATURE SWEEP9. Click EditAnalysis.Hộp thoại Sweep of Transient Analysis mở ra.10. Cấu hình các thông số phân tích như sau:TEMPERATURE SWEEP9. Click OK để đóng Sweep of Transient Analysis.10. Chọn Output.11. Chọn Variablesincircuit, chọn Allvariables từ danh sách sổ xuống,và chọn V(vout) từ danh sách.12. Click Add để chọn đối tượng cần phân tích như hình sau:TEMPERATURE SWEEP15. Click Simulate. The Grapher View window opens. Results are displayed in Figure:The End !Cám Ơn Thầy, Cô Và Các Bạn đã chú ý lắng nghe!Tiết học kết thúc