Hướng dẫn sử dụng phần mềm TINA 7

Trong nửa sau của thế kỷ 20, sự phát triển như vũ bão của khoa học và công nghệ đã thúc đẩy các ngành khác phát triển. Hầu hết tất cả các lĩnh vực trong đời sống đều ứng dụng công nghệ thông tin để phục vụ công việc một cách hiệu quả, nhanh chóng và chính xác hơn. Đối với ngành điện tử, trong 10 năm gần đây, trên thị trường thế giới cũng đã xuất hiện rất nhiều phần mềm Thiết kế - Mô phỏng mạch điện tử và các phần mềm Vẽ mạch in. Có thể kể ra các phần mềm tên tuổi như : Circuit Marker 2000, OrCard, Multisim, Proteus, Tina… Các phần mềm này chính là công cụ để giúp các kỹ sư, các nhà sản xuất tối ưu hóa công việc của mình, từ đó tạo ra những sản phẩm điện tử chính xác, đáng tin cậy và giá thành thấp. Nhóm sinh viên chúng tôi xin được phép giới thiệu cùng các bạn một trong số các phầm mềm Thiết kế - Mô phỏng mạch điện tử và Vẽ mạch in nổi tiếng nhất hiện nay, đó là phần mềm TINA 7 do nhà sản xuất DesignSoft phát hành năm 2006. TINA 7 là một trong những gói phần mềm mạnh nhất hiện nay để phân tích, thiết kế, mô phỏng tín hiệu số, tương tự, VHDL và kết hợp các mạch điện tử hay các mạch in của chúng. Quyển sách này được chúng tôi thực hiện trong thời gian rất ngắn và trình độ chuyên môn chưa cao nên có thể còn rất nhiều thiếu sót. Rất mong các bạn độc giả đóng góp ý kiến để cuốn sách được hoàn chỉnh hơn. Mọi chi tiết xin vui lòng gởi về địa chỉ e-mail: hero36vn@gmail.com

TINA Pro 7

Bộ Công Cụ Thiết Kế Mạch Điện Tử Hiệu Quả

Phiên bản : Tina™ 7.0.20 Nhà Sản Xuất: DesignSoft Website: http://www.designsoftware.com http://www.tina.com

Lời Nói Đầu

Trong nửa sau của thế kỷ 20, sự phát triển như vũ bão của khoa học và công

nghệ đã thúc đẩy các ngành khác phát triển Hầu hết tất cả các lĩnh vực trong đời

sống đều ứng dụng công nghệ thông tin để phục vụ công việc một cách hiệu quả,

nhanh chóng và chính xác hơn

Đối với ngành điện tử, trong 10 năm gần đây, trên thị trường thế giới cũng

đã xuất hiện rất nhiều phần mềm Thiết kế - Mô phỏng mạch điện tử và các phần

mềm Vẽ mạch in Có thể kể ra các phần mềm tên tuổi như : Circuit Marker 2000,

OrCard, Multisim, Proteus, Tina… Các phần mềm này chính là công cụ để giúp

các kỹ sư, các nhà sản xuất tối ưu hóa công việc của mình, từ đó tạo ra những sản

phẩm điện tử chính xác, đáng tin cậy và giá thành thấp

Nhóm sinh viên chúng tôi xin được phép giới thiệu cùng các bạn một trong số

các phầm mềm Thiết kế - Mô phỏng mạch điện tử và Vẽ mạch in nổi tiếng nhất hiện

nay, đó là phần mềm TINA 7 do nhà sản xuất DesignSoft phát hành năm 2006

TINA 7 là một trong những gói phần mềm mạnh nhất hiện nay để phân tích,

thiết kế, mô phỏng tín hiệu số, tương tự, VHDL và kết hợp các mạch điện tử hay

các mạch in của chúng.

Quyển sách này được chúng tôi thực hiện trong thời gian rất ngắn và trình

độ chuyên môn chưa cao nên có thể còn rất nhiều thiếu sót Rất mong các bạn độc

giả đóng góp ý kiến để cuốn sách được hoàn chỉnh hơn

Mọi chi tiết xin vui lòng gởi về địa chỉ e-mail: hero36vn@gmail.com

Đà Nẵng, ngày 17 tháng 11 năm 2006 Nhóm sinh viên lớp 03ĐT3 Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

Mục Lục

Chương 1: Giới thiệu Phần mềm 05

1 Giới thiệu tổng quan phần mềm 05

2 Các đối tượng của phần mềm 05

3 Cấu hình Máy tính yêu cầu 06

Chương 2: Hướng dẫn cơ bản sử dụng Phần mềm: 07

1 Giới thiệu cách sử dụng Chuột – Phím nóng 07

2 Các đơn vị đo 12

3 Giao diện Phần mềm 14

4 Cách nối dây – đặt các linh kiện 14

Chương 3: Giới thiệu các Máy ảo và các loại Nguồn mô phỏng 16

1 Nguồn tương tự và nguồn số 16

2 Giới thiệu các loại máy ảo 29

Chương 4: Mô phỏng Tương tự (Analog) 45

1 Mạch khuếch đại dùng Transistor 45

2 Mạch chỉnh lưu toàn sóng dùng diode 48

Chương 5: Mô phỏng Mạch Số (Digital) 49

1 Cách nối bus 49

2 Các máy dùng cho việc đo số 49

3 Các linh kiện về số chứa trong các thẻ 50

4 Cách mô phỏng số 50

5 Hiển thị dạng sóng 50

6 Thiết kế mạch số 52

7 Mô phỏng CHIP 54

8 Ví dụ minh hoạ 56

9 Cách sử dụng máy LOGIC ANALYZER 59

Chương 6: Thiết kế Mạch In 60

1 Khởi tạo Mạch in 60

2 Thiết lập và kiểm tra Footprint 60

3 Chuyển Sơ đồ nguyên lý sang Mạch in 64

Chương 7: Khởi tạo những ký hiệu nguyên lý và các footprint riêng 71

1 Soạn thảo ký hiệu nguyên lý 71

2 Thuật sĩ IC trong bộ soạn thảo ký hiệu nguyên lý 74

3 Bộ soạn thảo Footprint 76

4 Thuật sĩ IC trong bộ soạn thảo Footprint 81

Chương 8: Trích xuất thông số 83

Chương 9: Các ứng dụng mở rộng của TINA 7 87

1 Phân tích FOURIER 87

2 Thiết kế mạch lọc 89

3 Lập trình Vi điều khiển 8051 92

4 Tạo linh kiện dựa vào những linh kiện đã có sẵn 93

Chương 1: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TINA 7

1.1 Giới thiệu tổng quan phần mềm:

TINA 7 là 1 trong những gói phần mềm mạnh nhất hiện nay để phân

tích, thiết kế, mô phỏng tín hiệu số, tương tự, VHDL và kết hợp các mạch

điện tử hay các mạch in của chúng Bạn cũng có thể phân tích RF, các mạch

quang điện, kiểm tra và gỡ lỗi các ứng dụng vi điều khiển và vi xử lý Một

tính năng đặc biệt của phần mềm là cho phép bạn đưa mạch ra thực tế

thông qua cổng USB được điều khiển bởi phần cứng TINAlabII Các kỹ sư

điện tử nhận thấy rằng phần mềm TINA có nhiều ưu điểm như: dễ sử

dụng, đây là 1 công cụ hiệu quả cao, trong khi các giảng viên thì đáng giá

cao những tính năng của phần mềm trong môi trường đào tạo

Phần mềm được xây dựng với nhiều Phần tương tác với nhau, người

thiết kế có thể vẽ mạch bằng sơ đồ nguyên lý và chuyển sang dạng mạch in,

quan sát mạch in dưới dạng 3D và xuất ra tập tin hình ảnh để gởi đến nhà

sản xuất…

Sự tương tác cao, đầy đủ tính năng và dễ sử dụng đã làm cho phần

mềm TINA chiếm ưu thế hơn các phần mềm Thiết kế mạch khác hiện nay…

1.2 Các đối tượng của phần mềm:

Với những ưu điểm trên, phần mềm TINA là một công cụ vô cùng

đắc lực hỗ trợ cho các kỹ sư thiết kế mạch điện tử, và các nhà sản

xuất mạch in

Phần mềm hỗ trợ mô phỏng tương tự và mô phỏng số nên được các

giảng viên đánh giá cao trong môi trường nghiên cứu ở các trường

đại học

Bên cạnh đó, phần mềm cũng là công cụ giúp cho sinh viên, nghiên

cứu sinh ngành điện tử viễn thông tiếp cận với việc mô phỏng mạch

điện tử, thiết kế mạch in một cách trực quan và dễ dàng

Hiện nay, nhà sản xuất DesignSoft cũng đã thương mại hoá nhiều

phiên bản TINA khác nhau với giá thành khác nhau để phục vụ cho

các đối tượng khác nhau…

1.3 Cấu hình Máy tính yêu cầu:

Để sử dụng được phần mềm TINA, bạn phải có cấu hình máy tính tối

thiểu như sau:

ü CPU Pentium II hoặc cao hơn

ü 64 MB bộ nhớ (RAM)

ü Ổ cứng còn trống ít nhất 100 MB

ü Ổ CD-ROM

ü Màn hình màu SVGA

ü Hệ điều hành: Windows 9x, Windows NT/ME/XP, Windows 2000

Để bắt đầu chương trình TINA, bạn có thể làm theo các cách sau:

Ø Từ thanh Start lần lượt chọn: Start -> Programs -> Tina -> Tina.exe

Ø Bấm vào Biểu tượng trên Desktop:

Lưu ý: Sử dụng phím F1 để có thể xem Hướng dẫn theo các chủ đề

Chương 2: HƯỚNG DẪN CƠ BẢN SỬ DỤNG PHẦN MỀM

Trong chương này, chúng ta sẽ tìm hiểu các Giao diện và Cấu trúc Tổ

chức phần mềm Từng bước làm quen với việc sử dụng phần mềm

2.1 Giao diện chính của phần mềm:

Sau khi khởi động, giao diện chính của chương trình sẽ xuất hiện:

Hình 2.1 – Giao diện chính của chương trình

1 Menu Bar: Trình đơn hiển thị danh sách các lệnh

2 The Cursor or Pointer: Con trỏ - được sử dụng để lựa chọn các

lệnh và chỉnh sửa sơ đồ nguyên lý Bạn chỉ có thể di chuyển con

trỏ bằng con chuột máy tính Phụ thuộc và các chế độ hoạt động

mà con trỏ có các dạng sau:

hình mũi tên trong cửa sổ chính của chương trình

hình cây bút khi bạn thực hiện nối dây

hình bàn tay khi bạn trỏ vào linh kiện hoặc đang đưa linh kiện vào cửa sổ chính

3 The Schematic window: cửa sổ làm việc chính của chương trình,

cho phép chỉnh sửa, mô phỏng sơ đồ nguyên lý của mạch trực

tiếp Cửa sổ này thực tế là một bản vẽ lớn Bạn có thể di chuyển

thanh cuộn nếu vùng soạn thảo vượt quá màn hình chính

4 The Toolbar: Thanh công cụ

Bạn có thể chọn hầu hết các lệnh để chỉnh sửa mạch trên Thanh

công cụ này Lưu ý rằng các lệnh trên Thanh công cụ cũng nằm trong

Trình đơn hoặc có thể sử dụng bằng các phím tắt Chúng ta sẽ cùng

đi vào chi tiết các lệnh trên Thanh công cụ

Mở một tập tin sơ đồ nguyên lý sẵn có trong máy tính (.TSC hoặc SCH), mở một Marco (.TSM)

Lưu sơ đồ nguyên lý đang sử dụng Bạn sẽ thuận lợi hơn nếu thường xuyên lưu trữ lại mạch đang làm nhằm tránh tình trạng mất dữ liệu khi máy tính tắt đột xuất

Đóng sơ đồ nguyên lý đang sử dụng

Sao chép các linh kiện hoặc các chữ được lựa chọn

Dán các linh kiện hoặc chữ đã sao chép vào nơi cần dùng

Khi nút này được nhấn vào, bạn có thể sử dụng con trỏ để di chuyển các linh kiện, dây nối hoặc các chữ, thuận lợi trong việc sắp xếp lại sơ đồ nguyên lý theo ý muốn

Lấy thêm 1 bản sao của linh kiện trước đó mà bạn đã chọn với cùng các tham số

Sử dụng nút lệnh này để vẽ dây nối cho sơ đồ nguyên lý

Thêm các chú thích vào sơ đồ nguyên lý hay kết quả phân tích

3

4

Cho phép cắt 2 dây dẫn chéo qua hoặc nối với nhau

Đảo chiều một góc 900 các linh kiện được lựa chọn

Lấy đối xứng các linh kiện được lựa chọn Phím tắt: L] hoặc [*]

Hiển thị cửa sổ chính ở dạng lưới hoặc không

Phóng to sơ đồ nguyên lý để có thể nhìn rõ các linh kiện

Bạn có thể thay đổi tỷ lệ phóng to theo ý muốn từ 10%

đến 200%

Lựa chọn danh sách các Chế độ Mô phỏng:

Chế độ DC

Chế độ AC

Chế độ mô phỏng tức thời lặp lại liên tục

Chế độ mô phỏng tức thời không lặp lại Bạn có thể điều chỉnh thời gian mô phỏng trong phần Analysis Transient

Chế độ Số

Chế độ VHDL Nếu nút lệnh này được chọn, chương trình sẽ cho phép hiển thị trình trạng lỗi của linh kiện, ta có thể thay đổi tình trạng lỗi của từng linh kiện trong bản Thuộc tính (Properties Editor)

Chuyển đổi sơ đồ nguyên lý sang dạng 3 chiều hoặc 2 chiều

Phím nóng: [F6] Đây là một đặc điểm nổi bật ở phần mềm

TINA phiên bản 7 mà các phiên bản cũ hay các phần mềm khác không thể thực hiện được Ở chế độ này, các linh kiện được hiển thị một cách sống động, giúp người sử dụng quan sát mạch trực quan hơn

Hình 2.2 – Chuyển đổi giữa dạng 2D hoặc 3D

Chuyển sơ đồ nguyên lý trực tiếp sang mạch in

Tìm kiếm các linh kiện Một hộp thoại Tìm kiếm sẽ hiện lên cho phép bạn tìm các linh kiện theo tên như mong muốn

Tuy nhiên chương trình có hạn chế là không thể hiện trước hình dạng linh kiện mà ta lựa chọn nên gây rất nhiều khó khăn cho người sử dụng

Hình 2.3 – Cửa sổ tìm kiếm các linh kiện

Bạn cũng có thể lựa chọn các linh kiện trong danh sách này Đây là danh sách các linh kiện đầy đủ nhất

của chương trình

5 The Component Bar: Thanh Linh kiện Các linh kiện được sắp xếp

thành các nhóm Mỗi khi bạn lựa chọn 1 nhóm, các linh kiện trong

nhóm đó sẽ xuất hiện trên thanh công cụ Khi nhấn chuột trái vào

linh kiện mong muốn, con trỏ đổi sang hình bàn tay và bạn có thể

bỏ linh kiện đó vào mạch Bạn có thể quay hoặc đảo chiều các linh

kiện trước khi đưa vào mạch bằng cách sử dụng các phím [+/-] :

quay 90o và phím [*]: lấy đối xứng Khi đã hiệu chỉnh xong vị trí

cũng như hướng của linh kiện, bạn nhấn chuột trái 1 lần nữa để

đặt linh kiện vào mạch

6 Find component Tool: Công cụ giúp bạn tìm kiếm nhanh các linh

kiện bằng tên có trong cơ sở dữ liệu của phần mềm

5

6

7 Open files tab: Thẻ mở các tập tin Bạn có thể mở nhiều mạch hoặc

nhiều phần của một mạch điện (Macro) cùng một lúc, và công cụ

này dùng để chuyển đổi giữa các tập tin đã được mở Chỉ cần

nhấn chuột vào Thẻ để chuyển đến mạch bạn cần

8 The TINA Task bar: Thanh tác vụ nằm ở phía dưới của màn hình,

có chức năng cung cấp nút tắt cho các dụng cụ đo khác nhau hay

các máy ảo sử dụng trong chương trình Khi các máy ảo được

nhấn hoạt (trong phần T&M) thì sẽ xuất hiện 1 cửa sổ mới tương

ứng với mỗi loại Bạn chọn nút LOCK (Khóa) để đặt cửa sổ chính

của chương trình luôn nằm phía dưới các cửa sổ của máy ảo khác

Điều này thuận lợi cho việc quan sát mô phỏng Tuy nhiên bạn

cũng có thể làm ngược lại bằng các chọn UNLOCK (Không khóa)

9 The Help line: Dòng trợ giúp nằm ở phía dưới cùng của cửa sổ có

chức năng cung cấp những dòng giải thích ngắn gọn hoặc các

phím tắt khi bạn di chuyển con trỏ qua các nút lệnh

2.2 Sử dụng Chuột:

Đây là một số phương pháp sử dụng chuột cơ bản để chỉnh sửa sơ đồ

Hình 2.4 – Các lệnh khi nhấn chuột phải vào cửa sổ soạn thảo

7

8

9

2.2.1 Sử dụng Chuột Phải:

Khi bạn bấm chuột phải vào chương trình thì sẽ xuất hiện 1 menu gồm

các chức năng sau:

Cancel Mode: Hủy bỏ linh kiện (hoặc dây nối) đang lựa chọn

Last Component: Lấy lại linh kiện cuối cùng đã sử dụng

Wire: Chuyển sang chế độ Nối dây Trong chế độ này, con trỏ có

hình dạng cây viết và bạn có thể vẽ dây nối

Delete: Xóa linh kiện được lựa chọn

Rotate Left, Rotate Right, Mirror: Quay hoặc đảo chiều linh kiện

đang được lựa chọn Bạn có thể sử dụng tổ hợp phím [CTRL-L]

hoặc [CTRL-R] để quay các linh kiện

Properties: Sử dụng lệnh này bạn có thể hiệu chỉnh các thuộc tính

của linh kiện như giá trị, nhãn… bạn có thể thiết lập các tham số

cho linh kiện Khi hộp thoại Properties xuất hiện bạn có thể dùng

phím F9 để sao chép các giá trị đặt làm Tên của linh kiện

2.2.1 Sử dụng Chuột Trái:

Selection (Lựa chọn): khi nhấn chuội phải vào linh kiện, bạn sẽ lựa

chọn linh kiện mong muốn và bỏ lựa chọn các linh kiện không

mong muốn

Multiple selection (Lựa chọn nhiều linh kiện): để lựa chọn 1 lúc

nhiều linh kiện, bạn giữ phím SHIFT trong khi bấm chuột và các

linh kiện mong muốn Nếu linh kiện đã được lựa chọn, khi bạn bấm

chuột vào nó 1 lần nữa thì nó sẽ không lựa chọn linh kiện đó nữa

Việc lựa chọn nhiều linh kiện 1 lúc sẽ thuận lợi trong việc Nhóm các

linh kiện và di chuyển chúng…

Selection of all objects: Dùng tổ hợp phím CTRL-A để lựa chọn tất

cả các linh kiện trong mạch

Moving objects: Bạn có thể di chuyển các linh kiện bằng cách nhấn

chuột trái vào linh kiện đó và kéo thả đến nơi mong muốn

Parameter modification: Khi bấm 2 lần vào linh kiện hộp thoại thay

đổi thông số của linh kiện sẽ xuất hiện Bạn có thể thay đổi các

thông số mong muốn

Crossing wires: Nối các dây chéo nhau

Block : Đặt linh kiện vào mạch

2.3 Các đơn vị đo:

Khi thay đổi các tham số hay các giá trị cho một linh kiện, bạn có thể sử

dụng các chữ viết tắt có định dạng như sau:

Ví dụ bạn có thể nhập giá trị 1 điện trở là: 1M (ohm) thay vì phải nhập

1.000.000 (ohm)

Lưu ý: khi nhập giá trị sử dụng các chữ viết tắt bạn phải phân biệt chữ hoa

và chữ thường, đồng thời không có khoảng trống giữa chữ và số trước đó

2.4 Cách nối dây – Đặt các linh kiện:

2.4.1 Cách đặt các linh kiện vào mạch:

Các linh kiện được lấy ra từ Thanh Linh kiện và biểu tượng của chúng

được di chuyển bởi con trỏ đến nơi cần đặt Khi bạn nhấn chuột trái,

chương trình sẽ tự động đặt linh kiện vào bản mạch chính

Các linh kiện có thể được định vị thẳng đứng hoặc nằm nganh hoặc có thể

quay một góc 900 theo chiều kim đồng hồ bằng cách bấm phím [+] hoặc tổ

hợp phím [Ctrl-R], hay quay ngược chiều kim đồng hồ bằng cách bấm phím

[-] hoặc tổ hợp phím [Ctrl-L] Hơn nữa, một số linh kiện (như Transitor) có

thể đảo chiều bằng cách sử dụng phím [*] Bạn cũng có thể sử dụng các nút

hoặc nhấn chuột phải vào linh kiện và chọn Rotate Left/Rotate

Right/Mirror

Sau khi các linh kiện đã được định vị và đặt vào mạch, bạn có thể nhấn

đôi chuột trái vào linh kiện, một hộp thoại hiện lên cho phép bạn thay đổi

các tham số, các giá trị của linh kiện

Hình 2.5 – Bảng thiết lập các thuộc tính cho linh kiện

2.4.2 Cách nối dây:

Để vẽ một dây nối, bạn di chuyển chuột vào điểm cuối cùng của linh kiện,

nơi sẽ bắt đầu 1 dây nối Con trỏ sẽ biến đổi thành hình cây viết Tùy thuộc

vào việc tùy chọn của chương trình mà bạn có thể nối dây theo 2 cách sau:

Từ điểm bắt đầu nối dây, bạn nhấn chuột trái, sau đó di chuyển cây

bút và chương trình sẽ tự động vẽ dây theo hướng đi Trong khi vẽ

dây, bạn có thể di chuyển bất cứ hướng nào và dây nối cũng sẽ tự

động đi theo Để kết thúc việc nối dây, bạn bấm chuột trái một lần

nữa Đây là chế độ nối dây mặc định trong các phiên bản TINA từ

trước tới nay và nó có ưu điểm là tương đối dễ sử dụng, tạo ra

đường nối dây đẹp

Chọn chế độ nối dây: hoặc bấm phím tắt [SHIFT] Sau đó bạn

nhấn chuột trái vào điểm cần nối và di chuyển cây bút Để kết thúc

việc nối dây, bạn bấm chuột trái một lần nữa

Nếu bạn muốn hủy bỏ dây nối khi đang di chuyển cây bút, bạn chỉ cần

bấm nút [ESC]

Khi đang nối dây, nếu bạn nhấn và giữ phím [CTRL] thì con trỏ di

chuyển đến đâu, dây nối sẽ tự động vẽ trực tiếp vào mạch đến vị trí của con

trỏ

Đoạn dây nối được tạo ra luôn nằm ngang hoặc thẳng đứng Tuy nhiên

bạn cũng có thể có được những đoạn dây nối nằm nghiêng bằng việc sử

dụng các linh kiện tạo ra mạch cầu trong Thanh linh kiện đặc biệt

Chương 3: GIỚI THIỆU CÁC MÁY ẢO

VÀ CÁC LOẠI NGUỒN MÔ PHỎNG

3.1 Nguồn tương tự và nguồn số :

Trên thanh công cụ sẽ hiển thị ra khi ta nhấn chuột trực tiếp trên thẻ

Sources:

Hình 3.1 – Thanh Linh kiện gồm các Nguồn mô phỏng

3.1.1 Nguồn tương tự:

Được sử dụng để mô phỏng trong các mạch tương tự

voltage source : là nguồn điện áp một chiều

Sau khi lấy linh kiện ra ta nhấn dúp vào linh kiện sẽ hiện ra bảng như

sau:

Hình 3.2 – Bảng thiết lập thuộc tính cho nguồn điện áp 1 chiều

• Label: là tên kí hiệu của linh kiện sẽ hiện ra trên giao diện

• Footprint name: là tên của linh kiện khi ta vẽ mạch in

• Voltage[V] ta chỉnh mức điện áp một chiều nếu không ghi đơn

vị thì đơn vị mặc định là vol Ngoài ra còn có các bội số khác: m (mili vol),k(kilo vol)… muốn cho hiển thị ra ngoài thì ta dánh dấu vào ô vuông bên cạnh

• Internal resistange:là điện trở trong của nguồn

• IO state :cho phép ta xác định

Sau khi chọn xong ta nhấn OK

current source: là nguồn dòng một chiều

Sau khi lấy linh kiện ra ta nhấn đôi vào linh kiện sẽ hiện ra bảng như

sau:

Hình 3.3 – Bảng thiết lập thuộc tính cho nguồn dòng 1 chiều

Các thông số cũng tương tự như nguồn áp ở trên Chỉ khác ở chỗ thông số ở

Current là ta phải ghi giá tri cho dòng điện

battery: đây là nguồn pin một chiều

Sau khi lấy linh kiện ra ta nhấn đôi vào linh kiện sẽ hiện ra bảng như

sau:

Hình 3.4 – Bảng thiết lập thuộc tính cho nguồn pin 1 chiều

Ta phải chỉnh các thông số tương tự như trên nguồn áp

voltage generator: là một nguồn áp

Với linh kiện này ta có thể tạo được một nguồn tín hiệu bất kì như

chúng ta mong muốn

Sau khi lấy linh kiện ra ta nhấn đôi vào linh kiện sẽ hiện ra bảng như

sau:

Hình 3.5 – Bảng thiết lập thuộc tính cho nguồn áp

• Dc level [v] :là mức điện áp một chiều

• Signal :cho phép chúng ta xác định được dạng của tín hiệu.ta

nhấn chuột trái vào phần chữ màu xanh của ô này thì sẽ xuất hiện ta nhấn vào nút này sẽ hiện ra bảng sau:

Hình 3.6 – Bảng thiết lập dạng tín hiệu

Dựa vào bảng này ta xác định được dạng của tín hiệu

• pulse: tín hiệu dạng xung

• unit step: tín hiệu dạng bước nhảy

• sinusodial: tín hiệu dạng hình sin

• cosinusodial: tín hiệu dang cos

• square: tín hiệu dạng vuông

• triangle: tín hiệu dang tam giác

• general: tín hiệu dạng hình thang

• User defined: tín hiệu theo một hàm nào đó do người dùng

tạo ra Khi nhấn vào thẻ này sẽ xuất hiện cửa sổ sau:

Hình 3.7 – Bảng thiết lập dạng tín hiệu người dùng tự định nghĩa

Ta có thể ghi tin hiệu dưới dạng một hàm số với biến t Sau đó nhấn

test để kiểm tra hình dạng của tín hiệu Sau đó ta nhấn OK

v Chú ý: khi ghi tín hiệu dạng hàm bậc 2 trở lên ta phải ghi dạng

hàm mũ

Ví dụ:với hàm bậc 2 : t^2 chứ ta không được ghi là t*t

current generator : là một nguồn tạo tín hiệu dạng dòng điện

Sau khi lấy linh kiện ra ta nhấn đôi vào linh kiện sẽ hiện ra bảng như

sau:

Hình 3.8 – Bảng thiết lập thuộc tính cho nguồn tạo

tín hiệu dạng dòng điện

Cách thiết lập các thông số giống như trên nguồn áp

I(U): là nguồn dòng được điều khiển bằng điện áp

Hình 3.9 – Bảng thiết lập thuộc tính cho nguồn dòng được

điều khiển bằng điện áp

Giá trị nguồn dòng tạo ra được tính bằng giá trị nguốn ấp điều khiển

đưa vào nhân với hệ số trong transconductance [S]

U(U): nguồn áp được điều khiển bằng điện áp

Hình 3.10 – Bảng thiết lập thuộc tính cho nguồn áp

điều khiển bằng áp

Giá trị nguồn áp tạo ra được tính bằng giá trị nguốn áp điều khiển đưa

vào nhân với hệ số trong voltage amplication

U(I): nguồn áp được điều khiển bằng dòng điện

Hình 3.11 – Bảng thiết lập thuộc tính cho nguồn áp

điều khiển bằng dòng điện

Giá trị nguồn áp tạo ra được tính bằng giá trị dòng điện điều khiển

đưa vào nhân với hệ số trong transresistance [ohm]

I(I): là nguồn dòng được điều khiển bằng dòng điện

Hình 3.12 – Bảng thiết lập thuộc tính cho nguồn dòng

được điều khiển bằng dòng điện

Giá trị nguồn dòng tạo ra được tính bằng giá trị dòng điện điều khiển

đưa vào nhân với hệ số trong current amplication

pulse source: là nguồn xung trong các mô phỏng số Điểm đặc

biệt của loại nguồn này là ta có thể chọn được kiểu xung mà chúng ta mong

muốn ở dạng tuần hoàn hay không tuần hoàn Có thể thay đổi chiều rộng

của xung theo ta mong muốn Sau khi lấy linh kiện ra ta nhấn đôi vào linh

kiện sẽ hiện ra bảng như sau :

Hình 3.13 – Bảng thiết lập thuộc tính cho nguồn xung

Các thông tương tự như ở phần trên Ngoài ra cò có các thông số khác

Moment #1: là khoảng thời gian bắt đầu xảy ra sự kiện 1

Level #1 : cho phép ta hiệu chỉnh mức điện áp cao hay thấp tại thời điểm ta chỉ ra ở trên moment #1 Có bốn mức tuỳ chọn như hình vẽ

v Chú ý : ta có thể tạo ra nhiều sự kiện như vậy bằng cách Add new

nhiều lần Chúng ta có thể tạo ra xung tuần hoàn hay không tuần

hoàn bằng cách đánh đấu hoặc không đánh đấu vào ô repeat

Remove last: loại bỏ đi sự kiện được chọn ở Add new

Clear: xoá hết về dạng lúc đầu khi chưa thiết lập thông số

Load: cho phép ta co thể tạo được nguồn xung mà đã được tạo sẵn trước đây và đã được lưu vào ở đâu đó Lúc này ta chỉ cân chỉ đến đường dẫn để thiết lập nguồn xung

Save as: lưu dạng của nguồn xung để sau này có thể lấy ra sử dụng lại khi cần thiết Sau khi thiết lập các thông số xong ta nhấn OK

clock : cho phép chúng ta tạo ra tín hiệu xung tuần hoàn Khi lấy

được linh kiện ra ta nhấn đôi vào nó sẽ hiện ra bảng thông số sau :

Hình 3.15 – Bảng thiết lập tín hiệu xung tuần hoàn

Các thông số Label, Pootprint name, Parameter thiết lập như trên

Frequency: là tần số của xung

Duty cycle: là tỉ số giữa thời gian lúc đầu(T1) với chu kì của xung

Odd state [T1]: xác định mức điện áp trong khoảng thời gian T1

Even state [T2]: xác định mức điện áp trong khoảng thời gian T2

Start time, Stop time: là giới hạn thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc

Start state, Stop state: là trạng thái bắt đầu và kết thúc của xung

rise time: thời gian cần thiết để thay đổi mức trạng thái Càng nhỏ càng tốt Thường ta để ở dạng mặc định chứ không nên thay đổi sau khi thiết lập các thông số xong ta nhấn OK

Pulse 2 : tương tự như công cụ pulse

Clock 2 : tương tự như clock

Digital voltage source : nguồn một chiều cho mô phỏng số

Hình 3.16 – Bảng thiết lập thuộc tính nguồn 1 chiều mô phỏng số

Output voltage : ta thiết lập giá trị điện áp cho nguồn Để hiển thị giá

trị này trên giao diện ta đánh dấu vào ô vuông bên cạnh

Digital high source : nguồn số ở mức cao Tạo mức điện áp chuẩn

để quy định mức cao

Hình 3.17 – Bảng thiết lập thuộc tính nguồn số ở mức cao

Digital low source : nguồn số ở mức thấp.tạo mức điện áp chuẩn

để quy định mức thấp

Hình 3.18 – Bảng thiết lập thuộc tính nguồn số ở mức thấp

data generator 4-bit : là nguồn phát 4 bit cho chế độ mô phỏng số

mà đầu ra có thể thay đổi là mức cao hay mức thấp

Hình 3.19 – Bảng thiết lập thuộc tính nguồn phát 4 bit

Các thông số label, footprint name,parameter thiết lập như trên

Pattem : cho phép chúng ta hiệu chỉnh dạng tín hiệu phát ra ngoài Khi

nhấn vào sẽ hiện ra cửa sổ sau :

Hình 3.20 – Bảng thiết lập dạng tín hiệu

Tổng cộng có 256 địa chỉ có nghĩa là chúng ta có thể tạo ra được 256

dạng các tín hiệu phát ra trên 4 đầu ra của thiết bị

Affected address (low) : xác định số thứ tự của xung phát bắt đầu để fill

Affected address (high) : xác định số thứ tự của xung phát kết thúc để fill khi nhấn Fill sẽ hiện ra bảng sau :

Hình 3.21 – Bảng điền nhanh số 0 hoặc 1

Fill with 0 : điền đầy số 0

Fill with 1 : điền đầy số 1

Shift 1 left :dịch số 1 sang trái

Shift 1 right : dịch số 1 sang phải

Shift 0 left : dịch số 0 sang trái

Shift 0 right : dịch só 0 sang phải

Count up : đếm lên

Count down : đếm xuống

Intial value : giá trị ban đầu

Ngoài ra ta có thể thay đổi giá trị trực tiếp trên phần bên trái cửa sổ này trong phần Value

Step time : thời gian cho mỗi bước nhảy

Start address : địa chỉ bắt đầu cho phát tín hiệu

Stop address : địa chỉ kết thúc cho phát tín hiệu

Repeat pattem : lặp lại chu kì khi phát

Bin : cho phép ta viết ở cột value là số dạng nhị phân

Hex : cho phép ta viết ở cột value là số dạng thập lục phân

Sau khi thiết lập xong các thông số ta nhấn OK

Data generator 8-bit : là nguồn phát cho chế độ mô phỏng số mà

đầu ra có thể thay đổi là mức cao hay mức thấp cho 8 ngõ ra của thiết bị

Các thông số được hiệu chỉnh tương tự Data generator 4-bit

3.2 Giới thiệu các loại máy ảo:

3.2.1 Máy tạo hàm (FUNCTION GENERATOR):

Hình 3.22 – Máy tạo hàm

Máy tạo hàm (function generator): là một máy đa mục đích, nó có thể

được sử dụng làm:

- Một nguồn tham chiếu: tạo ra một sóng hình sin tạ một biên độ, tần

số, pha ,và điện áp một chiều (DC offset ) đặc biệt

- Một máy tạo hàm: tạo ra nhiều dạng sóng tại một biên độ, tần số, pha,

và điện áp một chiều (DC offset ) đặc biệt

- Một máy quét (sweep generator): tạo ra sự quét tần số lôga và tuyến

tính

: Nút tăng, giảm

:Nút chọn lựa hàng giá trị

: Nút này cho phép chúng ta xác lập những giá trị, dạng sóng đã

chọn lựa cho nguồn (source)

: Chọn dạng sóng (since ,cosine, xung…) : Bật hoặc tắt chế độ sweep

: Những phím này cho phep xem, hay thay đổi tần

số bắt đầu, tần số kết thúc, thời gian quét …

: Thiết lập mode quét là đơn hay liên tục

: Chọn lựa mode quét là tuyến tính hay logarithmic

Parameters: Các phím này cho phep chúng ta xem, thay đổi các thông

3.2.2 Máy đo vạn năng (Multimeter):

Chức năng: cho phép đo điện áp và dòng điện DC, AC, điện trở, hoặc

tần số trên mạch điện giữa đầu vào và ra (input và output)

Hình 3.23 – Máy đo vạn năng

Chức năng:

: đo điện áp một chiều DC

: đo điện áp xoay chiều AC

: đo dòng điện một chiều DC

: đo dòng điện xoay chiều AC

: đo điện trở

: đo tần số

Input: được sử dụng để kết nối với DMM để đo dòng, áp, điện trở, tần số

Đầu vào HI thì dương hơn đầu cuốI LO, và LO thì cách ly so với đất

3.2.3 Máy XY Recorder:

Chức năng: dùng để hiển thị dạng một hay nhiều dạng sóng

Hình 3.24 – Máy XY Recorder

Các thiết lập cho trục hoành (X):

: chọn lựa kênh nguồn cho trục X là input Nếu ta đặt một voltmeter trong mạch thì ta có thể đo được điện áp nhánh của nó

:thay đổI tỷ lệ trục X theo thứ tự 1-2-5

:dịch chuyển tín hiệu theo trục X

Các thiết lập cho trục tung (Y):

: chọn kênh nguồn cho trục Y là output Nếu ta đặt một

voltmeter trong mạch thì ta có thể đo được điện áp nhánh của nó

: tắt hoặc mở kênh

: thay đổI tỷ lệ trục Y theo thứ tự 1-2-5

: dịch chuyển tín hiệu theo trục Y

3.2.4 Máy hiện sóng Oscilloscope:

Chức năng: dùng để hiển thị dạng sóng trên màn hình

Hình 3.25 – Máy hiện sóng Oscilloscope

Các thiết lập cho trục X:

Ø HORIZONTAL : tăng, giảm thờI gian theo các hệ số 1-2-5

Ø POSITION: dịch trái, phảI tín hiệu theo trục X

Ø Mode : chọn lựa mode hiển thị cho tín hiệu ra

Ø X source :chọn lựa kênh nguồn X theo mode X-Y

Các thiết lập cho trục Y:

:chọn lựa kênh đầu vào (input channel), bật hoặc tắt

: thay đổi tỷ lệ chiều dọc theo hệ số 1-2-5, di chuyển tín hiệu theo chiều dọc

Trigger : cho phép ta chọn lựa mode trigger hoặc nguồn, thay đổi mức

trigger, và chọn lựa cạnh lên, xuống của tín hiệu đối với trigger

: các con trỏ đo giá trị của sóng ra

: chuyển dạng sóng sang chế độ đồ thị

3.2.5 Máy phân tích tín hiệu (signal analyzer):

Chức năng: phân tích tín hiệu ở miền tần số

Hình 3.26 – Máy phân tích tín hiệu

Thiết lập kênh đầu vào (input channel):

: các nút này cho phép chúng ta chọn lựa kênh đầu vào, kết hợp các tín hiệu khác với dạng sóng ra, và bật, tắt kênh

Để hiển thị dạng sóng ở đầu ra (output) thì ta đặt một Test point tại một

điểm tương ứng trên mạch

: tăng, giảm biên độ đầu và (input amplitude) theo hệ số 1-2-5

Đơn vị biên độ có thể chuyển đổi qua lại giữa dB và Volts bằng nút

: dụng cụ đo tự động chọn lựa dãy giá trị hợp lý nhất để đo tín hiệu

đầu vào

: dụng cụ đo sẽ làm việc ở dãy giá trị đo thông thường

: các nút này dùng để thiết lập tần số bắt đầu, tần số kết thúc

: độ phân giải (X/log -nếu nút được chọn

X/linear -nếu nút được chọn)

: chọn lựa kiểu phân tích(Lin magnitude,Log magnitude, dB magnitude, phase, Bode<độ lợi và phase>, biểu đồ Nyquist và Group

Delay)

: cho phép xác định tỷ lệ chiều dọc theo dB

: cho phép ta chọn lựa các mode đo như: Swept-sine, Amplitude spectrum, Amplitude spectral density, Power spectrum and

Power spectral density

Trong chế độ Swept-sine, máy tạo hàm(function generator) có thể tạo ra các

dạng quét loga hoặc tuyến tính với việc chọn lựa tần số bắt đầu, tần số kết

thúc và độ phân giải (resolution)

: cho phép ta chọn mode trigger hợăc nguồn, thay đổi mức trigger và chọn cạnh lên hoặc xuống để bắt đầu cho máy phân tích tín hiệu

: cho phép thay đổi mức tham chiếu, mức tham chiếu là công xuất biên độ hoặc điện áp biên độ (amplitude power or voltage) bởi đường

thẳng 0 dB

: chọn lựa hàm cho window như: uniform, Flat top…

3.2.6 Máy phân tích phổ (spectrum Analyzer)

Chức năng: phân tích phổ của tín hiệu

3.2.7 Máy phân tích mạng (Network analyzer):

Chức năng: dùng để đo hiệu suất điện của các thiết bị,các mạch được

sử dụng trong các hệ thống phức tạp Dựa trên sự phản xạ sóng trỏ về của

các các thiết bị đo đặt trong máy phân tích khi có một tín hiệu chuẩn gửi

đến chúng mà ta có thể biết được chúng là các phần tử thụ động hay tích