ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
National Instruments
USA
ELECTRONIC WORKBENCH
MultiSim 9
Pripremio:
Mensur Šakić
ing. telekomunikacija
Sarajevo 19.11.2007
1
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
PREDGOVOR
Programski alat Electronics Workbench je duže vrijeme prisutan na našim prostorima u
verziji 5c. U nekoliko članaka „Radio T9“ autori su koristili simulacijske mogućnosti ovog
programa kako bi na virtualan način potvrdili i pokazali rezultate dobivene u praksi ili su ga
koristili u edukacijske svrhe. Snaga ove vrste programa je u mogu ćnosti aktivnog
projektiranja strujnih krugova. To znači da je projektirani strujni krug moguće „pustiti u rad“ i
na njemu obaviti sva potrebna mjerenja kako bismo se uvjerili u njegovo ispravno i o čekivano
funkcioniranje a da pri tome ne moramo isti i fizički sagraditi i priključiti na izvor električne
energije. U fazi projektiranja komponentama je moguće mijenjati nazivne vrijednosti
odnosno koristiti se scenarijem „šta ako“. Kad smo potpuno sigurni u valjano funkcioniranje
strujnog kruga u fazi simuliranja, slijedi faza njegove fizi čke realizacije i ponovne provjere
ispravnog funkcioniranja. Novije verzije ovog programa uključuju i dodatne programe koji
realiziranje projekta vode do samog kraja. Oni će umjesto vas sačiniti specifikaciju svih
komponenti i dijelova, preporučiće njihove proizvođače, obaviće kompleksni posao njihovog
optimalnog fizičkog i tehnički ispravnog razmještanja i kreiranja svih veznih puteva te će na
kraju ponuditi crteže jednog ili više nivoa za fizi čko realiziranje ploče sa štampanim vezama.
Cilj ovog članka je da vas nau či osnovnim koracima pri korištenju programa za projektiranje i
analizu rada zamišljenih strujnih krugova metodom simulacije. Kako bi stekli vještinu
praktičnog korištenja ovog programa, i početnici i profesionalci moraju proći isti put obuke.
Koristeći stečeno znanje početnici će se okušati u kreiranju krajnje jednostavnih strujnih
krugova sa tendencijom njihovog usložnjavanja, a profesionalci će isto znanje iskoristiti za
kreiranje kompleksnih strujnih krugova i obavljanje analiza na profesionalnom nivou.
Za one koji su tek zapo čeli sa procesom svog obrazovanja ili se nastavljaju usavršavati u
struci u edukacijskim ustanovama koje tretiraju problematiku iz oblasti strujnih krugova
(teorijska i praktična nastava iz elektronike – digitalne i analogne – industrijske i
komercijalne, elektrotehnike – elektri čnih instalacija i mreža, telekomunikacija, fizike....) ovo
je izvanredna prilika za učenje bez granica.
Pomislite samo na to da u toku razvoja vaših sklopova ne ćete napraviti nikakvu
materijalnu/finansijsku štetu ako ste nehotice napravili kratak spoj ili niste upotrijebili
odgovarajuće nazivne struje osigura ča ili ste obrnuli polaritet elektrolitskog kondenzatora ili
2
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
izvora istosmjerne struje ili ste na ulaze vanredno skupog osciloskopa, analizatora spektra ili
analizatora mreža doveli enormno visoke vrijednosti napona što bi uništilo skupocijeni
instrument ili ste napravili bilo šta što bi u stvarnim uvjetima ugrozilo vaše zdravlje i
život....Većina ovih ekscesnih situacija može biti izbjegnuta ako se u po četnoj fazi
projektiranja uključe simulaciske metode.
Definitivno i neodložno nabavite neku od verzija ovog programa makar on bio i vremenski
ograničen za korištenje (jer tada ne morate isti plaćati) i iskoristite ga svugdje i u svim
prilikama gdje vam to zatreba. Korist od toga će biti neslućeno velika!
UVOD
Electronics Workbench - MultiSim program je platforma za simulaciju strujnih krugova,
sličan drugim SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) programima,
uz čiju pomoć se mogu modelirati razli čiti analogni i digitalni strujni krugovi. Program
omogućava modeliranje bilo kojeg zamišljenog strujnog kruga, ispitivanje njegovog
funkcioniranja za različite vrijednosti komponenti ili ispitivanje funkcioniranja cijelog
strujnog kruga primjenom DC, AC ili tranzijentne analize te puno više od toga. Sa ovim
alatom korisniku je dostupno na hiljade dijelova i komponenti, kojima može pristupiti.
Electronics Workbench - DesignSuite programski paket sadrži i druge programe kao što su
Multicap, Multisim, Ultiboard i Ultiroute. Mi ćemo svoju pažnju fokusirati na MultiSim 9,
platformu za simulaciju strujnih krugova. On je dio paketa DESIGNSUITE koji je u verziji 9
bio slobodno dostupan početkom 2006. godine i bilo ga je mogu će preuzeti sa sljedeće Web
stranice:
www.electronicsworkbench.com/html/proprod_dl.html
U ovom momentu na istoj Web stranici je raspoloživa verzija 10.0 ovog programa koji se
može slobodno preuzeti u svrhu procjene njegovih mogu ćnosti i vrijednosti, na vremenski
period od 30 dana. Kapacitet mu je 300-340 MB. U okviru verzije 10.0 NI (National
Instruments) nudi odvojeno pakete prilagođene potrebama različitih grupa i korisnika. Na
raspolaganju su tri paketa: Multisim za studente, nastavnike, i profesionalce.
Za one koji žele prije usvojiti osnovna znanja pri korištenju ovog programa mogu pristupiti
Web stranici na kojoj se nalazi tekst grupe autora sa Internacionalnog univerziteta na Floridi –
USA (FIU-FLORIDA INTERNATIONAL UNIVERSITY) – odjel za elektro i računarski inženjering.
Pomenuti materijal je poslužio kao osnov za pisanje ovog članka. Preuzeti tekst je dopunjen
sa dodatnim pojašnjenjima u vidu teksta slika i šema te slikama i šemama koje se u preuzetom
tekstu pominju ali nisu prikazane. Izvorni tekst se nalazi na Web stranici:
http://vlsilab.fiu.edu./projects.html
Obzirom da smo rekli da ćemo za obuku koristiti raniju verziju 9.0, po čnimo tako da otvorimo
MultiSim9.
Korisnci OS MS Windows, će pronaći MultiSim9 u sekvenci direktorija kako slijedi:
Start > All Programs > Electronics Workbench > DesignSuite Freewere Edition9 > MultiSim
9. Ako kliknete na MultiSim 9, pojavi će se se prozor programa kao na slici 1.
Nakon što ste pokrenuli Multisim program otvoriće se MultiSim prozor i automatski će biti
otvorena i radna površina za modeliranje novog strujnog kruga ili prazna datoteka sa
ponuđenim imenom „Circuit 1“.
3
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 1
Uputno je da se prije narednih aktivnosti u čine odgovarajuća podešavanja. Prvo se odnosi na
promjenu standarda simbola putem padajućeg menija Optinons/Global preferences/Simbol
standard/DIN, a drugo se može izvršiti odmah ili kasnije a odnosi se na veli činu radne
površine. Ako znate da će šema biti velika povećajte površinu odmah koristeći padajući meni
Options/Sheet Properties/Workspace/Sheet size gdje možete izabrati neki od standardnih
formata ili preko opcije Custom size izaberite dimenzije radne površine po volji.
Kreiranje nove ili otvaranje postojećih datoteka sa šemama (create/open):
Ako želite šemu spasiti pod drugim imenom (različitim od ponuđenog), jednostavno kliknite
na File/Save As sa trake alata i upišite ime po vašem izboru. Ako želite otvoriti postoje ću
datoteku kliknite na File/Open sa trake alata i izaberite datoteku koju želite otvoriti.
Započnite izborom i stavljanjem dijelova na radnu površinu Multisim prozora od kojih će biti
sastavljena šema strujong kruga za simuliranje jednostavnog djelitelja napona.
Stavljanje komponenti:
Sa trake alata izaberite Place/Component, pojaviće se prozor kao na slici 2:
Ovdje ćete pronaći sve komponente potrebne za sastavljanje strujnog kruga djelitelja napona
kojeg želite sastaviti. U vašem slučaju tražite: otpornike (Resistors), izvor istosmjerne struje
(VDC) i komponentu uzemljenja (ground). Uzemljenje je neophodno velikom broju sklopova.
Ako ga izostavite, biće prijavljena poruka o greški.
4
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
U prozoru Group: izaberite Basic. Sada sa mišem ili tipkama sa strijelicama izaberite
Resistor. U srednjem dijelu prozora Component: vidjećete listu otpornika
standardiziranih vrijednosti i tolerancija. Radi jednostavnosti izaberite otpornik 1k Ω, 5% i
kliknite na OK. Slobodno vucite komponentu (za cijelo vrijeme dok vu čete komponentu biće
vidljivi njeni obrisi), bez pritiskanja tipki na mišu, do mjesta na radnoj površini koje ćete sami
odrediti. Klikom na lijevu tipku postavljate komponentu na radnu površinu MultiSim prozora,
a klikom na desnu tipku poništavate izbor i postavku. U MultiSim-u imate opciju postavljanja
virtualnih komponenti. Jedina razlika je u tome što se parametri virtualnih komponenti
(virtual components) mogu proizvoljno birati. Postavljanje virtualne komponente možete
obaviti izborom komponente sa plavih ikona koje se nalaze na traci sa alatima kako pokazuje
slika 3:
Slika 2
Slika 3
5
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Vratite se vašem strujnom krugu i postavite još jedan otpornik 1k Ω, 5%. Sada ćete pronaći i
postaviti komponente izvor istosmjerne struje (VDC) i uzemljenje (ground). Ponovo, na traci
sa alatima izaberite Place/Component. U prozoru Group: izaberite Sources (izvori). U
prozoru Family: izaberite Power_Source. U prozoru Component: izaberite DC_Power.
Postavite ga na radnu površinu MultiSim prozora pa onda izaberite komponentu Ground.
Ako želite postavili ne-virtualne komponente možete koristiti i traku sa alatima sa slike 4.
Slika 4
Manipuliranje komponentom:
Postavite komponentu na radnu površinu MultiSim prozora.
Pomicanje komponente:
Kliknite na komponentu da biste je izabrali. Držite i povucite komponentu na novo mjesto.
Okretanje komponente:
Kliknite desnom tipkom na komponentu. Da biste komponentu okrenuli 90° u smjeru kretanja
kazaljke na satu izaberite 90° Clockwise ili to uradite istovremenim pritiskanjem na tipke
[Ctrl+R], a za okretanje komponente za 90° u smjeru suprotnom kretanju kazaljke na satu
izaberite 90° CounterCW ili to uradite istovremenim pritiskanjem na tipke [Ctrl+Shift+R].
Prevrtanje komponente:
Kliknite desnom tipkom miša na komponentu. Za prevrtanje komponente horizontalno (oko
njene vertikalne ose) izaberite Flip Horizontal [Alt+x]. Za prevrtanje komponente vertikalno
(oko njene horizontalne ose) izaberite Flip Vertical [Alt+y].
Brisanje komponente:
Kliknite desnom tipkom miša na komponentu. Izaberite Delete[Delete].
Ožičenje:
Sa trake alata izaberite Place/Wire. Postavljanje žice ćete obaviti tako što ćete odrediti njeno
početno mjesto postavljanjem kursora na to mjesto te klikom na lijevu tipku fiksirate po četak
a zatim slobodno povla čite kursor do mjesta gdje žica treba da završi i kliknete dvostruko na
lijevu tipku miša. Ako u toku postavljanja žice imate potrebu istu lomiti, na mjestu prijeloma
kliknite jednom na tipku miša, a zatim nastavite ranije pomenutim postupkom. Ako se
komponente međusobno povezuju žicom, jednostavno, pri postavljanju kursora na
odgovarajući priključak i pri pojavi tačke, kliknite lijevom tipkom miša a zatim slobodno
vucite kursor do željenog mjesta. Pri pojavi ta čke na priključku komponente ili neke ranije
postavljene žice fiksirajte kraj žice. Ako žica treba imati slobodan kraj tada dvostruko kliknite
na lijevu tipku miša.
6
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
DEFINIRANJE ANALIZE
Vaš strujni krug za dijeljenje napona izgleda kao na slici 5.
R1
1.0kΩ
V1
5V
R2
1.0kΩ
Slika 5
Sada ćete izvršiti neke od analiza na ovom strujnom krugu.
Kao i druge platforme za simulaciju, MultiSim može prikazati rezultantne vrijednosti napona i
struje nakon obavljanja simulacije. Evo kako:
Prvo, spasite vaš strujni krug izborom File/Save As i upisivanjem imena po vašem izboru
(npr. Djelitelj napona). Zatim pokrenite simulaciju izborom Simulate/Run ili pritiskom na
tipku [F5]. Simulaciju možete pokrenuti i klikanjem na ikonu
sa trake alata. Iz
Simulate/Instruments izaberite Multimeter (slika 6). Postavite ga u šemu i to na mjesto koje
želite analizirati. Multimetrom možete mjeriti struju, napon, otpor i db.
Slika 6
MultiSim 9 raspolaže i sa drugim multimetrima i osciloskopima koji su vjerna kopija stvarnih
uređaja. To su Agilent generator funkcija, multimetar i osciloskop, te Tektronics osciloskop.
Na slici 7. je prikazan Agilent multimetar.
7
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 7
Na izabranom multimetru sa slike 6, klikom na tipku Set dopušteno vam je mijenjanje
osnovnih parametara instrumenta (slika 8.).
Slika 8
Rezultati mjerenja:
Struja kroz otpornike 1k (slika 9.).
XMM1
R1
1.0kΩ
V1
5V
R2
1.0kΩ
Slika 9
8
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Napon na otporniku 1k (slika 10.).
XMM1
R1
1.0kΩ
V1
5V
R2
1.0kΩ
Slika 10
Mjerenje možete obaviti i upotrebom mjerne sonde koja je predstavljena ikonom
. Sonde
možete postaviti prije pokretanja simulacije na mjesta koja želite analizirati ili prvo pokrenite
simulaciju a zatim kliknite na ikonu mjerne sonde i povucite istu do bilo kojeg mjesta u
strujnom krugu koje želite analizirati. Ovaj drugi način je vjerna kopija mjerenja na stvarnim
uređajima pri ćemu mjernu sondu premještate od ta čke do tačke i pri tome očitavate
odgovarajuće električne veličine. Na slici 11. su prikazane sonde koje su postavljene prije
pokretanja simulacije.
R1
1.0kΩ
V: 5.00 V
V(p-p): 0 V
V(rms): 0 V
V(dc): 5.00 V
I: 2.50 mA
I(p-p): 0 A
I(rms): 0 A
I(dc): 2.50 mA
Freq.: --E--
V1
5V
R2
V: 2.50 V
1.0kΩ V(p-p): 0 V
V(rms): 0 V
V(dc): 2.50 V
I: 2.50 mA
I(p-p): 0 A
I(rms): 0 A
I(dc): 2.50 mA
Freq.: --E--
Slika 11
Konačno, odgovarajuće rezultantne vrijednosti napona i struje možete vidjeti ako pokrenete
analizu DC radne tačke. Prvo izaberite Simulate/Analyses, a zatim izaberite DC operating
point. To određuje DC radnu tačku strujnog kruga i daje detaljan izvještaj o naponima i
strujama u svim čvorovima strujnog kruga.
9
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 12
Opisani izbor opcije analize otvori će prozor kao na slici 12. Budu ći da vas interesiraju samo
struja i napon, izaberite parametre Voltage and current u prozoru Variables in circuit.
Zatim, sve parametre iz lijevog prozora, obilježavajući svaki zasebno i klikom na tipku Add,
dodajte u desni prozor. Kada ste završili dodavanje kliknite na Simulate. Dobiće se slijedeći
rezultati (slika 13.).
Slika 13
Do ovog momenta ste saznali kako sastaviti strujni krug pronalaze ći njegove dijelove, kako ih
postaviti, povezati, kako promijeniti njihove nazivne vrijednosti i/ili reference i kako se
10
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
istovremeno uz dodatne mogućnosti prebaciti na izvršavanje simulacije u MultiSim-u. U
nastavku ćete obaviti različite analize na nekoliko jednostavnih strujnih krugova.
Primjer 1: Sastavite strujni krug sa slike 14.
Slika 14
Lista dijelova sadrži: izvor istosmjerne struje, kondenzator, otpornike, diode 1N4148 i
uzemljenje. Kad ste sastavili šemu, spasite istu tako što ćete izabrati sa trake alata File/Save
As birajući ime datoteke „Primjer1“ i sada ste spremni da obavite razli čite simulacije.
Preletna (Sweep) DC analiza
Pod DC preletom se podrazumijeva strujni izvor čiji DC napon kontinuirano mijenja unutar
opsega vrijednosti „prelijeće“ da bi se vidjelo kako se kolo ponaša za razli čite vrijednosti
napona. Potrebno je definirati preletni izvor, početnu i krajnju vrijednost i vrijednost prirasta
preleta izražene u voltima.
Da biste postavili analizu DC preleta sa trake alata izaberite Simulate/Analyses, izaberite
zatim DC Sweep i kliknite lijevom tipkom miša. Upišite vrijednosti kako je to pokazano na
slici 15. To pokazuje da će se DC prelet odvijati na izvoru V1 a vrijednosti će biti u opsegu
-10V do 15V sa prirastom 1V.
11
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 15
Pored učinjenog trebate kliknuti na karticu Output kako biste izabrali promjenljive vašeg
strujnog kruga koje će biti prikazane u izlaznom prozoru analize.
U tom slučaju prikazani izlazi će biti žice označene sa 2, Mid i izme đu kondenzatora 0,47uF i
otpornika 5,6k.
Na slici 16. je prikazan rezultat preletne DC analize.
Analiza prijelaza (transient):
Prijelazna analiza izračunava različite vrijednosti u strujnom krugu u domeni vremena. Npr.
stavite sonde osciloskopa na izvor pobudnog signala koji generira sinusni oblik vala, te na
izlaz strujnog kruga, a zatim pokrenite analizu prijelaza. Na osciloskopu bi se trebao vidjeti
sinusni val pobudnog signala i valni oblik koji je rezultat analize prijelaza na izlazu strujnog
kruga. Za analizu prijelaza se obi čno koriste izvor sa impulsnim naponom
(PULS_VOLTAGE) i izvor izmjenične struje (AC_POWER).
12
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 16
Konačno, analiza prijelaza zahtijeva od vas da unesete dva parametra: korak štampanja i
konačno vrijeme. Korak štampanja odre đuje koliko izračuna mora napraviti MultiSim kako bi
nacrtao odgovarajući valni oblik kao rezultat analize prijelaza. Konačno vrijeme je vrijeme
kad će simulacija analize prijelaza biti završena.
U ovom primjeru upotrijebite šemu strujnog kruga sa slike 14 u kojoj ćete umjesto preletnog
(sweep) DC izvora upotrijebiti kao pobudu izvor izmjeničnog napona (AC_VOLTAGE) sa
slijedećim parametrima:
Napon (Pk): 10V
Napon Offset: 0V
Frekvencija (F): 1kHz
Spasite šemu strujnog kruga sa slike 17 kao datoteku pod imenom „Primjer1-1“. Na slici 18.
je prikazana postavka zadatih parametara izvora izmjeni čnog napona.
Analiza je predstavljena na slici 19. Pobudni signal je sinusnog valnog oblika koji gererira
pobudni izvor izmjeničnog napona V1, čija je amplituda 10V i frekvencija 1kHz. Drugi valni
oblik je rezultat analize prijelaza na otporniku R4 (5,6k). Zadato vrijeme trajanja analize
prijelaza je 5ms.
13
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 17
VCC
5V
D1
R2
1N4148
3.3kΩ
C1
R1
V1
1.0kΩ
1.0uF
R3
10 V
1kHz
0Deg
D2
3.3kΩ
1N4148
Slika 18
14
R4
5.6kΩ
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 19
pokazuje integrator koji je konstruiran sa operacijskim poja čivačem.
Izlaz Vo predstavlja integral ulaznog signala V1 u domeni vremena. Integrator pretvara signal
pravokutnog u signal trokutnog oblika i signal trokutnog oblika vala u signal sinusnog oblika
vala. Kako je pokazano, ulazni pravokutni val mijenja amplitudu u granicama -5V i 5V sa
periodom od 1ms simetričnog oblika.
Primjer 2: Slika 20.
V1
7
1
5
U1
10 V
3
R1
-5 V 5 V
0.5msec 1msec
6
2
10kΩ
741
4
V3
C1
10nF
R2
10kΩ
Slika 20
15
V2
10 V
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
AC analiza
AC Preletna (Sweep) analiza je u biti frekvencijska analiza. Omogu ćava vam prikaz
amplitude signala koji ulazi u strujno kolo u ovisnosti o frekvenciji. Ovaj postupak simulira
frekvencijski odziv nekog pojačivača.
Za postavljanje parametara AC analize preleta odaberite Simulate/Analyses, a zatim izaberite
AC Analysis.
U odgovarajuće kućice prozora AC Analysis unesite sljedeće parametre:
Početnu frekvenciju – Start frequency (FSTART): 10 Hz
Krajnju frekvenciju – End frequency (FSTOP): 100 kHz
Tip preleta – Sweep Type: Decade
Broj tačaka po dekadi – Number of points per decade: 10
Vertikalna skala – Vertical scale: Decibel (Odabir ove opcije će rezultirati grafikom decibelfrekvencija koji je predstavljen na slici 21.)
Slika 21
16
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Analiza prijelaza (transient)
Za postavljanje parametara analize prijelaza izaberite Simulate/Analyses, a zatim Transient
Analysis.V3 je u osnovi AC izvor te prema tome, parametri izvora V3 će definirati analizu
prijelaza (slika 22)
Slika 22
Kliknite na karticu Output pa izaberite prijelaz signala sa ulaza ($5) na izlaz ($3) – slika 23.
Slika 23
17
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 24. prikazuje rezultirajući prijelazni graf.
Slika 24
Alternativno, MultiSim ima jednu osciloskop komponentu koja vam, kad se pokrene
simulacija, omogućava poređenje oblika signala u posebno odabranim čvorovima.
Da biste ovo uradili izaberite Simulate/Instruments, a onda izaberite Osciloscope. Spojite
ulaze osciloskopa na odgovaraju ća mjesta. Sada odaberite Simulate/Run [F5], a zatim
podesite skalu vremenske baze, te skale osjetljivosti oba ulaza osciloskopa kako bi se rezultati
jasno vidjeli.
Na slici 25. je prikazan način priključenja osciloskopa i tok alalize na njegovom zaslonu.
Primjer 3: Ovaj primjer strujnog kruga je spoj uobi čajenog BJT diferencijalnog poja čivača.
Ovdje ćemo pokazati samo pojačanje strujnog kruga sinusnog vala koriste ći analizu prijelaza.
18
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 25
VCC
VCC
10V
10V
R1
R2
2.5kΩ
2.5kΩ
Q1
Q2
2N2222
2N2222
V1
1V
0.5kHz
0Deg
Q3
R3
R4
5kΩ
5kΩ
2N2222
R5
1.05kΩ
VEE
-10V
Slika 26
19
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Analiza prijelaza
Izaberite komponentu AC_VOLTAGE preko Place/Komponent. U kućici grupa (Groupe)
izaberite izvor (Sources). Zatim u kućici (familly) pronđite SIGNAL_VOLTAGE ,
AC_VOLTAGE. Dvostruko kliknite na komponentu AC_VOLTAGE, a zatim upišite sljede će
vrijednosti:
Izvor sinusnog signala V1 ima slijedeće parametre (slika 27.):
Voltage offset: 0V
Amplituda napona -Voltage (Pk): 1V
Frekvencija - Frequency (F): 0,5 kHz
Slika 27
Ako difercijalni tranzistorski par koristimo kao linearni pojačivač priključimo na njegov ulaz
vrlo mali iznos diferencijalnog signala (nekoliko milivolti).
Ponovo, za podešavanje parametara analize prijelaza, izaberite Simulate/Analyses, a zatim
Transient Analysis. Postavite početno vrijeme (TSTART) na 0 ms a krajnje vrijeme
(TSTOP) na 10ms. Zatim na kartici izlaz (Output) izaberite odgovarajuće čvorove u kojima
ćete promatrati valni oblik signala.
20
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Transient Analysis.
Početno vrijeme – Start Time (TSTART): 0s
Krajnje vrijeme – Stop Time (TSTOP): 10 ms.
Rezultirajuća analiza prikazana na slici 28. pokazuje valni oblik ulaznog napona, oblike
napona na kolektorima tranzistora Q1 i Q2 te tranzistora Q3.
Slika 28
Na slici 29. je prikazan način priključenja osciloskopa i tok analize na njegovom zaslonu.
21
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 29
DODATAK A: Valni oblici
Ovdje ćete vidjeti nekoliko najčešće generiranih i korištenih valnih oblika u elektronici koje je
moguće simulirati programom MultiSim9.
Generiranje impulsa:
Satni (Clock) oblik impulsa se generira koristeći komponentu Puls_Voltage, koji možete
dobiti izborom Place/Component, a zatim izborom Clock Voltage iz familije Signal
Voltage sa trake alata. Strujni krug sa slike 31. konstruiran je radi ilustracije satnog impulsa.
Obratite pažnju na invertorsku kopmonentu NE (NOT) koja je dodata u strujni krug kako bi se
izlazni satni impuls prikazao i u njegovom invertiranom obliku. NE (NOT) komponentu
možete nači izborom Place/Component. U kućici Groupe izaberite Misc. Digital, izaberite
TIL, a zatim u kućici komponenti izaberite NOT.
XSC1
Tektronix
P
G
1 2 3 4
T
U1
NOT
V1
200 Hz
5V
Slika 30
22
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Alternativno, možete koristiti neki od generatora funkcija koji se isporučuje sa MultiSim-om.
Generiranje četvrtastih oblika (četvrtki):
Generiranje ovog tipa vala je krajnje jednostavno. Kreirajte jedan, koristeći komponentu
Puls_Voltage (Slika 31.) ili upotrijebite neki od raspoloživih generatora funkcija.
V1
-1 V 1 V
0.5msec 1msec
R1
1kΩ
Slika 31
Na slici 32. je pokazan izgled izlaza
Slika 32
Generiranje pilastog oblika
Generiranje pilastog oblika se čini na isti način kao i generiranje četvrtki. Za ovaj primjer
uzmite komponentu Puls_Voltage sa pokazanim vrijednostima (Slika 33.).
23
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 33
Rezultirajući izgled generiranog pilastog oblika signala prikazan je na slici 34.
Slika 34
24
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
DODATAK B: Digitalne komponente
Ovdje ćemo pokazati nekoliko jednostavnih primjera koristeći digitalne komponente uz
pomoć MultiSim-a.
Primjer 1:
Strujni krug sa slike 35. je sastavljen od dvoulaznih ILI (OR) vrata. Izbaberite
Simulate/Instruments, a zatim Logic Converter. Ovaj logički pretvarač može prikazati i
stanje vašeg strujnog kruga kao i pripadajuću tablicu istinitosti.
Slika 35
Žice 1 i 2 su ulazi OR vrata, a žica 3 se uvijek koristi kao izlaz logi čkog kruga. U šemi
dvostruko kliknite na Logic Converter, zatim kliknite na kružiće A i B kako biste aktivirali
oba ulaza ILI (OR) vrata, kliknite na
nakon čega ćete vidjeti rezultirajuća
logička stanja dvoulaznih ILI (OR) vrata (slika 36.).
Slika 36
Primjer 2:
U ovom primjeru simuliraćemo 4-bitni brojač koristeći MultiSim. Šema strujnog kruga je
prikazana na slici 37. A rezultat logičke analize na slic
25
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
U2
AND4
U1A
2
1CLR
1
XLA1
1QA
1QB
1QC
1QD
3
4
5
6
1
1I NA
V1
74393N
1kHz
5V
F
C Q T
Slika 37
Slika 38
Ovim bi zaokružio kratko predstavljanje programa za simuliranje strujnih krugova.
Kako bi se uvjerili u korisnost ovog programa, u nastavku ćemo sastaviti nekoliko šema
uređaja koje su u časopisu RADIO T9 (Časopis Asocijacije radio-amatera BiH) objavljivali
26
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
autori članaka te na taj na čin pokazati njegovu konkretnu primjenu. Predstaviću i niz drugih
strujnih krugova koji će imati za cilj podsticanje čitalaca na korištenje ovog programa u
najrazličitije svrhe.
U srednjim škola u predmetu Informatika, obrađuje se nastavna jedinca logi čka algebra.
Obzirom da simulacijski program EWB – Multisim 9 ima podršku i za ovu vrstu problema,
odlučio sam da taj njegov dio približim, kako nastavnicima praktično-teorijske nastave tako i
učenicima te radio-amaterima konstruktorima koji žele proširiti svoja znanja iz ove sve
aktuelnije oblasti. Kako realizirati sklop koji treba da izvršava odgovarajuću logičku
funkciju? Odgovor na ovo pitanje postaje krajnje jednostavan ako sa razmišljanjem pro čitate
retke koji slijede.
U rješavanju ovog tipa zadataka bi će vam od osobite kortisti instrument koji se krije pod
nazivom logički pretvarač (Logic Converter), a koji možete izabrati sa popisa padaju ćih
menija izborom Simulate/Instruments/Logic Converter ili direktno sa menija svih
instrumenata koji je obično inicijalno postavljen vertikalno na desnoj strani Multisim radnog
prozora i krije se pod ikonom kao na slici 39.
Slika 39
Kliknite lijevom tipkom miša na ikonu sa slike 39 a zatim istu otpustite, zakačićete za kursor
obrise pomenutog instrumenta koji zatim prenesite i postavite na radnu površinu. Pri tome
morate voditi računa da ostavite dovoljno slobodnog prostora za šeme koje će biti generirane
iz zadatih logičkih algebarskih izraza, tablica istinitosti i obratno. Ponovnim klikom na lijevu
tipku miša ispustite instrument koji zatim iz forme obrisa prelazi u formu ikone i ostaje na
mjestu gdje ste ga ispustili (Slika 40. i Slika 41.)
Slika 40
Slika 41
Kliknite sada dvaput na instrument sa slike 41. i otvori će se prozor kao na slici 42.
Slika 42
27
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Pretvaranje šeme logičkog sklopa u tablicu istinitosti
Generiranje tablice istinosti, pri čemu vam je poznata šema logi čkog sklopa sastavljena od
logičkih kapija koje su predstavljene dogovorenim simbolima pojedinih logi čkih algebarskih
operacija ILI (OR), I (AND) i NE (NOT), odvija se u nekoliko koraka.
1. Priključite ulaze kola na ulazne krajeve logičkog pretvarača (Logic Converter).
Moguće je priključiti do 8 ulaza.
2. Na 9-ti kraj logičkog pretvarača priključite jedan jedini izlaz logičkog sklopa.
3. U dijelu slike 4. ozna čenom sa „pretvaranje“ ( Conversions) kliknite na prvu tipku
„pretvaranje kola u tabelu istinitosti“ ( Circuit to Truth Table)
.
Primjer 1:
Sastavimo proizvoljnu šemu logi čkog sklopa sa jednom dvoulaznom OR (OR2), jednom
dvoulaznom I (AND2) i NE (NOT) logičkom kapijom kao na slici 43.
Slika 43
Sa popisa padajućih menija izaberimo Place/Component/Database:(Master
DataBase)/Group:(Misc Digital)/Family:TIL)/Component:(OR2)/OK
Gornji slijed koraka će rezultirati pojavom dogovorenog simbola dvoulazne ILI logičke
kapije (OR2) koji ćete klikom na lijevu tipku miša ispustiti neposredno ispod ranije
postavljenog logičkog pretvarača. Isti postupak ponovite i za dvoulaznu I logičku kapiju
(AND2) te NE kapiju (NOT).
Nakon što ste pripremili sve komponente povežite ih prema datoj šemi i priključite na
instrument kako je to opisano u koracima 1. i 2. Izgled povezanog sklopa je predstavljen
slikom 44.
Slika 44
28
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Sada učinite korak 3, kliknite na tipku
i u prozoru Logic Converter XLC će
se pojaviti tablica istinitosti za upravo sastavljeni logički sklop. Obzirom da postoje samo dva
ulaza (A i B) mogući broj kombinacija na ulazima može biti 2 2 = 4, a samim tim i broj
generiranih vrijednosti logičke funkcije na izlazu koju predstavlja ovaj logički sklop mora biti
4. Velika cifra 2 predstavlja bazu binarnog brojnog sistema a mala cifra 2
(potencija/eksponent) – predstavlja broj ulaza u logi čki sklop. Slika 45.
Slika 45
Upisivanje i pretvaranje tablice istinitosti
Da biste popunili tablicu istinitosti:
1. Kliknite na onoliko ulaza koliko ih trebate, od A do H, koji se nalaze na vrhu
prozora logičkog pretvarača. Prazni prostor će se ispuniti kombinacijama nula i
jedinica čime se potpuno definiraju ulazni uvjeti. Vrijednosti u stupcu izlaza na desnoj
strani su inicijalno postavljeni na „ ? “.
2. U stupcu izlaza, umjesto znakova „ ? “, postavite željene vrijednosti izlaza za svaki
ulazni uvjet.
Da biste promijenili vrijednosti izlaza, kliknite na odgovarajući znak „ ? „. Svakim narednim
klikom će se mijenjati znak kako slijedi „ 0“, „1“, „X“ (izbor znaka „ X “ znači da je
prihvatljiva bilo koja od vrijednosti 1 ili 0).
Da biste pretvorili tablicu istinosti u Bulov izraz kliknite na tipku „tablica istinitosti u Bulov
izraz“ (Truth Table to Boolean Expression)
.
Bulov izraz će se pojaviti u ku ćici na dnu prozora logičkog pretvarača.
Da biste tablicu istinitosti pretvorili u jednostavniji Bulov izraz ili postojeći Bulov izraz u
.
njegov jednostavniji oblik, kliknite na tipku „Jednostavnije“ (Simplify)
29
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Pojednostavljenje se posiže Quine-McCluskey metodom. Obi čno se koristi tehnika Karnoovih
(Karnaugh) mapa. Međutim, Karnoove mape rade samo sa malim brojem promjenljivih i
računa sa intuitivnošću čovjeka, dok Quine-McCluskey metod isprobava sve kombinacije sa
sa svim promjenljivim dok ne iscrpi i zadnju mogu ćnost. Ovaj metod je neprikladan za ru čnu
obradu.
Napomena: Pojednostavljenje Bulovog izraza zahtijeva ve ći raspoloživi kapacitet memorije.
Ako to nije slučaj Multisim možda neće moći privesti kraju ovu operaciju.
Upisivanje i pretvaranje Bulovih izraza
Bulov izraz je moguće upisati u ku ćicu koja se nalazi na dnu prozora logi čnog pretvarača
zapisujući ga kao zbir produkata ili produkt zbirova.
Da biste pretvorili Bulov izraz u tablicu istinitosti , kliknite na tipku „Bulov izraz u tablicu
istinitosti“ (Boolean Expression to Truth Table)
.
Da biste pretvorili Bulov izraz u šemu logi čkog sklopa, kliknite na tipku „Bulov izraz u kolo“
(Boolean Expression to Circuit)
.
Logičke kapije koje simboli čki opisuju Bulov izraz pojavljuju se u prozoru gdje se
projektiraju i sva ostala kola. Izabrane komponente možete pomicati po radnoj površini ili ih
staviti sve u zasebno kolo koje je predstavljeno sa jednim simbolom i odgovaraju ćim brojem
ulaza i izlazom. Ako sa trenutno izabranih komponenti želite skinuti znak odabira, kliknite na
prazni dio tačkaste strukture radne površine.
Da biste vidjeli kolo koje je sastavljeno isklju čivo od logičkih kapija tipa NI (NAND),
kliknite na tipku „Bulov izraz u NI“ ( Boolean Expression to NAND)
.
Napomena: Širina vodiča u rezultirajućem kolu je određena odabirom debljine vodiča sa
menija Edit/Propertis/Wiring/Wire width (inicijalna debljina vodiča je 1).
Primjer 2:
Pretvorite slijedeću tablicu istinitosti u Bulov izraz, a zatim isti pokušajte pojednostaviti i
konačno iz Bulovog izraza generirajte pripadaju ći logički sklop, koji realizira zadatu tablicu
istinitosti. Isti logički sklop zatim realizirajte samo sa NI (NAND) logi čkim kapijama.
ulazi
izlaz
A
B
C
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Y
1
0
1
0
0
0
0
1
Tablica istinitosti 1.
30
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Ranije opisanim postupkom postavite na radnu površinu logi čki pretvarač, zatim kliknite dva
puta na njegovu ikonu kako biste mogli upisati zadate ulazne i izlazne podatke. Klikom na
kružiće koji se nalaze iznad oznaka ulaza A, B i C generirajte sve mogu će kombinacije na tri
ulaza. Broj tih kombinacija je 2 3 = 8. Slika 46.
Slika 46
Sada u subac izlaza umjesto znaova „ ? “ unesite vrijednosti zadate stupcom Y iz tablice
istinitosti 1. Slika 47.
Slika 47
Klikom na tipku
pretvorimo tablicu istinitosti u Bulov izraz, koji će se
pojaviti u kućici na dnu prozora logičkog pretvarača. Slika 48.
31
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 48
Funkcija predstavljena rezultirajućim Bulovim izrazom, za odgovarajuće zadate kombinacije
ulaznih stanja generira pripadajuće izlazno stanje: Y = A′ ⋅ B′ ⋅ C′ + A′ ⋅ B ⋅ C′ + A ⋅ B ⋅ C . Isti
izraz možete zapisati i na slijede ći način (što je češći način označavanja u domaćoj literaturi):
Y = (A ∧ B ∧ C ) ∨ (A ∧ B ∧ C) ∨ (A ∧ B ∧ C)
Znak „ ∧ “ ili „ ⋅ “ predstavlja operator konjukcije,
Znak „ ∨ “ ili „ + “ predstavlja operator disjunkcije i
Znak „ “ ili „ ' “ predstavlja operator negacije.
Obzirom da ovaj Bulov izraz izgleda prili čno komplicirano, pokušajmo ga pojednostaviti
klikom na tipku
. Uočite da se prethodni Bulov izraz pojednostavio i da sada
izgleda ovako: Y = (A′ ∧ C′) ∨ (A ∧ B ∧ C) ili Y = (A ∧ C) ∨ (A ∧ B ∧ C)
Slika 49
32
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Na slici 49. je to i praktično pokazano. Slijedeći korak je generiranje logičkog sklopa koji će
za odgovarajuće ulazne uvjete iz tablice istinitosti na svom izlazu dati projektiranu funkciju.
Kliknite sada na tipku
.
Slika 50
Ako sada kliknete na tipku
cijeli logički sklop sa slike 50. će se
transformirati u novi logički sklop koji obavlja istu logičku funkciju ali je ovaj put realiziran
sa logičkim kapijama tipa dvoulazni NI (NAND2). Slika 51.
Slika 51
Ranije je rečeno da je cijele sklopove moguće objediniti u samo jednan sklop predstavljen
jednim simbolom (subcircuit) koji obavlja istu funkciju i koji ima isti broj ulaza i izlaza kao
razvijeni sklop iz kojeg je nastao. Pogledajte kako se to postiže.
Zamjena cijelog sklopa sa sklopom koji je predstavljen jednim simbolom (subcircuit).
1. Odaberite Place/New Subcircuit. Pojaviće se prozor sa kućicom za upis imena subcircuita.
33
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
2. U praznu kućicu upišite ime subcircuit-a po želji, npr. "LogikaY" i kliknite OK. Vaš
kursor će se promijeniti u obris slike subcircuit-a upučujući vas da je subcircuit spreman za
postavljanje.
3. Kliknite na mjesto u kolu gdje želite smjestiti subcircuit (možete ga kasnije po potrebi
pomicati).
Subcircuit se pojavljuje na željenom mjestu u prozoru na radnoj površini kola kome ga želite
pridružiti kao simbol sa imenom subcircuit-a pored nje.
4. Kliknite dva puta na novi subcircuit nakon čega se otvara prozor
Hierarchical Block/Subcircuit a zatim kliknite na Edit HB/SC. Pojaviće se jedan prozor sa
praznom radnom površinom za modeliranje kola.
5. Postavite i povežite komponente po želji u novom hierarchical block-u.
6. Izaberite Place/Connectors/HB/SC Connector, postavite priključnicu, i povežite je na
željeno mjesto u kolu. Isti postupak ponovite za svaku HB/SC priključnicu posebno.
Sada se vratite na radnu površinu na koju ste postavili simbol subcircuit-a „LogikaY“, i
primjetite da su simbolu dodate priključnice koje ste upravo postavili u razvijenoj šemi kola.
7. Povežite ove priključnice subcircuit-a sa preostalim dijelom kola.
Postavljanje drugog primjerka simbola istog subcircuit-a:
1. Izdvojite simbol željenog subcircuit-a na radnoj površini a zatim odaberite Edit/Copy.
2. Izaberite Edit/Paste kako biste zalijepili kopirani subcircuit na radnu površinu.
Primjer 3:
Logički sklop sa slike 50. zamijeniti sa jednim simbolom i isti priključiti na Logički pretvarač
te provjeriti da li su obje tablice istinitosti iste.
Kliknite na Place/New Subcircuit, nakon čega će se pojaviti prozor kao na slici 52. U praznu
kućicu upišite ime Subcircuit-a po želji, npr. „LogikaY“, pa zatim kliknite OK.
Slika 52
Simbol koji se pojavi sa imenom LogikaY smjestite na željeno mjesto. Sada kliknite dva puta
unutar simbola nakon čega će se otvoriti prozor Hierarhical Block/Subcircuit. Na Kartici
Label kliknite na tipku Edit HB/SC.
34
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 53
Otvoriće se prazna radna pvršina na koju ćete postaviti i povezati komponente logičkog
sklopa sa slike 50. Poslije toga kliknite na Place/Connectors/HB/SC Connector i postavite i
povežite tri ulazne i jednu izlaznu priključnicu na odgovarajuća mjesta u logičkom sklopu sa
slike 50. Po potrebi svakoj priključnici možete prilagoditi imena kao u ranijem logičkom
sklopu. Novi logički sklop sa dodatim ulaznim i izlaznim priključnicama izgleda kao na slici
54.
A
B
C
Y
Slika 54
Sada pređimo na glavnu radnu površinu gdje smo smjestili simbol Subcircuit-a i primjetite
kako su na isti dodate priklju čnice za povezivanje. Slika 55.
35
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
X1
A
B
C
Y
LogikaY
Slika 55
Simbol sa priključnicama povežite na logi čki pretvarač kao na slici 56. kliknite dva puta na
ikonu instrumenta a zatim kliknite u novootvorenom prozoru na tipku
.
Slika 56
Slika 57
Prostor za tablicu istinitosti se popunjava sa ulaznim uvjetima i izlaznim rezultatima funkcije.
Poređenjem ove tablice istinitosti sa tablicom istinitosti sa slike 47. Zaklju čite da su tablice
potpuno iste iz čega proizilazi da logički sklop obuhvaćen jednim simbolom i označen sa
36
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
imenom LogikaY obavlja istu logičku funkciju kao i sklop sa slike 50. što je i bio cilj ovog
primjera.
GRETZ1
SEC1
30 V
50 Hz
0Deg
3A
2
1B4B42
4
R2
R5
R6
1.5kΩ
390Ω
7.5kΩ
T11
2N3055A
R8 0.2 Ω
1
DC 1e-009Ω
T10
R9 0.2 Ω
2N3055A
D1
3
PLUS
-
+
A
1.995
1N4148
R1
T9
BC327
D2
C1 C2
A
T2
1N4148
0.33 Ω
2200uF-POL
T1
2200uF-POL
BC327
R10 68Ω
2N3055A
R7
1.0kΩ
T3
BC337
R3
6.8kΩ
R4
C3
D3
33Ω
4.7nF
1N4148
100%
BC327
1N4148
0.51
Key = B
R12
5.1 Ω
Ω
T5
BC337
SEC2
2
100uF-POL
20 V
60 Hz
0Deg
0,1A
R17
51Ω
T7
T8
BC337
BC337
R15
R13
1.0kΩ
LED3
BC337
1B4B42
4
LED2
1.0kΩ
T4
GRETZ2
V
C5
S2
R11
P2
1KΩ_LIN
Key = S
T6
D5
V
0.000
-
100%
1N4148
Key = 1
DC 10MΩ
+
330Ω
D4
S1
P1
10KΩ_LIN
Key = A
R14
LED1
R16 1.0kΩ
MINUS
1
P3
R20
330Ω
3
ZD1
C4
470uF-POL
ZD2
ZPD10
RD5.6
R18
R19
820Ω
270Ω
0%
R21
33kΩ
R23
1KΩ_LIN
Key = Q
R22
3.3kΩ
R25
33Ω
79%
TR1
Key = W
2.5kΩ
1.5kΩ
R24
TR2
1.8kΩ
1KΩ_LIN
Key = D
41%
+
_
+
A
_
B
_
+
Ext Trig
XSC1
Slika 58
Ako ste dovoljno dobro ovladali sastavljanjem šema u programu Multisim 9, pokušajte
sastaviti šemu Univerzalne napojne jedinice sa regulaciom struje koju sam objavio u
RADIO T9, broj 50, strana 20-22. Ako niste ranije u činili postavke vezane za standard
simbola, učinite to sada. Odaberite padaju ći meni Options/Global Preferences, nakon čega
će se otvoriti prozor Preferences u kojem ćete izabrati karticu Parts i u okviru Simbol
Standard kliknite mišem na DIN, pa zatim zatvorite prozor sa klikom na OK (Slika 59.).
Šeme koje ste ranije sastavili koristeći ANSI simbole a zatim ih spasili, nakon ove izmjene po
pozivu dotične šeme sa ANSI simbolima u program isti ne će biti zamijenjeni DIN simbolima.
To morate učiniti ručno. Ponuđene oznake za tranzistore (Q), za instrumente (U) za
potenciometre i trimer potenciometre (R), za prekidače (J) itd. možete prilagoditi oznakama
koje se obično koriste (T, V, A, TR, P, S itd). To ćete učiniti dvostrukim klikom na dotični
simbol zatim na karticu Label pa onda u prostoru RefDes postojeću oznaku zamijeniti novom
(npr. umjesto oznake za tranzistor Q1 stavite T1). Na istoj kartici u prostoru Label možete
upisati dodatni komentar za doti čnu komponentu.
37
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 59
Kako biste izvršili podešavanja opisana u pomenutom članku postavite indikatore napona i
struje (voltmetar i ampermetar) prema šemi sa slike 58. Izbor indikatora se vrši sa padajućeg
menija Place/Components/Database: Master Database, Group: Indicators, Family:
VOLTMETER, Component: VOLTMETER_H. Iz istog prozora ćete odabrati i ampermetar,
Family: AMMETER, Component: AMMETER_V. Izbor ovih indikatora se vrši tako da
njihovi priključci i polaritet bude primjeren mjestu u šemi gdje se postavljaju. Primjetite da se
radi o indikatorima za istosmjeri napon i struju.
Da biste podesili najviši podesivi izlazni napon na izlaznim stezaljkama, ostavite priklju čne
kleme napojne jedinice neopterećenim „otvorenim“. Ovaj napon ćete podesiti tako što ćete
potenciometre P1 i P2 postaviti u položaj 100% koristeći tipke na tipkovnici „A“ i „S“. Za sve
komponente koje su u šemi podesive inicijalno se dodjeljuje tipka „SPACE“ čijim se
pritiskanjem povećava a u kombinaciji sa „SHIFT“ smanjuje ovaj postotak a time i vrijednost
veličine dotične komponente. Ova promjena se inicijalno vrši u skokovima po 5%. Ako je
ovaj korak nedovoljno fin za odgovarajuća podešavanja kliknite dvostruko mišem na simbol
dotične podesive komponente. Otvori će se prozor sa nazivom komponente
POTENTIOMETER. Izaberite karticu Value pa u prostoru Key: izaberite tipku kojim ćete
38
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
vršiti promjenu vrijednosti ove komponente ( u našem slučaju za P1 izaberite tipka „A“ a za
P2 tipka „S“ ). U prostoru „Increment“ inicijalna vrijednost je 5%. Za preciznije podešavanje
smanjite ovaj postotak na odgovaraju ću vrijednost. Najniža vrijednost inkrementa je 0,2%.
Sada isto učinite i sa trimer potenciometrom TR2. Za podešavanje vrijednosti izaberite npr.
key: „D“ a Increment: 1%.
Pokrenite simulaciju klikom na padaju ći meni Simulate/Run. Podesite vrijednost TR2 tako
da Voltmetar pokaže vrijednost oko 30V. Voltmetar će postepeno pokazivati sve ve ću
vrijednost. Razlog postepenom povećavanju napona je taj što se proces uspostavljanja
stabilnog stanja ne odvija u realnom vremenu. Ovaj proces traje kra će na bržim računarima
(npr. na računaru sa Core2Duo CPU-om taktne frekvencije 1,86MHz i 1GB RAM-a za
dotičnu kompleksnost sklopa 1 sekunda stvarnog vremena prijelaznog procesa simulirana je
cijelih 115 sekundi. Trimer potenciometar TR2 podešen na 41% nazivne vrijednosti
(0,41*1000 = 410 Ohm) daje na izlazu napon od 30V. Uo čite da u toku simulacije svijetli
zelena svjetleća dioda LED2 koja obavještava korisnika napojne jedinice da se ista nalazi u
normalnom režimu rada. Ovo je normalna posljedica kada je napojna jedinica u praznom
hodu (neopterećeno stanje).
Zaustavite simulaciju klikom na ikonu
. Spojite kratko izlazne stezaljke napojne jedinice.
Provjerite da je prekidač S1 uključen i S2 u poziciji kada je emiter tranzistora T6 spojen sa
crvenom svjetlećom diodom LED3. Upravljanje ovim prekida čima se vrši tipkama „1“ i „B“
respektivno pri čemu se njihov izbor vrši na isti na čin kao i za potenciometre i trimer
potenciometre. Izaberite inkrement podešavanja trimer potenciometra TR1 1% a tipka za
podešavanje neka bude „W“. Postavite potenciometar P3 ranije odabranim tipkom za
upravljanje na vrijednost 0% (kratko spojen P3). Sa inicijalne pozicije 50% na poziciju 0%
dolazite tako što držite pritisnuta tipka „SHIFT“ a tipkate po tipki Q (P3 služi za podešavanje
struje koja neće biti prekoračena bez obzira koliko snažan potroša č priključili na stezaljke
napojne jedinice, uključujući i kratak spoj).
Pokrenite simulaciju klikom na ikonu
. Uočite da voltmetar pokazuje napon 0V što je
posljedica kratko spojenih izlaznih stezaljki. Također uočite da umjesto zelene svjetleće diode
LED2 sada svijetli dioda LED3 koja obavještava korisnika da je dostignuta potenciometrom
P3 podešena grani čna struja. Nakon uspostavljanja stabilnog stanja o čitajte struju i ako je
veća ili manja od 2A izvršite podešavanje trimera TR1 tako da ampermetar pokazuje oko 2A.
Ova vrijednost granične struje će se postići postavljanjem klizača trimer potenciometra TP1
na 79% nominalne vrijednosti. Ako biste prekidač S2 prebacili klikom na tipku „B“ u položaj
kada je emiter tranzistora T6 spojen sa žutom svjetle ćom diodom tada bi pored napona na
voltmetru i struja na ampermetru pala do nule a umjesto crvene zasvijetlila bi žuta dioda.
Tako je obavješten korisnik da se napojna jedinica nalazi u režimu blokiranja izlaza napojne
jedinice. Ovo se dešava kada je potrošač koji je u kratkom spoju ili je oštećen pa vuče
nedopustivo jaku struju, čime se isti štiti od daljeg i potpunog uništenja. Po nestanku uzroka
strujnog prekoračenja napojna jedinica ostaje u blokiranom stanju. Da bi se vratila u normalan
režim rada potrebno je samo prekidač S2 prebaciti u drugi položaj. Ovim su nužna
podešavanja napojne jedinice završena.
Izmjerite sada valovitost napona na ulazu u stabilizatorski dio napojne jedinice (plus pol
elektrolitskih kondenzatora C1 i C2) kao i na njenom izlazu (priklju čne stezaljke).
Za ovo mjerenje potrebno je postaviti osciloskop. Odaberite dvokanalni osciloskop sa menija
Simulate/Instruments/Oscilloscope te kanal A priključite na pozitivan pol kondenzatora C1
i C2 a kanal B na izlazne stezaljke. Cilj ovog mjerenja je da uo čite kolika je valovitost
ulaznog napona u regulator/stabilizator napona a kolika na njegovom izlazu (uobi čajeni
termin za valovitost je „brum“ koji je posljedica frekvencije mreže koja se ako nije svedena u
potrebno male granice manifestira posebno u pojačivačima zvuka kao zvu čna smetnja
39
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
frekvencije 50Hz ). Nakon povezivanja ulaza osciloskopa kliknite dvostruko na ikonu
osciloskopa, nakon čega će se otvoriti prozor Oscilloscope-XSC1. Ispod prostora koji
predstavlja zaslon nalaze se ostali nužni upravljački dijelovi i priključci osciloskopa. U
prostor Timebase postavite Scale na 2ms/Div. Ovo znači da je osa X vremenska osa i da svaki
njen podiok vremenski traje 2ms, a obzirom da je širina zaslona 10 podioka, čitav zaslon traje
20ms. Kako je frekvencija valovitog istosmjernog napona iza dvostranog mosnog ispravlja ča
100Hz, jedna puna promjena traje 1/100 s ili 0,010 s ili 10ms. Dvije pune promjene valovitog
istosmjernog napona će trajati 20ms pa ćete u tom slučaju dvije pune promjene vidjeti na
punoj širini zaslona. Koliko iznosi valovitost od vrha do vrha V(p-p) saznaćete kad
osjetljivost kanala A postavite na 1V/Div. Osjetljivost kanala B postavite na 100 puta ve ću
osjetljivost ili 10mV/Div. Postavljajući markere 1 i 2 na najviši i najniži vrh valovitosti za
kanal A i kanal B možete pro čitati razliku amplituda napona. Razlike o čitanja vidite na dnu
stupca Channel A i Channel B (Slika 60). Ove vrijednosi su vrijednosti napona valovitosti
koji se obilježava sa V(p-p). Ovdje ne ćemo objašnjavati funkcioniranje svake pojedina čno
tipke na osciloskopu. Ako želite saznati nešto više njima kliknite na padaju ći meni
Help/multisim Help odaberite zatim karticu Index pa u praznom prostoru utipkajte riječ
oscilloscope, odaberite oscilloscope settings i dobićete dodatne informacije koje ste željeli.
Slika 60
Pored ovoga koristićete pipalicu za mjerenje (Measurement probe). Postoje dvije vrste
pipalica za mjerenje (ranije smo ih pomenuli): dinamička i postavljena. U ovom slu čaju ćete
koristiti dinamičku koju ćete (kako bi to uradili i u stvarnosti) u kolu pod simulacijom,
prislanjati na nožice komponenti ili spojna mjesta i vodiče, i na taj način očitati trenutne
vrijednosti napona V: , njihove valovitosti V(p-p): ili iznose od najnižeg do najvišeg vrha
promjene, efektivne vrijednosti V(rms):, istosmjerne iznose V(dc): kao i frekvenciju Freq:.
Uočite da je nakon pokretanja simulacije jedino raspoloživi instrument dinamička pipalica.
Kliknite na ikonu
a zatim otpustite tipku miša i povlačite pipalicu do mjesta u šemi na
kom želite obaviti mjeranja. Dodirivanjem vodi ča, nožica pojedinih komponenti na praznim
40
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
mjestima pojedinih mjernih veličina pojaviće se iznosi. Slika 61 pokazuje primjer mjerenja u
jedno takvoj tački.
Slika 61
Namještena pipalica se postavlja na proizvoljno mjesto u šemi izuzev u čvorišta a strijelica
pokazuje inicijalni smjer mjerenja (ona se postavlja za vrijeme neaktivne simulacije). Ako se
npr. na taj na čin izmjeri struja koja ima negativnu vrijednost, to zna či da je njen smijer
suprotan od smjera koji pokazuje strijelica namještene pipalice. Ako želite uskladiti smjer
struje i smjer strijelice pipalice tada ćete kliknuti desnom tipkom na žutu površinu za mjerne
rezultate pa u otvorenom prozoru izaberite Reverse Probe Direction (Slika 62.).
Razmotrimo sada još jedan prakti čan primjer gdje je bilo potrebno prvo ispitati sklop u
programu Multisim 9 a zatim ga i praktično sagraditi. Potrebno je sagraditi punja č NiCd
(NiMH) baterija koje se koriste za osvjetljavanje kućnog broja. U zimskom periodu kada su
dani znatno kraći, hladniji i tmurniji, solarna čelija koja treba da puni baterije nije u stanju da
da dovoljno energije za punjenje u odnosu na vrijeme koje je potrebno za napajanje svjetle ćih
dioda u toku noči. Zato se ukazala potreba za dopunsko punjenje rezervnih baterija i njihova
povremena zamjena sa onim oslabjelog kapaciteta u svjetle ćem kućnom broju. Odlučili smo
se upotrijebiti stabilizator napona LM317.
Slika 62
41
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Zadatak: Punjač NiMH baterija
1300mAh/3,6V sa ograničavačem struje na 10% nazivnog
kapaciteta baterije (130mA) pri naponu od 3,6V. Max. Napon punja ča u praznom hodu smije
biti 4,27V, a max. struja pri kratkom spoju izlaza 0,33A. Pri naponu 3,6V struja punjenja
smije biti oko 158mA a pri max. naponu punja ča 4,27V smije iznositi oko 100mA te na tom
naponu dalje treba da pada do zanemarivo male ja čine. Osnova za prora čun je formula.
⎛
U OUT = U ref ⋅ ⎜⎜1 +
⎝
R2 ⎞
⎟+I ⋅R =
R1 ⎟⎠ ADJ 2
⎛ 560 ⎞
−6
= 1,25 ⋅ ⎜1 +
⎟ + 50 ⋅ 10 ⋅ 560 = 4,26V
235
⎝
⎠
Koja se oslanja na šemu sa slike 63. U ovom slu čaju približna vrijednost otpornika 240Ohm
je postignuta sa dva paralelno vezana otpornika po 470Ohm-a (235Ohm), izlazni napon od
približno 4,27 V se postiže otpornikom od 560Ohm-a. Ograni čenje struje se postiže sa
dodatkom otpornika od 3,9Ohm. Obzirom da kroz ovaj otpornik, u najgorem slu čaju pri
kratkom spoju izlaza, teče struja 334mA, njegova snaga mora biti oko 0,5W.
Slika 63
Na slici 63a. je tipična aplikacija gdje se ograni čenje struje vrši uz pomoć otpornika male
otpornosti.
Slika 63a
42
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Realizaciju šeme u programu Multisim 9 neću opisivati jer je postupak do sada par puta
opisivan (slika 63b.). Treba samo konstatirati da su podaci dobiveni mjerenjem na šemi i
mjerenja na raliziranom punjaču pududarna. Uočite da su baterije u šemi zamjenjene
potenciometrom sa kojim su simulirani različiti nivoi opterećenja od kratkog spoja do skoro
praznog hoda.
XMM2
XMM1
IC1
LM317K
220 V
50 Hz
0Deg
L I NE
VOLTAGE
VREG
COMM
ON
2
TS1
4
GRETZ1
R6
R2
470Ω
470Ω
R3
1
V1
3
1B4B42
100Ω_LIN
Key = A
C1
2200uF-POL
TS_POWER_10_TO_1
R1
560Ω
T1
R5
2N2222A
100Ω
R4
3.9 Ω
Slika 63b
Na slikama 63c. i 63d. je pokazan prakti čno izveden punjač.
Slika 63c
43
50%
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 63d
Sada riješite metodom konturnih struja jedno kompleksno strujno kolo a zatim uz
pomoć programa Multisim 9 izmjerite sve struje u granama i uporedite ih sa onim ra čunski
dobivenim.
Zadatak: U strujnom kolu sa slike 63e. odrediti struje u svim granama metodom konturnih
struja. Zadato je: E1=12V, E2=10V, E5=30V, E6=38V, R1=150Ohm R2=1kOhm,
R3=250Ohm, R4=R6=500Ohm.
Rješenje: U zadatom strujnom kolu sa slike 63e. broj grana je n g=6 a broj čvorova nč=4 te je
broj kontura nk=ng-(nč-1)=6-(4-1)=3
Slika 63e
Sistem jednačina prema oznakama sa slike 63e. po metodi konturnih struja glasi:
44
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
K1
K2
K3
I1(R1+R3+R4)
–I1R3
–I1R4
–I2R3
–I3R4
= E1
+I2(R2+R3)
= –E2+E5
+I3(R4+R6) = –E5–E6
Konturne struje se dobivaju kao rješenje jednačina pomoću determinanti:
I1=D1/D, I2=D2/D i I3=D3/D.
− R4
R1 + R3 + R4 − R3
900 − 250 − 500
D=
− R3
= − 250 1250
R2 + R3
0
0 = 7,5 ⋅ 10 8
0
1000
0
R4 + R6 − 500
− R4
− R3
− R4
E1
12 − 250 − 500
D1= − E2 + E5 R2 + R3
= 20 1250
0 = −2,25 ⋅ 10 7
0
− E5 − E6
0
R4 + R6 − 68
0
1000
− E1
− R4
R1 + R3 + R4
900 12 − 500
D2=
− R3
− E2 + E5
= − 250 20
0 = 7,5 ⋅ 10 6
0
− R4
− E5 − E6 R4 + R6 − 500 − 68 1000
− E1
R1 + R3 + R4 − R3
900 − 250 12
D3=
− R3
R2 + R3 − E2 + E5 = − 250 1250 20 = −6,225 ⋅ 10 7
− R4
− E5 − E6 − 500
− 68
0
0
I1 =
D2 − 7,5 ⋅ 10 6
D1 − 2,25 ⋅ 10 7
D3 − 2,25 ⋅ 10 7
=
=
=
10mA
30mA
I3
=
=
−
;
;
=
= −83mA
I2
=
8
8
D
D
D
7,5 ⋅ 10 8
7,5
10
⋅
7,5 ⋅ 10
Struja grane se određuje kao algebarski zbir konturnih struja onih kontura kojima grana
pripada. Ovaj zbir se formira prema referentnom smjeru u grani. Prema slici 63e. su:
IAB=I1= –30mA
IBD=I2=10mA
ICD=–I2+I3=–10mA–83mA=–93mA
IAD=–I3=83mA
IBC=I1–I2=–30mA–10mA=–40mA
IAC=–I1+I3=30mA–83mA=–53mA
Sastavite sada šemu prema slici 63f. u programu Multisim 9. Postavite zatim namještene
pipalice u svaku od grana i orijenirajte ih kao na slici 63f. Pokrenite simulaciju i dobi ćete
vrijednosti struja kao što je to i matematički pokazano. Za kolo na slici 63f. potrebno je re ći
da je neophodno jedan od čvorova postaviti na referentnu masu. Samim tim smo mjerenjem
45
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
dobili još jedan podatak koji računom nismo pokazali a to su naponi čvorova u odnosu na
referentni čvor A. UA=0V, UB=16,5V, UC=26,5V, UD=–3,5V.
V: 16.5 V
V(p-p): 0 V
V(rms): 0 V
V(dc): 16.5 V
I: -30.0 mA
I(p-p): 0 A
I(rms): 0 A
I(dc): -30.0 mA
Freq.: --E--
V: 16.5 V
V(p-p): 0 V
V(rms): 0 V
V(dc): 16.5 V
I: 10.0 mA
I(p-p): 0 A
I(rms): 0 A
I(dc): 10.0 mA
Freq.: --E--
R1
E1
12 V
V: 0 V
V(p-p): 0 V
V(rms): 0 V
V(dc): 0 V
I: -53.0 mA
I(p-p): 0 A
I(rms): 0 A
I(dc): -53.0 mA
Freq.: --E--
R2
150Ω
V: 26.5 V
V(p-p): 1.73 pV
V(rms): 0 V
V(dc): 26.5 V
I: -40.0 mA
I(p-p): 0 A
I(rms): 0 A
I(dc): -40.0 mA
Freq.: --E--
R3
250 Ω
1.0kΩ
E2
10 V
E5
30 V
R4
500 Ω
V: 0 V
V(p-p): 0 V
V(rms): 0 V
V(dc): 0 V
I: 83.0 mA
I(p-p): 0 A
I(rms): 0 A
I(dc): 83.0 mA
Freq.: --E--
V: -3.50 V
V(p-p): 0 V
V(rms): 0 V
V(dc): -3.50 V
I: -93.0 mA
I(p-p): 0 A
I(rms): 0 A
I(dc): -93.0 mA
Freq.: --E--
R6
500 Ω
E6
38 V
Slika 63f.
U nastavku ću govoriti o mjernim instrumentima koje posjeduje MultiSim 9.0. Naravno, radi
se o virtualnim instrumentima. Neke od ovih instrumenata sam pominjao, koristio i više ili
manje opisao njihov rad. Obziorm da ovaj program ne vrijedi bez instrumeata i mjerenja koja
se sa njima vrše, u narednom tekstu ću pažnju usredotočiti na namjenu i opis rada svakog od
njih kao i način upotrebe u okviru ovog programa.
Instrumenti o kojima ćemo govoriti koriste se za mjerenje električnih karakteristika i veličina
strujnih kola koja se sastavljaju i čiji se rad simulira u MultiSim-u. Ovi instrumenti se
postavljaju, koriste i očitavaju upravo kao ekvivalenti stvarnih instrumenata. Izgledaju kao
instrumenti koji se viđaju i koristite u laboratorijama. Korištenje virtualnih instrumenata je
najlakši put za ispitivanje karakteristika strujnog kola i prikaz rezultata simulacije. Uz
standardne instrumente koji dolaze uz MultiSim, mogu će je kreirati instrumente korištenjem
LabVIEW-a (Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench). Ovo je
programska platforma za razvoj koristi vizualni programski jezik. Nastala je u firmi u kojoj je
nastao i MultiSim (National Instruments). LabVIEW se koristi i za prikupljanje i analizu
podataka, kontrolu instrumenata, i industrijsku automatizaciju na različitim platformama
uključujući i MS Windows.
Virtualni instrument ima dva izgleda: Ikonu koja se spaja u elektri čno kolo, i lice preko koga
su dostupne kontrolni i upravlja čki dijelovi instrumenta. Lice instrumenta se pokaže ili sakrije
dvostrukim klikom na ikonu instrumenta, a mogu će ga je postaviti bilo gdje na radnu
površinu. Dvostrukim klikom na ikonu instrumenta sakrije se ranije prikazano lice. Prilikom
povratka, lice se postavlja na svoje ranije mjesto. Pri spašavanju sastavljenog kola, spašavaju
46
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
se i pozicije lica kao i njihov status skriven/prikazan. Osim pozicije, spašavaju se i postavke
kao i zatečena pokazivanja instrumenata.
Ikona instrumenta pokazuje kako je instrument spojen u strujno kolo. Kada se instrument
spoji pojavi se crna ta čka unutar indikatora priključenosti ulaza/izlaza koja je vidljiva na licu
instrumenta (Slika 64).
Slika 64
Dodavanje instrumenta u strujno kolo
1. Traka sa instrumentima je unaprijed postavljena uz desnu stranu radne površine. Ako se
traka sa instrumentima ne vidi na radnoj površini, klikanjem sekvence
View/Toolbars/Instruments pojaviće se traka sa ikonama za svaki instrument posebno pa
istu treba smjestiti na pogodno mjesto (obično uz desni rub radne površine u vertikalnom
nizu).
Postavka trake sa instrumentima se može obaviti i pozicioniranjem kursora na slobodni dio
površine sa alatima, klikom na desnu tipku miša te postavljanjem kvačice u kvadratić pored
imena instruments. (LabVIEW instrumenti se nalaze u podmeniju na kraju trake
instrumenata).
2. Klikom na instrument sa trake instrumenata, odabire se instrument koji se želi upotrijebiti.
Izbor LabVIEW instrumenata vrši se iz grupe LabVIEW koja se nalazi na kraju trake
instrumenata.
3. Premiještanjem kursora na radnu površinu za sastavljanje strujnih krugova određuje se
mjesto postavljanja instrumenta. Ponovnim klikom se postavlja ikona instrumenta na željeno
mjesto tako da se njegove priklju čnice poravnaju sa rasterom radne površine. Na radnoj
površini se pojavljuje ikona i oznaka instrumenta. Oznaka instrumenta ozna čava vrstu
instrumenta i njegov izgled. Npr, prvi multimetar koji se postavi na radnu površinu se zove
„XMM1“, drugi je „XMM2“, itd. Ove oznake su jednozna čne unutar svakog kola. Ako
sastavite novi strujni krug, prvi multimetar će biti označen sa „XMM1“, itd. Ranije verzije
MultiSim-a ne podržavaju sve instrumente ili višestruki izbor i postavljanje istog instrumenta.
4. Povezivanje instrumenta u strujno kolo vrši se klikom na priklju čnicu ikone instrumenta a
zatim se drugi kraj vodiča povlači do željenog mjesta u strujnom kolu (do nožice komponente,
vodiča ili spoja).
Voltmetru i Ampermetru se ne pristupa na opisani na čin. Ovi instrumenti se nalaze u grupi
indikatorskih komponenti (Indicators).
47
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Korištenje instrumenata
1. Podešavanje instrumenta za mjerenje se vrši tako što se dvostruko klikne na njemu
pripadajuću ikonu. Pojavljuje se lice instrumenta. Zatim se obavljaju sve potrebne postavke
upravo kako bi se to činilo i sa stvarnim instrumentom. Postavke su različite za svaki
instrument. Ako korisnik ne poznaje dovoljno dobro instrument ili su potrebne dodatne upute
za njegovo korištenje, moguće je pozvati pomoć preko padajućeg menija Help.
Vrlo je važno da izbor tipki i pozicija prijeklopnika i ulaza/izlaza za kontrolu instrumenta
budu prilagođene vrsti i iznosu električnih veličina u kolu u kome će biti upotrijebljen
instrument. Ako su postavke neodgovarajuće, to može prouzrokovati pogrešne, neta čne ili
nerazumljive rezultate simulacije. Na licu instrumenta nije moguće mijenjati poziciju svih
detalja za kontrolu rada instrumenta. Pri postavljanju kursora na detalj koji je mogu će
mijenjati pojavi se simbol ruke sa ispruženim kažiprstom.
2. Za puštanje električnog kola u rad, treba kliknuti na tipku Run/Stop simulation (F5) koja
se nalazi na glavnoj traci alata. MultiSim po činje simulirati karakteristike i signale kola te
prikazivati rezultate mjerenja kao da se koristi stvarni instrument. Rezultati simulacije ovise o
konstrukciji kola. Poruke o toku simulacije njenim rezultatima i eventualnim greškama se
ipisuju u posebnom prozoru koji se zove Simulation Eerror Log/Audit Trail. Tok
simulacije se može pratiti prikazom pomenutog prozora koji se aktivira klikom na padajući
meni Simulate i postavljanjem kvačice u prazni kvadratić pored Simulation Eerror
Log/Audit Trail.
Postavka kontrolnih elemenata instrumenta se može mijenjati u toku simuliranja rada kola.
Nije moguće mijenjati elemente kola promjenom vrijednosti komponenata (ovo se ne odnosi
na komponente koje su konstruktivno izvedene tako da im se vrijednost može mijenjati), ili
obavljati aktivnosti kao što su npr. obrtanje ili zamjena komponenti što bi listu kola u činilo
nevažećom.
U toku simulacije je moguće napraviti pauzu ili nastaviti njeno izvršavanje klikom na
Simulate/Pause.
Simulacija se zaustavlja klikom na tipku Run/Stop koja se nalazi na glavnoj traci alata.
Simulacija završava sa rezultatima koji se zateknu na licu instrumenta i u prozoru za njeno
praćenje.
Pregled instrumenata sa kojima raspolaže MultiSim 9.0
Izuzev prva dva instrumenta svi ostali se nalaze na traci instrumenata (slika 65).
Voltmetar
Ampermetar
Multimetar
Analizator izobličenja
Vatmetar
Osciloskop
Generator funkcija
Frekvencmetar/brojač
4-kanalni osciloskop
Agilent generator funkcija
Bode crtač
Generator riječi
48
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Logički pretvarač
I-U analizator
Logički analizator
Agilent multimetar
Analizator mreža
Agilent osciloskop
Mijerna pipalica
Analizator spektra
Tektronix osciloskop
LabVIEW instrumenti
Slika 65
Voltmetar
Spajanje voltmetra
Voltmetar se spaja paralelno trošilu, spajanjem pipalica na kontrolne ta čke sa obje strane
trošila. Kada je kolo aktivirano i njegova karakteristika simulirana, voltmetar pokazuje napon
između kontrolnih tačaka. (Voltmetar može pokazati i trenutnu vrijednost napona prije nego
što se dostigne krajnje stabilno stanje).
Voltmetar se nalazi na traci glavnog menija: Aktivira se klikanjem sekvence
Place/Component/Group: Indicators/Family: Voltmeter. Ako se voltmetar premjesti na
drugo mjesto u kolu, nakon što se simulacija zaustavi, potrebno je ponovo pokrenuti
simulaciju kako bi se dobila o čitanja.
Način rada (DC ili AC)
Voltmetar može mjeriti DC (istosmjerne) ili AC (izmjenične) napone. U DC načinu rada sve
AC komponente signala se eliminiraju tako da se mjeri samo DC komponenta signala. U AC
načinu rada sve DC komponente se eliminiraju tako da se mjeri samo AC komponenta. Kada
je postavljen na AC, voltmetar pokazuje (RMS rout-mean-square) efektivnu vrijednost
napona.
Dvostrukim klikom na voltmetar otvara se prozor pa izborom kartice Value u kućici Mode
moguće je mijenjati jedan od dva na čina rada DC ili AC.
Unutrašnja otpornost
(1.0Ω − 999.99TΩ)
Unutrašnja vrijednost otpornosti voltmetra je postavljena na visoku vrijednost ( ( MΩ(+)) koja
nema uticaja na kolo. Ako se testira kolo čija je otpornost vrlo visoka, možda će trebati
povećati unutrašnju otpornost voltmetra kako bi se dobila ta čnija očitanja. (Međutim,
upotreba voltmetra sa vrlo visokom otpornoš ću u kolima male otpornosti može uzrokovati
matematičku grešku zaokruženja).
49
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Dvostrukim klikom na voltmetar otvara se prozor pa izborom kartice Value u kućici
Resistance (R) moguće je mijenjati iznos unutrašnje otpornosti voltmetra u rasponu od
(1.0Ω − 999.99TΩ) . Slika 66.
Slika 66
Voltmetar nudi izvjesne prednosti u odnosu na multimetar. On zauzima manje prostora u
električnom kolu a izborom odgovaraju ćeg izgleda možemo ga primjerenije smjestiti na
mjesto u električnom kolu (Slika 67).
Slika 67
50
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Ampermetar
I ampermetar nudi izvjesne prednosti u odnosu na multimetar. I on zauzima manje prostora u
električnom kolu a izborom odgovaraju ćeg izgleda možemo ga prmjerenije smjestiti na
mjesto u električnom kolu (Slika 68).
Slika 68
Spajanje ampermetra
Kao i stvarni ampermetar, i simulirani ampermetar mora se spojiti u seriju između čvorova
gdje se želi mjeriti struja. Ako se ampermetar premjesti na drugo mjesto u kolu, nakon što se
simulacija zaustavi, potrebno je ponovo pokrenuti simulaciju kako bi se dobila o čitanja.
Ampermetar se nalazi na traci glavnog menija: Aktivira se klikanjem sekvence
Place/Component/Group: Indicators/Family: Ammeter.
Način rada (DC ili AC)
Ampermetar je unaprijed postavljen na DC način rada kada se mjeri samo DC komponenta
signala. Ako se želi mjeriti AC struja, potrebno je promijeniti DC u AC na čin rada. U AC
načinu rada ampermetar pokazuje (RMS rout-mean-square) efektivnu vrijednost struje.
Dvostrukim klikom na ampermetar otvara se prozor pa izborom kartice Value u kućici Mode
moguće je mijenjati jedan od dva na čina rada DC ili AC.
Unutrašnja otpornost
(1.0 pΩ − 999.99Ω)
Unutrašnja otpornost ampermetra je unaprijed postavljena na 1.0 mΩ koji u električnom kolu
predstavlja malu otpornost. Ako se testira kolo male otpornosti potrebno je dodatno smanjiti
unutrašnju otpornost ampermetra kako bi rezultati mjerenja bili precizniji. (Međutim,
upotreba ampermetra sa vrlo niskom otpornoš ću u kolima visoke otpornosti može uzrokovati
matematičku grešku zaokruženja).
Dvostrukim klikom na ampermetar otvara se prozor pa izborom kartice Value u kućici
Resistance (R) moguće je mijenjati iznos unutrašnje otpornosti ampermetra u rasponu od
(1.0 pΩ − 999.99Ω) .
51
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Multimetar
Multrimetrom se mjeri AC ili DC napon ili struja, otpor te gubici između dva čvora (dB) u
kolu. Multimetar automatski vrši izbor mjernog opsega, pa ga zato nije potrebno ru čno birati.
Unutrašnji otpor i struja su unaprijed postavljeni na približno idealne vrijednosti, koje se
mogu po potrebi mijenjati. Izbor instrumenta se vrši klikom na tipku Multimetar sa trake
instrumenata a zatim se obrisi ikone povlače do željenog mjesta na radnoj površini i klikom
ispuštaju na to mjesto (Slika 69).
Slika 69
U strujno kolo se povezuje ikona multimetra (Slika 70). Dvostrukim klikom na ikonu
multimetra otvara se lice instrumenta koje služi za neophodna podešavanja i o čitanje rezultata
mjerenja (Slika 71).
Slika 70
Slika 71
Izbor mjerenja
Izbor vrste mjerenja vrši se:
1. klikom na jednu od sljedećih tipki na licu multimetra (Slika 72):
52
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 72
Ampermetar - mjeri struju koja teče kroz kolo u grani izme đu dva čvora. Ampermetar se
postavlja u seriju sa trošilom čija se struja želi mjeriti (Slika 73).
XMM1
D1
1N4097
R1
1
2
R2
3
10k Ω
4
10k Ω
D2
1N1199C
Slika 73
Za mjerenje struje na drugom mjestu u strujnom kolu, spaja se ovaj ili drugi multimetar u
seriju sa trošilom i ponovo aktivira kolo. Kada se multimetar koristi kao ampermetar
unutrašnja otpornost multimetra je vrlo niska (1 nΩ ) . Promjena ove vrijednosti vrši se klikom
na Set tipku koja se nalazi na licu instrumenta.
Voltmetar - mjeri napon između dva čvora. Izbor ove vrste mjerenja se vrši klikom na tipku
V a zatim se pipalice voltmetra povežu paralelno trošilu (Slika 74).
XMM1
D1
1N1199C
3
R1
2
10k Ω
R2
10k Ω
1
D2
1N1199C
Slika 74
Kad se koristi kao voltmetar, multimetar ima visoku unutrašnju otpornost (1GΩ ) , koja se
može mijenjati klikom na Set.
Ohmmetar - mjeri otpor između dva čvora. Sve što leži izme đu čvorova na koje je priključen
ohmmetar definira se kao „mreža komponenti“. Za mjerenje otpornosti treba kliknuti na tipku
Ω i postaviti pipalice ohmmetra paralelno sa mrežom komponenti (Slika 74).
Kako bi mjerenje bilo tačno, treba provjeriti:
-
da u mreži komponenti nema izvora,
da je komponenata ili mreža komponenti uzemljena,
da nema više ništa u paraleli sa komponentom ili mrežom komponenti.
53
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Ohmmetar generira struju od 10 nA, koja se može mijenjati klikom na Set. Ako se promjeni
mjesto priključenja ohmmetra u strujnom kolu mora se ponovo aktivirati simulacija kako bi se
dobilo novo očitanje otpornosti.
Decibeli - mjerenje koje kao rezultat daje mjeru gubitka napona izme đu dva čvora u krugu.
Da bi se izmjerili decibeli, potrebno je kliknuti tipku dB i povezati pipalice paralelno trošilu
(Slika 74).
Decibel standard za računanje dB je unaprijed postavljen na vrijednost 774,69 mV a može se
mijenjati klikom na Set. Decibel gubitak se ra čuna kao:
⎛ U izlazni ⎞
⎟⎟
⎝ U ulazni ⎠
dB = 20 ⋅ log 10 ⎜⎜
Vrsta signala (AC ili DC)
Kada je pritisnuta tipka Sinusni val
, mjeri se efektivna vrijednost (RMS ) napona ili
struje AC signala. DC komponente signala će biti eliminirane, dakle, mjeri se samo AC
komponenta.
Tipkom DC
, mjeri se vrijednost struje ili napona DC signala.
Da bi se izvršilo mjerenje efektivne vrijednosti (RMS) napona kola sa obje komponente AC i
DC, potrebno je izmjeriti i AC i DC komponentu napona između odgovarajućih čvorova.
Slijedeća formula se koristi za izra čunavanje RMS napona kada u kolu postoje AC i DC
komponenta. Ovo nije univerzalna formula i trebalo bi je koristiti samo u MultiSim-u.
2
2
RMS napon = U DC
+ U AC
Unutrašnje postavke multimetra
Idealni mjerni instrumenti nemaju uticaja na kolo u kome se vrše mjerenja. Idealni voltmetar
ima beskonačnu otpornost, dakle struja ne će teći kroz njegove spojne vodi če preko kojih se
spaja na kolo. Stvarni mjerni instrumenti ne mogu posti ći ovu idealnost, pa će njhova
pokazivanja (očitanja) biti vrlo blizu teoretskim, izračunatim vrijednostima za kolo, ali nikad
sa apsolutnom preciznošću.
Multimetar u MultiSim-u koristi vrlo male i vrlo velike brojeve koji se približavaju nuli i
beskonačnosti računajući skoro idealne vrijednosti mjerenih električnih veličina u kolima. Za
specijalne slučajeve, međutim, karakteristika mjernog instrumenta se može mijenjati sa
promjenom ove vrijednosti kako bi uočili efekte na strujne krugove. (Ova vrijednost mora biti
veća od 0 – mora biti pozitivna). Npr, ako se testira kolo sa vrlo velikom otpornoš ću,
povećajte unutrašnju otpornost voltmetra. Ako se mjeri struja u elektri čnom kolu sa malom
otpornošću, smanjite unutrašnju otpornost ampermetra.Vrlo mala unutrašnja otpornost
ampermetra u kolima sa visokom otpornoš ću može izazvati matematiču grešku zaokruženja.
Prikaz unaprijed postavljenih unutrašnjih postavki:
1. Klikom na tipku Set
multimetra) (Slika 75),
pojaviće se prozor Multimeter settings (postavke
54
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
2. Obaviti promjenu željenih postavki,
3. Spašavanje promjena vrši se klikom na tipku Accept. Poništavanje promjena vrši se klikom
na tipku Cancel.
Slika 75
Analizator izobličenja (Distortion Analyzer)
Ovaj instrument se odabire klikom na tipku Distortion Analyzer koji se nalazi na traci
instrumenata a zatim se ponovnim klikom postavlja na radnu površinu. Ikona se povezuje u
strujno kolo (Slika 76). Dvostrukim klikom na ikonu se otvara prozor sa licem instrumenta, na
kojem se vrše postavke i o čitavaju rezultati (Slika 77 i 78).
XDA1
THD
Slika 76
Tipični analizator izobličenja omogućava mjerenja izobličenja za signale u frekvencijskom
opsegu od 20 Hz do 100 kHz, uklju čujući i tonske signale.
55
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 77
Sa ovim instrumentom je moguće mjeriti ukupna harmonička izobličenja (THD - Total
Harmonic Distortion) ili Signal plus šum i izobličenje (SINAD – Signal Plus Noise and
Distortinon). Izbor jedne od ove dvije vrste mjerenja se vrši klikom na Set.
Slika 78
Priprema analizatora izobličenja za mjerenje.
Harmonička izobličenja
Postavlja se pitanje šta su harmonička izobličenja?
Ova nelinearna izobličenja nastaju kada se nelinearni element pobu đuje jednim sinusnim
signalom.
Ako se uzme kao pobudni signal napon Uul = Usin(ωt) može se vidjeti da se u izlazu
pojavljuju uz osnovni ton i komponente koje imaju frekvencije 2 ωt, 3ωt, 4ωt, itd.
Komponenta s dvostrukom frekvencijom zove se drugi harmonik osnovnog vala, komponenta
s trostrukom frekvencijom treći harmonik, itd.
Mjerenje se provodi sinusnim signalom frekvencije 1 kHz, tako da je na opteretnom otporu
R =R
nazivni izlazni napon (odnosno uz nazivnu izlaznu snagu), na dva na čina:
2
2naz
- mjerenje ukupnog harmoničkog izobličenja (kuk) s mjernim mostom, kojim se izdvaja
osnovni val a mjeri suma svih preostalih harmonika u izlaznom signalu;
56
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
- mjerenje amplitude svakog harmonika zasebno, to je tzv. harmoni čka analiza, instrument se
naziva frekvencijski analizator.
Ukoliko su poznate komponente na izlazu mogu će je odrediti koliko izobličenje unosi
nelinearni element, odnosno pojačalo.
Ukoliko su poznate komponente na izlazu mogu će je odrediti koliko izobličenje unosi
nelinearni element, odnosno pojačalo.
Uf22 + Uf32 + U f42 + ⋅ ⋅ ⋅ + Ufn2
⋅ 100%
k uk =
Uf12 + Uf22 + U f32 + U f42 + ⋅ ⋅ ⋅ + Ufn2
Faktor harmoničkog izobličenja izražen u postocima se zove ukupno harmoni čko izobličenje
– kuk (THD – Total Harmonic Distortion), i to je podatak koji se obi čno daje kao mjera
harmoničkih izobličenja audio pojačala.
Slika 79
Slika 80
Za ovo mjerenje je potreban vrlo oštar podesivi filter nepropunsnik (notch). On je podešen na
test frekvenciju kao što je to često 1 kHz koji ne će dozvoliti prolaz signalu ove frekvencije,
ostavljajući samo harmoničke frekvencije koje su produkt izobli čenja. Ova harmonička
izobličenja se mjere i rezultat se poredi sa amplitudom test signala. Na slici 79 je prikazana
blok šema mjerenja a na slici 80 je prikazan ulazni signal U 1 koji se potiskuje oštrim filtrom
(Notch) na izlazu iz kola koje se testira a mjeri se ukupan iznos prisustva harmoničkih
produkata nelinearnosti testnog kola U2, U3, U4, U5, . . .
57
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
SINAD
SINAD je mjerenje koje se koristi u bilo kom komunikacijskom uređaju kako bi se saznao
stepen degradacije signala od strane neželjenih ili stranih signala uklju čujući šum i
izobličenja. Pa ipak SINAD mjerenja se naj češće koriste za mjerenje i tehni čki opis
osjetljivosti radio prijemnika.
Važeća definicija SINAD-a je potpuno jasna. Nju je mogu će sažeti kao odnos totalnog nivoa
snage signala (SND: Signal + Šum + Izobličenje) u odnosu sa snagom neželjenog signala
(ND: Šum + Izobličenja). Prema tome, viši iznos SINAD-a, bolji kvalitet audio signala. Iznos
SINAD-a se izražava u decibelima (dB) i može se odrediti primjenom jednostavne formule:
SINAD = 10Log ( SND / ND )
Gdje je:
SND = Kombinirani signal + Šum + nivo snage izobli čenja
ND = Kombinirani šum + nivo snage izobli čenja
Važno je naglasiti da je SINAD u ovom izra čunu odnos snaga a ne odnos napona. Na slici 81
je prikazana blok šema mjerenja iznosa SINAD-a.
Slika 81
Watmetar (Watmetter)
Watmetar mjeri električnu snagu trošila. Koristi se za mjerenje veli čine aktivne snage koja je
produkt pada napona na trošilu i struje koja teče kroz njega. Rezultat se prikazuje u Watima.
Watmetar pokazuje i faktor snage odnosno cosinus faznog kuta izme đu vektora napona i
struje.
Instrument se postavlja na radnu površinu klikom na tipku Wattmeter sa trake alata
Instruments te ponovnim klikom na odgovarajuće mjesto (Slika 82).
58
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 82
Spajanje Watmetra
Na slici 83 je prikazan jedan primjer priključenja Watmetra u strujno kolo.
XWM1
V
I
0
2
1
R1
51 Ω
V1
220 V
50 Hz
0Deg
0
3
L1
220mH
0
Slika 83
Osciloskop (Oscilloscope)
Odabir osciloskopa se vrši klikom na tipku Oscilloscope sa trake Instruments a zatim se
ponovo klikne na mjestu radnog prostora gdje se ikona instrumenta želi postaviti. Ikona se
koristi za povezivanje osciloskopa u elektri čno kolo (Slika 84). Dvostrukim klikom na ikonu
otvara se lice instrumenta, koje se koristi za pripremu instrumenta za mjerenje i uvid u mjerne
rezultate (Slika 85).
59
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 84
Dvokanalni osciloskop prikazuje veli činu i frekvernciju različitih elektroničkih signala.
Osciloskop prikazuje oscilograme jednog ili dva signala u funkciji vremena te omogu ćava
međusobno poređenje valnih oblika signala.
Priprema osciloskopa za mjerenje
Vremenska baza (Time Base)
Postavka vremenske baze kontrolira razmjeru osciloskopske horizontale ili x-ose pri
poređenju amplituda signala u funkciji vremena (Y/T). Slika 86 pokazuje dio lica osciloskopa
na kome se vrši podešavanje vremenske baze.
Slika 85
60
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
-
Da bi bila moguća očitanja sa zaslona, treba podesiti vremensku bazu u inverznoj
proporciji u odnosu na frekvenciju koja se podešava na generatoru funkcija ili
izvoru izmjeničnog napona (AC) – viša frekvencija, niža (ili više uve ćana)
veremenska baza.
Npr, ako se želi vidjeti jedna puna promjena signala frekvencije 1 kHz vremenska baza bi
trebala biti oko 1ms (odnosno postavka vremenske baze mora biti 100µs/Div, pa kako na osi x
ima 10 podioka (Div) to će ukupno vremensko trajanje x ose biti 10 puta 100µs što iznosi
1ms).
Slika 86
Tipka Add se koristi kada se valni oblici signala koji su priključeni na kanal A i kanal B, žele
sabrati. Kada se pored pritisnute tipke Add pritisne i tipka
signal B se grafički oduzima
od signala A (Slika 87). (Na slici 88 je prikazan primjer grafičkog sabiranja dva signala).
Slika 87
61
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 88
Slika 89
62
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Osa (Y/T, A/B i B/A)
Ose na zaslonu osciloskopa mogu biti tako odabrane da prikažu iznos mjerene veli čine u
funkciji od vremena (Y/T) i da prikažu ovisnost jednog ulaznog signala o drugom (A/B ili
B/A).
Ovaj izbor prikazuje razliku u frekvencijama i fazni pomak, poznat kao Lissajous krive (Na
slikama 90a, b i c su prikazane neke od tipi čnih Lissajous krivi), a istim izborom se može
prikazati petlja histereze. Kada se poredi signal kanala A sa signalom kanala B (A/B)
razmjera x-ose je određena odnosom V/Div ili volti-po-podioku koji je izabran za kanal B (i
obratno).
XSC1
Ext Trig
+
_
B
A
+
_
+
_
V1
3
2
12 V
50 Hz
0Deg
V2
12 V
50 Hz
0Deg
0
Slika 90a -
Lissajous kriva za dva signala istih amplituda, frekvencija i faza.
XSC1
Ext Trig
+
_
B
A
_
+
_
+
V1
3
2
12 V
50 Hz
90Deg
V2
12 V
50 Hz
0Deg
0
Slika 90b -
Lissajous kriva za dva signala istih amplituda, frekvencija i faznog pomaka
90°.
XSC1
Ext Trig
+
_
B
A
+
_
+
3V1
_
2
12 V
50 Hz
90Deg
V2
12 V
100 Hz
0Deg
0
Slika 90c -
Lissajous kriva za dva signala istih amplituda od kojih jedan signal ima
dvostruko višu frekvenciju i fazni pomak 90°.
63
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Uzemljenje
Osciloskop se ne mora uzemljiti, ako je uzemljeno strujno kolo.
Postavke kanala A i kanala B (Channel A, Channel B)
Razmjera (Scale)
Ova postavka određuje razmjeru y –ose. To također kontrolira razmjeru x-ose kada se izabere
jedna od mogućnosti A/B ili B/A.
- Da bi bilo moguće očitavati sa zaslona, treba podesiti razmjeru prema očekivanom
naponu na dotičnom kanalu. Npr., jedan ulazni AC signal 3 V ispuni vertikalno
zaslon osciloskopa kada se y-osa postavi na 1 V/Div. Ako se razmjera pove ća
valni oblik će biti manji. Ako se razmjera smanji valni oblik će biti odrezan.
Y pozicija (Y position)
Ovim se odabire ishodišna tačka y-ose. Kada je Y position postavljen na 0.00, ishodišna ta čka
presjeca x-osu. Povećanjem Y position na 1.00, npr. pomjera ishodišnu ta čku (0) prema gore
na prvi podiok iznad x-ose. Smanjenjem Y division na -1.00 pomjera ishodišnu tačku (0)
dole na prvi podiok ispod x-ose.
Izbor vrste ulaznog signala (AC, 0 i DC)
Izborom AC, na zaslonu osciloskopa se prikazuje samo AC komponenta signala. Ovaj izbor
ima efekat postavljanja kapaciteta u seriju sa pipalicom (sondom) osciloskopa. Kao i kod
stvarnog osciloskopa kod koga je izabran AC ulazni signal, prva prikazana promjena je
netačna. Čim se DC komponenta signala izračuna i eliminira nakon prve promjene, valni
oblik AC signala postaje tačan.
Sa izborom DC ulaznog signala, na zaslonu će biti prikazan zbir AC i DC komponenti.
Izborom 0 na zaslonu se prikazuje referentna ravna crta u ishodišnoj ta čki koja je postavljena
sa Y position.
Napomena - Nije dopušteno dodavati vezni kapacitet u seriju sa pipalicom (sondom)
osciloskopa. Dodavanjem serijskog kapaciteta se prekida tok jednosmjerne struje pa će prikaz
DC signala na zaslonu osciloskopa izostati. Ovo ne važi za AC ulazne signale.
Okidanje (Trigger)
Slika 91
64
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Ove postavke određuju uvjete pod kojima će se valni oblik prvi pojaviti na osciloskopu (Slika
91).
Okidna ivica (Trigger Edge)
-
Za početak ispisa valnog oblika na svojoj pozitivnoj kosini ili porastu signala,
potrebno je kliknuti na uzlaznu ivicu (Ascending Edge).
Za početak ispisa sa negativnom kosinom ili opadanjem signala, potrebno je
odabrati silaznu ivicu (Descending Edge).
Na slici 92 su pokazani primjeri okidanja na uzlaznoj i silaznoj ivici valnog oblika signala.
Okidni nivo (Trigger Level)
Okidni nivo je tačka na y-osi osciloskopa koja mora biti presje ćena valnim oblikom signala
prije nego što se ispiše.
Na slici 92 su pokazani okidni nivoi -5 V i 5V.
Savjet - Ravan signal neće presjeći okidni nivo. Da bi se vidio ravan signal mora biti
izabrano Auto okidanje.
Slika 92
Okidni signal (Trigger Signal)
Okidanje može biti unutrašnje, u odnosu na ulazni signal za kanale A ili B, ili vanjsko u
odnosu na signal koji se dovodi na prikju čnicu za vanjski okidni signal. Ako se o čekuje ravan
signal ili ako se radi o signalima koji je potrebno čim prije prikazati (bez odgađanja), izaberite
Auto.
65
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Tipka Sing se koristi da učini da osciloskop izvrši okidanje u jednom prolazu kada se dostigne
okidni nivo. Kada trag signala dođe do desnog ruba zaslona, ispis se ne će mijenjati dok se
ponovno ne klikne na Sing.
Tipka Nor se koristi kada osciloskop treba da izvrši osvježenje svaki put kada se dostigne
okidni nivo.
Tipka None se koristi ako se ne želi koristiti okidanje.
Slika 93
Sa Save tipkom moguće je spasiti rezultate simulacije u Grapher prozor.
(Put do Grapher-a je View/Grapher)
Otvaranje postojeće datoteke u Grapher-u:
1. Kliknuti na tipku Open. Pojavi se pretraživač (Browser).
2. Izabrati željeni tip datoteke sa padaju će liste. Raspoloživi tipovi datoteka su:
Grafičke datoteke (*.gra) – Multisim Grapher datoteke.
Datoteke sa podacima (*.dat) – datoteke koje su kreirane i spašene simuliranim osciloskopom
proizvođača Agilent.
Datoteke oscilograma (*.scp) – datoteke koje su kreirane i spašene Multisim osciloskopom.
Bode datoteke (*.bod) – Datoteke koje su kreirane i spašene Multisim bode crta čem (Bode
Ploter).
3. Izabrati datoteku koja se želi otvoriti.
4. Kliknuti na Open.
Da bi se spasila datoteka u Grapher:
1. Kliknuti na tipku Save. Pojavi će se pretraživač datoteka.
2. Izabrati željeni tip datoteke sa padaju će liste. Raspoloživi tipovi datoteka su:
Grafičke datoteke (*.gra) – Multisim Grapher datoteke.
Tekstualne datoteke (*.txt) – Standardne tekstualne datoteke.
Datoteke mjerenja bazirane na tekstualnom izvještaju (*.ivm) – Datoteke kao one koje su
kreirane u National Instruments LabVIEW.
Binarno zapisane datoteke mjerenja (*.tdm) – Datoteke koje služe za razmjenu podataka
između National Instruments software-a kao što su LabVIEW and DIAdem.
Treba imati na umu da pri spašavanju podataka kao što je DIAdem datoteka, kreiraju se dvije
datoteke, datoteka zaglavlja (*.tdm) i binarna datoteka (*.tdx)
3. Izabrati željenu datoteku koju se želi zamijeniti (prepisati) ili istipkati novo ime datoteke.
Grafičke datoteke imaju datotečni nastavak *.gra. Datotečni nastavak se dodaje automatski.
4. Kliknuti Save.
66
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Pregled rezultata na osciloskopu
-
Za prikaz ispravnih (tačnih) rezultata vrijednosti valnog oblika signala, potrebno je
uhvatiti vertikalni kursor i pomjerati dok se ne pojavi željena vrijednost. Kursor je
moguće postaviti na precizno mjesto ako se prvo kursor miša postavi na vertikalni
kursor osciloskopa a zatim klikne na desnu tipku miša. Pojavi će se popis
mogućnosti za postavljanje vertiklanih kursora.
Meni vertikalnih kursora
Pomjeranje kursora na precizno mjesto:
1. Postaviti kursor miša na željeni vertikalni kursor osciloskopa pa kliknuti na desnu tipku
miša. Pojaviće se popis mogu ćnosti za postavljanje vertiklanih kursora (Slika 94).
Slika 94
2.
Izabrati ID traga. Pojaviće se sljedeći prostor za dijalog (Slika 95).
Slika 95
3. Izabrati trag koji se želi koristiti kao referentini za druge mogućnosti pobrojane u listi sa
slike 94. Ako se izabere bilo koja druga opcija u popisu sa slike 94, kursor će se pomjeriti na
odgovarajuće mjesto na tragu koji je odabran u ovom koraku.
67
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
4. Postaviti kursor miša na na željeni vertikalni kursor osciloskopa koji se želi pomjeriti a
zatim izabrati jednu od slijedećih mogućnosti:
o
- klikom na ovu opciju pojaviće se slijedeći prostor za dijalog.
Upisati željeno mjesto na x-osi i kliknuti na OK. Vertikalni kursor će se
pomjeriti na navedeno mjesto.
Set X_Value
Slika 96
o
Set Y_Value => - kliknuti kako bi se pojavio slijede ći prostor za dijalog.
Upisati željeno mjesto na y-osi gdje se želi postaviti vertikalni kursor i kliknuti
na OK. Kursor će se pomjeriti udesno na prvo mjesto gdje se prona đe zadata
vrijednost (Slika 97).
Slika 97
o
Set Y_Value <= - kliknuti kako bi se pojavio slijede ći prostor za dijalog.
Upisati željeno mjesto na y-osi gdje se želi postaviti vertikalni kursor i kliknuti
na OK. Kursor će se pomjeriti ulijevo na prvo mjesto gdje se prona đe zadata
vrijednost (Slika 98).
Slika 98
o
bi se kursor pomjerio na prvu pronađenu
maksimalnu Y vrijednost koja se nalazi sa desne strane trenutnog mjesta.
Go to next Y_MAX => - Kliknuti da
68
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
bi se kursor pomjerio na prvu pronađenu
maksimalnu Y vrijednost koja se nalazi sa lijeve strane trenutnog mjesta.
o
Go to next Y_MAX <= - Kliknuti da
o
Go to next Y_MIN =>
o
Go to next Y_MIN <=
- Kliknuti da bi se kursor pomjerio na prvu pronađenu
minimalnu Y vrijednost koja se nalazi sa desne strane trenutnog mjesta.
- Kliknuti da bi se kursor pomjerio na prvu pronađenu
minimalnu Y vrijednost koja se nalazi sa lijeve strane trenutnog mjesta.
Prostor ispod zaslona osciloskopa pokazuje vrijeme i napon na spoju pipalice (sonde) gdje
vertikalni kursor presjeca sinusni val i razliku između veličina vremena i napona u te dvije
pozicije (Slika 99).
Slika 99
Čim se strujno kolo aktivira i simulira karakteristika kola, pipalica osciloskopa se može
pomjeriti u drugi čvor bez ponovnog pokretanja strujnog kola. Pomjeranjem pipalice na drugo
mjesto automatski se ispisuje valni oblik signala u novom čvoru. Ako se vrši fino podešavanje
postavki osciloskopa u toku ili poslije simulacije, zaslon će se automatski ponovno iscrtati.
Ako se postavke osciloskopa ili opcija analize promijeni kako bi se dobilo
više detalja, valni oblici signala se mogu pojavljivati u naletima i neravnomjerno. Ako se to
desi, ponovo pokrenite strujno kolo kako bi dobili više detalja. Mogu će je povećati preciznost
valnog oblika povećanjem broja koraka korištenjem početnih postavki instrumenta izborom
Interactive Simulation Settings (Slika 100).
Multisim dopušta promjenu početnih postavki za instrumente koji su zasnovani na analizi
prijelaza (kao što su osciloskop, analizator spektra i logički analizator)
Promjena početnih postavki instrumenta:
Opaska
1. Izborom Simulate/Interactive Simulation Settings. Pojaviće se prozor Interactive
Simulation Settings u kome su prikazane naj češće korištene funkcije.
2. Klikanjem na tipku more>> pojavljuje se cijeli prozor.
3. Vrši se unošenje željenih postavki a zatim se klikne na OK. Ove postavke će imati
efekta slijedeći put kada se pokrene simulacija.
Moguće je kontrolirati mnogo aspekata simulacije, kao što je tehnika simulacije, i
pregled rezultata. Opcija koju odaberete će odrediti djelotvornost simulacije.
69
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 100
4-kanalni osciloskop
4-kanalni osciloskop u odnosu na ranije opisani dvokanalni, ima sva ista podešavanja i
postupak mjerenja. Jedina razlika se o čituje u načinu postavljanja parametara svakog od 4
kanala A, B, C i D.
Izbor 4-kanalnog osciloskopa se vrši izborom ikone sa trake Instruments (Slika 101).
Ponovnim klikom se osciloskop postavlja na odgovaraju će mjesto u strujnom kolu.
Dvostrukim klikom se otvara lice instrumenta a zatim se vrše odgovarajuća podešavanja
parametara prilagođena iznosima u tačkama strujnog kola gdje se vrši spajanje priključnica
ikone (Slika 102).
XSC1
G
T
A
B
C
D
Slika 101
70
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 102
Osim opisanog rada simuliranog 2 i 4 kanalnog osciloskopa koji nije vezan ni za jednog
proizvođača, Multisim 9 raspolaže sa osciloskopima firme Agilent (ranije Hewlett Packard) i
Tektronix. Obzirom da je princip rada svih osciloskopa uglavnom isti ne ćemo detaljnije pisati
o ova dva osciloskopa. I sami ćete uočiti da lica ovih instrumenata izgledju potpuno isto kao i
u stvarnosti. Ako pozovete pomo ć (Help) pa na kartici Index potražite podatke, dobićete
spisak mogućnosti koje su podržane kao i one koje nisu.
Agilent osciloskop (Agilent Oscilloscope)
Simulirani Agilent Technologies 54622D Osciloskop raspolaže sa 2 analogna i 16 logi čkih
kanala, frekvencijske širine opsega 100 MHz.
Spajanje Agilent osciloskopa u strujno kolo
1. Kliknuti na ikonu Agilent Oscilloscope sa trake Instruments, a zatim ponovnim
klikom postaviti instrument na željeno mjesto radne površine. Dvostrukim klikom
pojavljuje se lice instrumenta. Instrument se uključuje klikom na tipku POWER (slika
104).
2. Spajanje ikone u strujno kolo se vrši koriste ći priključnice kako je to okazano na slici
103.
Slika 103
71
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 104
3. Za potpune informacije u vezi sa korištenjem ovog instrumenta potražiti PDF verziju
korisničkih uputa na www.electronicsworkbench.com
Tektronix osciloskop (Tektronix Osciloscope)
Simulirani Tektronix TDS 2024 Osciloskop raspolaže sa 4 analogna kanala frekvencijske
širine opsega 200 MHz.
Spajanje Tektronix osciloskopa u strujno kolo
1. Kliknuti na ikonu Tektronix Oscilloscope sa trake Instruments, a zatim ponovnim
klikom postaviti instrument na željeno mjesto radne površine. Dvostrukim klikom
pojavljuje se lice instrumenta. Instrument se uključuje klikom na tipku POWER (slika
106).
2. Spajanje ikone u strujno kolo se vrši koriste ći priključnice kako je to pokazano na slici
105.
Slika 105
72
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 106
3. Za potpune informacije u vezi sa korištenjem ovog instrumenta potražiti PDF verziju
korisničkih uputa na www.electronicsworkbench.com
Generator funkcija (Function Generator)
Generator funkcija je izvor napona koji generira signal sinusnog, trokutnog i pravokutnog
valnog oblika. On osigurava prikladan pobudni signal strujnim kolima. Moguće je mijenjati i
kontrolirati valni oblik, frekvenciju, amplitudu, i odnose unutar jedne pune promjene
periodičnog signala te DC pomak. Opseg frekvencija generatora funkcija je dovoljno velik da
proizvede uobičajene AC signale zvu čnih i radio frekvencija.
Generator funkcija ima tri priključnice preko kojih se valni oblici signala mogu dovesti do
strujnog kola. Zajednička priključnica osigurava referentni nivo signala.
Izbor instrumenta se vrši klikom na tipku Generator funkcija ( Function Generator) sa trake
Instrumenti (Instruments) a zatim ponovnim klikom instrument se postavlja na željeno
mjesto na radnoj površini. Ikona generatora funkcija se povezuje u strujno kolo (Slika 107) .
Dvostrukim klikom na ikonu se otvara lice instrumenta na kojem se vrše odgovaraju ća
podešavanja (Slika 108).
Slika 107
73
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 108
Kako bi referentna tačka signala bilo uzemljenje, vrši se spajanje zajedničke priključnice na
komponentu uzemljenja.
Pozitivna priključnica (+) isporučuje valni oblik u pozitivnom smjeru a negativna priključnica
(-) isporučuje valni oblik u negativnom smjeru u odnosu na referentnu zajedni čku tačku (Slika
109) .
Podešavanje generatora funkcija
Izbor Valnog oblika
Na izlaznim priključnicama moguće je birati tri različita tipa valnog oblika signala.
Klikom na odgovarajuću tipku na kojoj je grafi čki prikazan sinusni, trokutni i
pravokutni valni oblik vrši se izbor signala.
 Ako je odabran pravokutni valni oblik moguće je podesiti parametar vremena
porasta/opadanja:
1. Kliknuti na tipku pravokutnog valnog oblika. Na licu instrumenta će biti dostupna
tipka podešavanje vremena porasta/opadanja ivice pravokutnog signala ( Set Rise/Fall

Time).
2. Kliknuti na tipku Set Rise/Fall Time kako bi se otvorio prozor u kome je mogu će
podesiti vrijeme porasta/opadanja ivice pravokutnog signala (Slika 110).
74
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 109
Slika 110
3. Upisati željeno vrijeme porasta/opadanja a zatim kliknuti na tipku „prihvati“ (Accept).
Na slici 111, na oscilogramu je prikazano vrijeme porasta/opadanja ivice pravokutnog signala.
Slika 111
75
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Parametri signala
Frekvencija (frequency) (1 Hz –
999 MHz) – Ovim se podešava broj punih promjena u
sekundi funkcije koju generira generator.
Odnosi unutar pune promjene periodi čnog signala (Duty Cycle) (1% - 99%) - Ovo
podešavanje određuje odnos trajanja porasta trokutnog signala (ili postojanja [„1“]
pravokutnog signala) i trajanja opadanja trokutnog signala (ili nepostojanja [„0“] pravokutnog
signala). Ovo utiče na valni oblik trokutnog i pravokutnog signala. Na slici 112 su prikazana
dva valna oblika generirana u odvojenim generatorima funkcija. Prvi je pravokutnog, a drugi
trokutnog oblika sa odnosom uklju čeno/isključeno (on-period/off period) 10% prema 90%.
Ukupno vrijeme trajanja pune promjene iznosi 10%+90% = 100%. Kod sinusnog oblika
signala nije moguće mijenjati ovaj parametar, obzirom da je ova funkcija simetri čna (Duty
Cycle = 50%).
Slika 112
Amplituda (Amplitude) (1mV – 999 kV) -
Ovo podešavanje kontrolira napon signala koji se
mjeri od njegovog DC nivoa do njegove vršne vrijednosti. Ako je jedan vodi č priključen na
zajedničku priključnicu a drugi na (+) ili (-) priključnicu instrumenta, izmjerena vrijednost
signala od vrha do vrha (pp – peak-to-peak) je dvostruka vrijednost njegove amplitude. Ako
se izlaz bira sa pozitivne i negativne priklju čnice tada je izmjerena vrijednost signala od vrha
do vrha četverostruka vrijednost njegove amplitude.
DC pomak (Offset) (od -999 kV do 999 kV) – Ovo podešavanje kontrolira DC nivo oko
koga se izmjenični signal mijenja. Pomak 0 postavlja valni oblik duž x-ose osciloskopa
(postavljajući njegovo mjesto na Y osi ( Y Position) na 0). Pozitivna vrijednost pomiče DC
nivo prema gore, dok negativna vrijednost pomi če DC nivo prema dole. Vrijednosti pomaka
su iskazane vrijednostima amplitude.
Agilent generator funkcija (Agilent Function Generator)
Simulirani Agilent Technologies 33120A generator funkcija je visoko-kvalitetni 15 MHz
sinetizirani generator kod kojeg je ugrađena mogućnost izbora proizvoljnih valnih oblika.
76
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Kao i kod Agilent i Tektronix osciloskopa, ako pozovete pomo ć (Help) pa na kartici Index
potražite podatke dobićete spisak mogućnosti koje su podržane kao i one koje nisu.
Spajanje Agilent generatora funkcija u strujno kolo
1. Kliknuti na ikonu Agilent Function Generator sa trake Instruments, a zatim
ponovnim klikom postaviti instrument na željeno mjesto radne površine. Dvostrukim
klikom pojavljuje se lice instrumenta. Instrument se uključuje klikom na tipku
POWER (slika 114).
2. Spajanje ikone u strujno kolo se vrši koriste ći priključnice kako je to pokazano
na slici 113.
3. Za potpune informacije u vezi sa korištenjem ovog instrumenta potražiti PDF verziju
korisničkih uputa na www.electronicsworkbench.com
Slika 113
Slika 114
Brojač frekvencije (Frequency Counter)
Brojač frekvencije se koristi za mjerenje frekvencije signala.
Izbor instrumenta se vrši klikom na tipku broja č frekvencije (Frequency Counter) sa trake
Instrumenti (Instruments) a zatim ponovnim klikom instrument se postavlja na željeno
mjesto na radnoj površini. Ikona brojača frekvencije se povezuje u strujno kolo (Slika 115) .
Dvostrukim klikom na ikonu se otvara lice instrumenta na kojem se vrše odgovarajuća
podešavanja (Slika 116).
77
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
XFC1
123
Slika 115
Slika 116
Upotreba brojača
Mjerenja u strujnom kolu upotrebom brojača frekvencije:
Klinuti na brojač frekvencije (Frequency Counter) i postaviti ikonu na odgovarajuće mjesto
u strujnom kolu. Spojiti brojač frekvencije i u tačku strujnog kola gdje se želi mjeriti (Slika
117).
XFC1
123
1
V1
220 V
50 Hz
0Deg
0
Slika 117
Napomena
U ovom primjeru je upotrijebljen jednostavan AC izvor koji osigurava
signal brojaču frekvencije.
Dvostruko kliknuti na ikonu kako bi se pokazalo lice instrumenta. Uo čiti da je u momentu
otvaranja lica instrumenta uključena tipka Freq.
Koristiti slijedeće kontrole za podešavanje instrumenta kako bi se izvršila željena o čitanja.

Okvir Measurement (mjerenje)
78
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Freq (frekvencija) – da bi se mjerila frekvencija kliknuti na tipku Freq.
Pulse (inpuls) – da bi se mjerila vremena trajanja pozitivnog i negativnog inpulsa
kliknuti na tipku Pulse.
Period (trajanje) - da bi se mjereila vremena trajanja jedne pune promjene
periodičnog signala kliknuti na tipku.
Rise/Fall (Porast/opadanje) - kliknuti na tipku da bi se mjerilo vrijeme porasta i
opadanja jedne pune promjene.

Okvir Coupling (spajanje)
AC - kliknuti na tipku za prikaz samo AC komponente signala.
DC - kliknuti na tipku za prikaz zbira AC i DC komponenti signala.

Sensitivity (RMS) (osjetljivost (efektivna vrijednost)) – upisati osjetljivost u lijevo
polje i mjernu jedinicu u desno polje.

Trigger Level (Nivo okidanja) – Upisati nivo okidanja u lijevo polje i njegovu
mjernu jedinicu u desno polje. Nivo okidanja je ta čka koju mora dosegnuti valni
oblik prije nego što se pokaže o čitanje.
Navedena podešavanja mogu se mijenjati prije, u toku ili nakon
simulacije.
Izabrati Simulate/Run. Budući da je Freq tipka uključena pojaviće se frekvencija u ta čki u
kojoj je brojač frekvencija priključen (Slika 118).
Napomena
Slika 118
Preostala očitanja se mogu vidjeti kako slijedi:

Pulse (Slika 119)
Slika 119
79
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9

Period (Slika 120)
Slika 120

Rise/Fall (Slika 121)
Slika 121
Bode crtač (Bode Plotter)
Bode (Hendrik Wade Bode - 24.12.1905 - 21.06.1982 - pionir moderne teorije kontrole i
elektroničkih telekomunikacija). Bode crta č se izabire sa trake Instruments a zatim se
ponovno klikne na mjestu radne površine gdje se instrument želi postaviti. Ikona Bode crta ča
se povezuje u elektri čno kolo (Slika 122). Dvostruki klik otvara lice instrumenta gdje je
moguće izvršiti podešavanja i očitati rezultate mjerenja (Slika 123).
Slika 122
Napomena
Upotrebom tipke Save Bode crtača, moguće je spasiti rezultate
simulacije u prozor Grapher-a o čemu smo ranije govorili u poglavlju
otvaranje i spašavanje datoteka.
80
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 123
Bode crtač generira frekvencije unutar zadanog opsega. Frekvencija bilo kog AC izvora u
strujnom kolu ne utiće na bode crtač. Ipak, AC izvor mora biti upotrebljen negdje u strujnom
krugu.
Početna i krajnja vrijednost vertikane i horizontalne skale su unaprijed postavljene na
maksimalne vrijednosti. Ove vrijednosti se mogu promijeniti kako bi se dijagram mogao
vidjeti u ratličitim razmjerama. Ako se razmjera pove ća ili baza promijeni nakon što
simulacija završi, mora se pokrenuti kolo ponovo, kako bi se dobilo više detalja na grafu.
Suprotno većini instrumenata za testiranje, ako se pipalice Bode crtača premjeste u druge
čvorove, potrebno je ponovno pokrenuti strujno kolo kako bi se osigurali ta čni rezultati.
Podešavanje Bode crtača
Tačke razlučivosti – podešavanja u okviru za dijalog
Podešavanje razlučivosti bode dijagrama:
1. Kliknuti na Set da bi se pojavio Settings Dialog.
2. Unijeti željeni broj tačaka razlučivosti pa zatim kliknuti na Accept.

Odnos izlaznog i ulaznog napona ili Faza
Ako je pritisnuta tipka Magnitude mjeri se odnos napona (naponsko pojačanje, u decibelima)
između dva čvora, V+ i V-. Klikom na tipku Phase mjeri se fazni pomak (u stupnjevima)
napona između dva čvora. Oboje se crta u funkciji od frekvencije (u Hz).
 Ako su V+ i V- zasebne tačke u strujnom kolu:
1. Priključiti pozitivnu ulaznu (IN) i pozitivnu izlaznu (OUT) priključnicu na
priključnice V+ i V-.
2. Priključiti negativne IN i OUT priključnice na komponentu uzemljenja.

Ako je V+ (ili V-) veličina ili faza kroz komponentu, treba spojiti obje IN priklju čnice
(ili obje OUT priključnice) na krajeve komponente.
Na slici 124 je za ovaj slučaj dat primjer serijskog rezonantnog kola gdje za date
komponente rezonantna frekvencija iznosi 145,288 kHz. Vidljivo je da je u toj ta čki
81
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
između tačaka +V i –V slabljenje zanemarivo jer se radi o idealnim komponentama.
Također je vidljivo da se na rezonantnoj frekvenciji faza teroijski mijenja od +90° na
-90°.
Slika 124
Podešavanja vertikalne i horizontalne ose
Slika 125
Izbor baze
Logaritamska baza se koristi kada vrijednosti koje se porede postanu veliki brojevi, što je
upćenito uzevši slučaj kod frekvencijskog odziva. Npr. ako se naponsko poja čanje mjerenog
signala želi izračunati u decibelima slijedi da je:
82
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
⎛ Vizl ⎞
⎟⎟
V
⎝ ul ⎠
dB = 20 ⋅ log10 ⎜⎜
Baza skale se može biti logaritamska (Log) i linearna (Lin) a pri promjeni sa jedne na drugu
kolo se ne mora ponovo uklju čiti. (Samo pri korištenju logaritamske skale dobiveni graf na
zaslonu se zove Bode graf).
Skala horizontalne ose
Na horizontalnoj ili x-osi uvijek je predstavljena frekvencija. Njena skala je određena izborom
početne (I) i krajnje (F) vrijednosti horizontalne x-ose (slika 125). Pošto analiza
frekvencijskog odziva zahtijeva veliki opseg frekvencija, češće se koristi logaritamska skala.
Napomena
Kada se podešava skala horizontalne ose, po četna (I) mora biti manja
od krajnje (F) frekvencije.
Skala vertikalne ose
Jedinice i skala vertikalne ose ovise o tome šta će se mjeriti, što je prikazano narednom
tabelom.
Vrsta mjerenja
Odnos izlazne i
ulazne veličine
(pojačanje)
Odnos izlazne i
ulazne veličine
(pojačanje)
Faza
Baza
Najmanja početna
vrijednost
Najveća krajnja
vrijednost
Logaritamska
-200 dB
200 dB
Linearna
0
10e+09
Linearna
-720°
720°
Kada se mjeri naponsko poja čanje, vertikalna osa prikazuje odnos izlaznog i ulaznog napona.
Za logaritamsku bazu jedinice su decibeli. Kada se mjeri faza, vertikalna osa uvijek pokazuje
fazni kut u stupnjevima. Neovisno o jedinici, moguće je podešavati početnu (I) i krajnju (F)
vrijednost za osu koristeći kontrole Bode crtača (slika 125).
Napomena
Kada se podešava skala vertikalne ose, po četna vrijednost (I) mora biti
manja od krajnje (F) vrijednosti odnosa izlazne i ulazne veli čine.
Očitanje mjernih rezultata
Pomijeranjem vertikalnih kursora Bode crtača očitava se frekvencija i odnos izlazne i ulazne
veličine ili faze u bilo kojoj tački grafa. Vertikalni kursor je unaprijed postavljen uz lijevi rub
zaslona Bode crtača.
 Pomijeranje vertikalnog kursora:
 Klikati na strjelice u dnu Bode crta ča.
ili

Premjestiti vertikalni kursor sa lijeve strane zaslona Bode crtača u tačku grafa gdje
želimo oćitati mjerne rezultate.
83
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Napomena
Kursor je moguće postavljati na specifi čna mjesta na grafu ako se
klikne na desnu tipku miša. Pojavi će se meni u mome je mogu će
odabrati poziciju kursora na jedno od nekoliko ponuđenih
karakterističnih mijesta (o ovome smo pisali u šestom- prošlom
nastavku )
Veličina (ili faza) i frekvencija na mjestu presjeka vertiklanog kursora se o čitavaju pored
strjelica ispod zaslona.
Radi lakšeg razumijevanja rada Bode crta ča, na slici 126 je projektiran jedan nisko propusni
pasivni filter uz pomoć alata sa kojim raspolaže Multisim 9. Klikom na padaju ći meni alati
(Tools) i izborom čarobnjaka za filtere (Filter Wizard) otovoriće se prozor u kojem je
moguće projektirati filtere.
Na slici 127 je odabran tip niskopropusnog Butterworth pasivnog filtera iste ulazne i izlazne
otpornosti koja iznosi 50 Ohm-a, opsega propusnih frekvencija 0 – 1 kHz unutar kojeg
logaritamski odnos izlaznog i ulaznog napona signala ne smije biti ispod -1dB. Frekvencija na
kojoj se na izlazu iz filtera mora posti ći slabljenje ulaznog napona od -25 dB je zadana i
iznosi 1,5 kHz. Na temelju zadanih podataka čarobljak sam projektira i iscrtava šemu filtera
sa vrstom i vrijednošću komponenata. Dodavanjem Bode crta ča u šemu i odgovarajućim
opisanim podešavanjima vrši se snimanje amplitudno-frekvencijske i fazno-frekvencijske
karakteristike filtera.
Slika 126
84
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 127
Generator riječi (Word Generator)
Izbor generatora riječi (Word Generator) vrši se izborom ikone sa trake Instruments (Slika
128). Ponovnim klikom generator riječi se postavlja na radnu površinu. Ikona generatora
riječi se povezuje u strujno kolo. Dvostrukim klikom na ikonu generatora rije či otvara se lice
instrumenta na kome se vrše odgovaraju će postavke i vide rezultati mjerenja (Slika 129).
Slika 128
Generator riječi se koristi za slanje digitalne rije či ili niza bita složenih po odre đenom obrascu
u strujno kolo čime se obezbjeđuje pobuda digitalnim kolima.
85
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 129
Podešavanja generatora riječi
Upisivanje riječi
Desna strana lica instrumenta generatora rije či pokazuje redove brojeva, koji se mogu birati
između 00000000 i FFFFFFFF u hexadecimalnom brojnom sistemu ( 0 do 4.294.967.295 u
decimalnom brojnom sistemu). Tip prikazanih brojeva može biti Hex, Dec, Binary ili ASCII,
ovisno o tome koja je tipka izabrana u ome đenom prostoru Display. Svaki horizontalni red
predstavlja jednu riječ. Kada se generator riječi pokrene, šalje se red bita paralelno na
odgovarajuće priključke na dnu instrumenta.
 Promjena vrijednosti bita u generatoru riječi vrši se izborom odgovarajuće cifre koja
se želi promijeniti a zatim se tipka nova vrijednost vode ći računa o tome kom tipu
brojeva ista pripada.
Kada se riječ pošalje sa generatora riječi, vrijednost svakog bita se pojavi u kruži ćima kojima
su označeni izlazni priključci na dnu instrumenta.
Slika 130


Ubacivanje 32-bitne riječi u krug vrši se klikom na Step, Burst ili Cycle.
Slanje jedne riječi se vrši klikom na Step.
86
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slanje svih riječi u zadanom redu šalje se klikom na Burst. Klikom na Cycle šalje se
neprekinuti niz riječi čije se slanje može zaustaviti klikom na tipku Run/Stop
simulation koja se nalazi na traci alata Main.
Ako se želi privremeno zaustaviti niz rije či od odabrane riječi treba odabrati tačku prekida
(Breakpoint).
 Za umetanje tačke prekida (Breakpoint), treba izabrati riječ u privremenom
spremniku, pomjerajući listu do mjesta gdje se želi unijeti zaustavljanje, zatim klikom
na desnu tipku miša izabrati Set Breakpoint sa menija koji će se pojaviti. U pomičnoj
listi će se pojaviti „znak privremenog zaustavljanja“ u ta čki prekida (Breakpoint).
 Izbacivanje tačke prekida vrši se tako što se izabere u privremenom spremniku na
pomičnoj listi a zatim se izabere Delete Breakpoint iz prozora koji će se pojaviti.
Moguće je upotrijebiti više tačaka prekida. Tačke prekida se mogu koristiti pri odabiru Cycle
i Burst.

Postavke (Settings Dialog Box)
Za postavljanje opcija potrebno je kliknuti na Set čime je omogućeno spremanje struktura
riječi u datoteku kao i odabir ranije spremljenih struktura riječi koje su upisane u generator
riječi (Slika 131). Ova funkcija može se upotrijebiti i za generiranje pogodne strukture ili za
čišćenje prikaza.
Slika 131
Okidanje (Triggering)
Slika 132
87
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9

Klikom na Internal za slanje riječi koristiće se vlastiti okidni takt generatora rije či.
Klikom na External, biće odabran vanjski okidni takt čiji će svaki takt uzrokovati
slanje jedne riječi iz generatora riječi (Slika 132).
Klikom na tipku okidanje se vrši uzlaznom ivicom okidnog takt impulsa a klikom na tipku
okidanje se vrši opadajućom ivicom okidnog takt impulsa.
Frekvencija i pripravnost podataka (Frequency and data ready)
Frekvencija takta generatora riječi može biti postavljena u Hz, kHz ili MHz. Svaka riječ se
postavlja na izlazne priključke u ritmu frekvencije takta i tamo se zadržava onoliko dugo
koliko traje jedan ciklus taktne frekvencije (trajanje određeno sa dvije susjedne uzlazne ili
silazne ivice okidnih impulsa). Slika 133.
Slika 133
Oznaka u kruži ću pripravan (Ready)
spreman.
obavještava strujno kolo da je generator rije či
Logički pretvarač (Logic Converter)
Rad ovog instrumenta je detaljno opisan u časopisu RADIO T9 u broju 53 (Tre ći dio) tako da
ga ovdje nećemo posebno tretirati.
Logički analizator (Logic Analyzer)
Za odabir ovog instrumenta potrebno je kliknuti na tipku Logic Analyzer koji se nalazi na
traci alata Instruments a zatim ponovno kliknuti na mjestu radne površine gdje se instrument
želi postaviti (Slika 134). Kao i do sada, ikona služi za povezivanje logi čkog analizatora u
strujno kolo. Dvostrukim klikom na ikonu otvara se lice instrumenta, na kome je mogu će
izvršiti odgovarajuća podešavanja, postavke parametara i uvid u rezultate mjerenja (Slika
135).
Slika 134
88
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Logički analizator pokazuje nivoe do 16 digitalnih signala u jednom strujnom kolu. Koristi se
za prikupljanje logičkih stanja brzih podataka i njihovu vremensku analizu kako bi se
pomoglo pri projektiranju velikih sistema i otkrivanju grešaka.
Slika 135
16 vertikano postavljenih kružića (priključaka) na lijevoj strani i 3 vodoravna priključka na
dnu ikone odgovara isto raspore đenim priključcima koji se nalaze na licu instrumenta. Kada
se priključak spoji sa čvorom, u kružiću se pojavi crna ta čka i ime čvora a pripadajući graf
signala se oboji pripadajućom bojom čvora. Ukoliko priključak nije upotrijebljen, u kružiću se
neće pojaviti crna tačka.
Kada se strujno kolo pokrene, logi čki analizator počinje spašavati ulazne vrijednosti koje se
dovode na priključke. Kada se okidni signal opazi logički analizator pokazuje podatke
neposredno prije i poslije okidanja. Podaci se prikazuju u formi četvrtki u funkciji vremena.
Vrijednosti kanala 0 se prikazuju u prvom redu na vrhu. (Op ćenito, prvi bit je digitalna riječ),
slijedeći red prikazuje vrijednosti kanala 1, itd. Binarna vrijednost svakog bita u teku ćoj riječi
pojavljuje se na priključcima na lijevoj strani lica instrumenta. Vremenska osa je prikazana na
vrhu prozora lica instrumenta. U ovom prozoru se nalazi vlastiti signal takta, vanjski signal
takta, takt označni podatak i okidni označni podatak.

Za tačno određivanje broja uzoraka koji će biti spašeni prije i nakon okidanja,
potrebno je kliknuti na tipku Set u okviru Clock ili koristiti unaprijed izvršene
89
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
postavke što je objašnjeno ranije kada je bilo govora o Interactive Simulation
Settings (Radio T9, broj 56, Šesti dio, strana 21, slika 100)
Logički analizatator spašava podatke dok se ne dostigne pred-okidni broj uzoraka. Zatim,
počinje uništavanje uzoraka sa pojavom novih. Nakon okidnog signala, uzorci se spašavaju
sve dok se ne dostigne broj poslije-okidnih uzoraka.
Kada se zaustavi uzorkovanje, postavljanjem dva vertikalna kursora na odre đena mjesta
automatske vremenske ose mogu će je na presjeku kursora i signala o čitati vrijeme i
vrijednosti signala u svim kanalima u odabranom trenutku.
Promjenu okidnog napona je mogu će podešavati kako je opisano u Interactive Simulation
Settings.
Podešavanje logičkog analizatora
Zaustavljanje i ponovno postavljanje (Set & Reset)
Ako se izabere Simulate/Pause u toku simulacije rada strujnog kola, privremeno se zaustavlja
i strujno kolo i logički analizator. Korištenjem trake za pomijeranje na dnu lica instrumenta
moguće je vidjeti rezultate u bilo kom vremenskom periodu o od trenutka odre đeog uvjetima
okidanja sve dok se ne izvrši ponovno postavljanje ( Reset) logičkog analizatora. Ako se
logički analizator ponovno postavi ( Reset), biće moguće vidjeti rezultate od trenutka kada je
instrument ponovno postavljen do dostignutog vremena koje je odre đeno uvjetima okidanja.



Otpočinjanje nove analize se vrši klikom na tipku Reset. Ova akcija će izbrisati sve
informacije u instrumentu i počeće spašavanje novih informacija čim se dostigne
trenutak koji je određen uvjetima okidanja, nakon što se klikne na tipku Reset.
Ako se logički analizator ne okida, poništavanje spašenih podataka se vrši pritiskom
na tipku Stop. Ako se vrši okidanje i prikaza podataka logi čkim analizatorom,
klikanjem na tipku Stop će zaustaviti instrument i omogučiće nastavak simulacije.
Nakon zaustavljanja instrumenta, mora se ponovno postaviti (Reset) logički analizator
kako bi ponovo otpo čeo spašavati podatke.
Brisanje zaslona logičkog analizatora vrši se klikom na Stop a zatim na Reset tipku.
Brisanje zaslona ne prekida simulaciju. Instrument će početi spašavati podatke kad se
dostigne trenutk koji je određen uvjetima okidanja, nakon klikanja na Reset tipku.
Podešavanje takta
Takt obavještava logi čki analizator kad će očitati uzorak ulaznog signala. Takt može biti
unutrašnji ili vanjski.

Da bi se obavilo podešavanje takta potrebno je:
1. Kliknuti na tipku Set u okviru Clock lica logičkog analizatora. Pojaviće se
prozor (Slika 136).
90
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 136
2. Izabrati vanjski ili unutrašnji takt.
3. Postaviti frekvenciju unutrašnjeg takta. Takt ozna čni podatak je ulazni signal
koji filtrira takt signal. Ako je postavljen na vrijednost „x“, označni podatak je
onemogućen pa će takt signal određivati kada će se očitati uzorak signala. Ako
je postavljen na „1“ ili „0“, uzorci će se očitavati samo ako takt signal dostigne
izabrani označni podatak.
4. Odabrati koliko podataka se želi prikazati prije (Pre-triger semples) i poslije
(Post-triger samples) okidanja.
5. Kliknuti na tipku prihvat postavki (Accept).
Podešavanje okidanja
Logički analizator je moguće podesiti tako da okida kod o čitanja određene riječi ili
kombinacije riječi ili kada dostigne uzlaznu ili izlaznu ivicu signala takta (Slika 137).
Slika 137
91
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Moguće kombinacije okidanja su:
A
A OR B
A OR B OR C
B AND C
A NOT C
A THEN B
A THEN (B OR C)
B
A OR C
A AND B
A AND B AND C
B NOT C
B THEN C
A THEN B THEN C
C
B OR C
A AND C
NOT B
A THEN B
(A OR B) THEN C
A THEN (B WITHOUT C)
Mjerna pipalica (Measurement Probe)
Korištenje mjerne pipalice je brz i jednostavan na čin za provjeru o čitanja napona i frekvencije
u različitim čvorovima i nožicama.
Mjerna pipalica se može koristiti kao:

Dinamička pipalica (Dynamic Probe) – Za vrijeme simuliranja rada strujnog kola
klikne se na tipku
pa se zatim prenese premještanjem miša do čvora, vodiča ili
nožice u strujnom kolu gdje se želi izvršiti mjerenje. Svaki dodir na mjernu tačku daje
nova očitanja (Slika 138).
Slika 138

Postavljena pipalica (Placed Probe) – U strujnom kolu je moguće postaviti nekoliko
ovakvih pipalica prije ili u toku simulacije. Ove pipalice ostaju nepomi čne, i
pokazivaće podatke simulacije sve dok se ne pokrene nova simulacija ili se podaci
pobrišu. Pored očitanja koja nudi dinami čka pipalica postavljena pipalica dodatno nudi
različita očitanja struje kako je to pokazano na slici 139.
92
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 139
Napomena
Dinamička pipalica ne može prikazati struju; Pipalica postavljena nakon
simulacije neće mjeriti struju. Ovo se dešava zato što SPICE mrežna lista mora
biti izmjenjena da bi bilo moguće mjeriti struju, i ovo može samo biti učinjeno
kada se zapo čne nova simulacija.
Korištenje mjerne pipalice
Podešavanje mjerne pipalice
Podešavanje Mjerne pipalice se obavlja u Probe Properties prozoru.

Da bi se podesila pipalica potrebno je:
1. Izabrati Simulate/Dynamic Probe Properties a zatim kliknuti na karticu
Display (Slika 140).
93
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 140
2. Po potrebi, odabrati boju pozadine i teksta u okviru Color.
3. U okviru veličina (Size), unosi se širina i visina, ili se čekira automatsko
prilagođenje veličine (Auto-Resize).
4. Po potrebi, kliknuti na karticu Font kako bi bilo moguće promijeniti vrstu
slova koja se koristi u informacionom okviru pipalice (slika 141).
5. Kliknuti na karticu Parameters (Slika 142).
6. Kako bi neki parametri bili nevidljivi (npr. V(p-p)), kliknuti na odgovarajući
parametar u stupcu Show pri čemu se Yes mijenja u No.
7. Minimum i Maximum stupci služe za podešavanje opsega parametara.
8. Po potrebi se može promijeniti broj značajnih cifara za prikaz parametra u
stupcu Precision.
Napomena Ova podešavanja će ubuduće važiti za svaku novu postavljenu i
dinamičku pipalicu.
94
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 141
95
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 142
Spajanje mjerne pipalice
Dinamička pipalica

Ako se želi koristiti mjerna pipalica dinamično (tj. nije postavljena niti u jednu tačku) i
vršiti očitanja potrebno je:
1. Izabrati Simulate/Run ili kliknuti na tipku Run/Stop Simulation kako bi se
strujno kolo aktiviralo.
96
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
2. Kliknuti na tipku Measurement Probe koja se nalazi na alatnoj traci
Instruments. Od tog momenta je pipalica zaka čena za kursor miša.
3. Prisloniti pipalicu u tačku u kojoj se želi izvršiti mjerenje. Na mjernoj pipalici
će se pojaviti očitanja (Slika 143).
Slika 143
4. Ako pipalica nije prislonjena uz vodi č ili priključak u toku simulacije, pojaviće
se slijedeće (Slika 144):
Slika 144
5. Deaktiviranje mjerne pipalice se vrši klikom na tipku Measurement Probe ili
klikom na tipku ESC.
Napomena
Da bi mjerenja bila tačna strujno kolo mora biti uzemljeno, čak kad se
koristi i lebdeći izvor napajanja.
97
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Postavljena pipalica


Kako bi se spojila postavljena mjerna pipalica i izvršila o čitanja potrebno je:
1. Kliknuti na tipku Measurement Probe koja se nalazi na alatnoj traci
Instruments.
2. Kliknuti na mjesto u električnom kolu gdje se želi postaviti pipalica.
3. Izabrati Simulate/Run ili kliknuti na tipku Run/Stop Simulation kako bi se
strujno kolo aktiviralo.
4. Okvir za informacije će se ispuniti podacima.
Ako se želi sadržaj pipalice sakriti potrebno je u činiti slijedeće:
1. Kliknuti na desnu tipku miša a zatim kliknuti na Show Comment/Probe.
Postavljena pipalica se pojavljuje u vidu strijelice kako je to pokazano na slici
145.
Slika 145


Ako se želi pokazati sadržaj pipalice, potrebno je kliknuti na desnu tipku miša a zatim
kliknuti na Show Comment/Probe.
Promjena svojstava postavljene pipalice se vrši na slijede ći način:
1. Kliknuti dvostruko na pipalicu kako bi se pojavio prozor Probe Properties
(Slika146).
Slika 146
98
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Analizator Spektra (Spectrum Analyzer)
Analizator spektra se koristi za mjerenje amplitude u funkciji od frekvencije. Ovaj instrument
može mjeriti snage signala i komponenti frekvencije, i pomaže pri odre đivanju postojanja
harmonijskih frekvencija u signalu.
Jedna od oblasti koja je zainteresirana za mjerenje spektra su komunikacije. Npr., u sistemima
celularnog radija moraju se provjeravati harmonijske frekvencije signala nosilaca koje bi
mogle uzrokovati smetnje drugim RF sistemima. Druga interesantna primjena analizatora
spektra je mjerenje izobličenja uzrokovanog porukama moduliranog nosioca.
Analizator spektra prikazuje mjerenja češće u domeni frekvencije nego u domeni vremena.
Referentni okvir u analizi signala obično je vrijeme. U tom slučaju, koristi se osciloskop da
pokaže trenutne vrijednosti u funkciji vremena. Često se dešava da se umjesto čistog sinusnog
valnog oblika signala javlja deformirani sinusni signal koji je posljedica prisustva
harmonijskog signala. Zbog toka, nije mogu će mjeriti nivo sinusnog valnog oblika. Ako isti
signal prikazuje analizator spektra, bi će prikazana amplituda, kao i njegove komponente
osnovnih i harmonijskih frekvencija koje može sadržavati.
Mjerenje u domeni vremena kao što su vrijeme porasta i vrijeme opadanja, širina impulsa,
kašnjenje, itd. se ne mogu jednostavno obaviti u domeni frekvencija. Zbog toga su obje
metode mjerenja važne.
Korištenje multisim-ovog analizatora spektra
Analizator spektra u Multisim-u ne generira šum kao što je to normalno u stvarnom
analizatoru spektra. U stvarnosti, šum koji generira analizator spektra (koji je posljedica
haotičnog kretanja elektrona kroz razli čita elektronička kola analizatora) se poja čava kroz
različite pojačivačke sklopove analizatora pa se na zaslonu (CRT) analizatora spektra
neizbježno pojavljuje i signal šuma ispod čijeg nivoa mjerenja nije moguće obaviti. Sa
Multisim-ovim analizatorom spektra, nema dodatnog šuma koji uzrokuje pomenute probleme.
Parametri koji karakteriziraju analizator spektra su:




Opseg frekvencija u okviru kog instrument radi
Frekvencijski Span ili zadati opseg frekvencija u kojem se vrši analiza
Referentni nivo
Mjerno područje
Svi oni se nalaze na analizatoru spektra i moraju se ru čno podesiti.
XSA1
IN T
Slika 147
99
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 148
Opseg frekvencija
Opseg frekvencija je opseg unutar koga analizator spekta analizira signal. Postoje dvije
frekvencije koje se moraju ručno podesiti: početna (najniža vrijednost je 1 kHz) koja se
upisuje u polje Start i krajnja (najviša vrijednost 4 GHz) se upisuje u polje End. Frekvenciju
nula nije moguće upisati niti u jedno od navedenih polja.
Ovaj parametar označava koji će od tri moguća opsega frekvencija biti prikazan:
Slika 149
Ako se odabere Full Span, pokazaće se cijeli raspoloživi opseg frekvencija o 1 kHz do 4GHz.
Ako se odabere Zero Span prikazaće se polje Center za upisivanje jedne frekvencije.
Ako se odabere Set Span opseg frekvencija se odre đuje kontrolom opsega ili kontrolom
frekvencije kako je objašnjeno u slijede ćem odjeljku.
Analiza frekvencija
Postoje dvije metode za izbor opsega frekvencija.


Span kontrola
Frekvencijska kontrola
Span kontrola (kontrola mjernog raspona frekvencija)
Ova tehnika postavlja span i centralnu frekvenciju, tj. f-span i f-centar.
 Postavljanje spana i centralne frekvencije se vrši tako što se klikne na Enter (u okviru
Frequency) pri čemu se automatski izra čunava početna i krajnja frekvencija
primjenom formula:
f_početna = (f_centralna – f_span / 2)
100
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
f_krajnja =(f_centralna + f_span / 2)
Kontrola frekvencije
Moguće je postaviti ručno početnu i krajnju frekvenciju. Za ove postavke potrebno je unijeti
numeričke vrijednosti frekvencija u prostor Frequency. Ove vrijednosti moraju biti različite
od nule. Kada se klikne Enter, centralna frekvencija (f-center) i mjerni raspon frekvencija
koji se pojavljuje na analizatoru spektra (f-span) se izra čunava automatski. Izrazi koji se pri
tome koriste za izračunavanje su:
f_centralna = (f_početna + f_krajnja)/2
f_span = (f_krajnja – f _po četna)
Ove dvije tehnike su u međusobnom odnosu, pa zbog toga nije mogu će postaviti sve četiri
parametra neovisno jedan o drugome. Npr. Ako želite vidjeti frekvencijske komponente u
okolini određene frekvencije kao što je 100 MHz +/- 100 kHz , jednostavnije je podesiti
dotičnu tehniku kontrole frekvencije.
Slika 150
Centralna frekvencija u ovom primjeru, je 100 MHz, a span (mjerni raspon) je 2*(100 kHz) =
200 kHz.
Slika 151
Opseg amplituda
Korištenjem jedne od tri naredne mogućnosti moguće je podesiti opseg amplituda signala koji
će biti vidljiv na zaslonu:

dB – Ova mogućnost za osnovu ima izraz 20*log10(V), gdje je log10 logaritam za bazu
10, a V amplituda signala. Kada se koristi ova mogu ćnost, signal se prikazuje u „dB
po podioku“, koji se pojavljuje u desnom dijelu zaslona.
101
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
dBm - Ova mogućnost za osnovu ima izraz 10*log 10(V/0,775),

Nula dBm je snaga
koja se troši na otporu 600 Ohm pri naponu 0,775V. Ova snaga je ekvivalent snage
1mW. Ako je nivo snage +10dBm to zna či da je iznos snage 10mW. Kada se koristi
ova mogućnost, snaga signala se mjeri u odnosu na referentni nivo 0 dBm. Kod
primjena u kojima je zaključni otpor 600 Ohm, kao što je to slučaj u telefonskim
linijama, očitanja se češće vrše u dBm jer je tada očitanje direktno poroporcionalno
disipiranoj snazi. Međutim, u dB, potrebno je uzeti u obzir vrijednost otpora kako bi se
odredila na njemu disipirana snaga. U slu čaju dBm, vrijednost otpora je uračunata.

Lin – Ovom mogućnošću odabire se linearni prikaz signala. Promjena maksimalne
prikazane amplitude na zaslonu, vrši se unošenjem vrijednosti napona u polje Range.
Referentni nivo
Referentni nivo se koristi za postavljanje opsega ulaznog signala koji se želi prikazati na
zaslonu.
Ose analizatora spektra nisu ozna čene u jedinicama i vrijednostima. Frekvenciju i amplitudu
je moguće vidjeti pozicioniranjem kursora na odgovarajuća mjesta. Također je moguće
kliknuti na desnu tipku miša, poslije čega će se pojaviti meni koji će omogućiti postavljanje
kursora na precizno odabrano mjesto u grafu. Postavljanjem kursora na željeno mjesto
očitanja frekvencije i amplitude je moguće izvršiti ispod grafa.
Moguće je promatrati više od jedne frekvencije i ocijeniti rezultate za cijeli prikazani opseg
frekvencija. Nekada je potrebno znati kada je amplituda (u dB ili dBm) odre đenog broja
komponenti iznad određene granice u dB ili dBm. Npr. Ako se pretpostavi da je ta amplituda
(-3 dB), postavljanjem tačke (-3 dB) moguće je procijeniti propusnu širinu pojačivača.
Klikom na Show-Ref, moguće je postaviti referentni nivo na (-3 dB) i uz istovremeno
korištenje kursora, moguće je naći donji i gornji bok propusnog opsega.
Moguće je doznati kada je amplituda signala manja od odre đene vrijednosti za određeni opseg
frekvencija. Da bi se ovo postiglo potrebno je promatrati signal na analizatoru spektra i
upotrijebiti tipku za referenciranje. Najveća referentna vrijednost u dB je postavljena na (+30
dB). Show-Ref je raspoloživ samo ako je aktiviran dB ili dBm.
Frekvencijska razlučivost
Frekvencijska razlučivost je inicijalno postavljena na najmanju vrijednost
Δf = f_krajnja/1024 . Dakako, mogu će je taj iznos mijenjati na više, promatrajući spektar.
Frekvencijsku razlučivost treba izabrati tako da su frekvencije cjelobrojni umnošci
frekvencijske rezlučivosti.
Napomena
Kako bi očitanja bila precizna, frekvencijske komponente nebi trebale
biti ispod Δf .
Analizator mreža
102
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Analizator mreža se koristi za mjerenje S-parametara kola koji opisuju njihove karakteristike
najčešće na visokim frekvencijama. Ovi S-parametri se koriste za razli čite namjene i sastavni
su dio Multisim RF analiza.
Analizator mreža izračunava H, Y i Z parametre.
Kolo se poistovjećuje sa mrežom koja ima dva priključka. Da bi se analizator mreža ispravno
koristio potrebno je ulaz kola ostaviti otvoren. U toku simulacije analizator mreža dopunjava
analizirano kolo sa svojim pod-kolima. Neophodno je ova pod-kola izbaciti prije po četka
obavljanja drugih analiza i simulacija.
Kada započne simulacija, analizator mreža automatski izvršava dvije AC analize. Prva AC
analiza se postavlja na ulazni priključak radi izračunavanja direktnih parametara S11 i S21.
Druga analiza se postavlja na izlazni priključak kako bi se izra čunali parametri S22 i S12.
Nakon određivanja S-parametara moguće je koristiti analizator mreža za prikaz podataka na
različite načine i provoditi neke druge analize bazirane na podacima.
XNA1
P1 P2
Slika 152
Zaslon analizatora spektra je podijeljen u dva dijela:
U lijevom dijelu je zaslon dijagrama i zaslon za tekst, koji pokazuje markere i informacije o
kolu.
U desnom dijelu su kontrole analizatora mreža.
Kontrola Markera
Sa padajuće liste izabire se Marker čime se definira prikaz podataka:



Realni /Imaginarni (Re/Im)
Veličina/faza(stupanj) (Mag/Ph(Deg))
dB Veličina/Faza(stupanj) (dB Mag/Ph (Deg))
103
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Slika 153
Sa lijevim i desnim strjelicama ispod dijagrama moguće je kretanje od podatka do podatka
koji su dobijeni za doti čno kolo. U početku, tačke frekvencije su dekadno predstavljene.
Unaprijed postavljeni opseg frekvencija u kome se obavlja prolaz je 1 MHz do 10 GHz. Za
postavljanje na određeni podatak mogu se koristiti tipke PAGE UP i PAGE DOWN.
Kontrola traga
Tipka Trace se koristi kako bi se pokazao i sakrio svaki pojedini trag na dijagramu. Kada je
analizator mreža otvoren, S11 i S22 parametri se pojavljuju u Trace prostoru. Trace tipke se
mijenjaju ovisno o tome koji se parametar ili analiza gledaju. Mogu će postavke u načinu rada
„Measurement“ su {S11, S12, S21, S22}, {Z11, Z12, Z21, Z22}, {H11, H12, H21, H22},
{Y11, Y12, Y21, Y22}, {K,|D|}. Mogu će postavke u načinu rada „RF Characterizer“
{P.G.,T.P.G., A.P.G.}, {V.G.}, i {Zin, Zout}. Više o ovim na činima rada vidite u poglavlju
kontrole načina rada „Mode Kontrols“.
Kontrola formata
Opcije parametara
Da bi se na zaslonu prikazali parametri potrebno ih je postaviti. Omogu ćeni parametri ovise o
načinu rada analizatora mreže. U na činu rada „Measurement“ moguće je koristiti neki od S-,
Y-, H-, Z- parametara, i faktora stabilnosti K i |D|. U načinu rada „RF Characterizer“, moguće
je izabrati pojačanja snage (Power Gains), naponska poja čanja (Voltage Gains) i impedancu.
Tipke formata
Tipke formata se koriste za prikaz podataka različitim formatima dijagrama.
104
ELECTRONIC WORK BENCH – MultiSim 9
Tipkom Scale se mijenja skala trenutnog dijagrama. Pri tome će se mijenjati samo polarno
predstavljanje, realno/imaginarno predstavljanje i veličina/faza predstavljanje.
Tipkom Avto Scale vrši se automatsko skaliranje podataka kako bi mogli biti prikazani unutar
tekućeg dijagrama.
Tipkom Setup se mijenjaju različite osobine analizatora mreže.
Kontroliranje podataka (Data Controls)
Tipkom Save vrši se spašavanje tekuće grupe podataka S-parametara.
Tipkom Load se u analizator mreže puni prethodno spašena grupa podataka S-parametara.
Kada se podaci napune, mogu će je koristiti sve funkcije kojima raspolaže analizator mreže,
kako bi se podaci predstavili i analizirali. Spašeni S-parametri imaju ekstenziju .sp.
Tipkom Exp vrši se izvoz grupe podataka izabrane grupe parametara u tekst datoteku. Npr.,
ako je izabrana grupa parametara Z-parametri oni se prikazuju u formatu dijagrama
veličina/faza a Z-parametri će biti izvezeni, i njihove vrijednosti će biti u formatu
veličina/paza.
Tipkom Print daje se nalog za štampanje izabranog dijagrama.
Kontrola načina rada
U prostoru Mode, potrebno je kliknuti na željeni na čin rada analizatora mreže:
Measurement – omogućava različite formate parametara
RF – Characterizer – omogućava pojačanje snage, naponsko poja čanje, i impedance koje se
vide na ulaznom i izlaznom priključku.
Match Net. Designer (projektiranje mreža za prilagođenje) – otvara novi prostor za dijalog,
što je objašnjeno u analizi mreže za prilago đenje (Matching Network Alalysis).
Prva od gore navedene tri mogućnosti analizatora omogućava mjerenja (uobičajena primjena).
Druga i treća mogućnost se koristi za pristup dvijema RF analizama koje su objašnjene u RF
analizi.
Tipkom Simulation Set se unose postavke mjerenja za izra čun S-parametara kola.
105