Вольтметр в мультисиме как найти

Приборы программы Multisim

Приемы работы и способы подсоединения виртуальных приборов Multisim соответствуют реальным приборам. В первую очередь надо помнить, что амперметр подключается в электрическую цепь последовательно, а вольтметр параллельно. Измерительные приборы не должны вносить искажений в электрическую цепь в процессе измерений и не должны влиять на измеряемые параметры, поэтому сопротивление амперметра должно быть минимальным (стандартно 1 наноОм), а сопротивление вольтметра максимальным (стандартно 1 гигаОм).

Работа с мультиметром поясняется на рис. 3.14. На рисунке изображены символ мультиметра и его лицевая панель, которая появляется, если дважды щелкнуть по символу мультиметра. Мультиметр имеет два вывода, с помощью которых он может подключаться в электрическую цепь. Левый мультиметр ХММ1 подключен в цепь параллельно. Этому мультиметру на рисунке соответствует верхняя лицевая панель, на которой с помощью кнопок включен режим измерения переменного напряжения (буква V и кнопка с волнистой линией). Правый мультиметр ХММ2 подключен в цепь последовательно. Этому мультиметру соответствует нижняя лицевая панель, на которой включен режим измерения переменного тока (буква А и кнопка с волнистой линией).

Рис. 3.14. Измерение действующих значений напряжения и тока с помощью мультиметра

Мультиметры показывают действующие значения напряжения и тока или, как говорят, среднеквадратические значения (RMS — Root Mean Square) напряжения и тока. Если нужны максимальные значения, то полученные показания приборов надо умножить на квадратный корень из двух. Кроме того, мультиметром можно измерять резистивное сопротивление цепи, при отключенном источнике питания, и можно измерять падение напряжения в децибелах. Причем начальный уровень, от которого отсчитывается изменение напряжения в децибелах, составляет 774,597 мВ. Например, мультиметр показывает 12 В, в децибелах это будет

Функциональный генератор

Функциональный генератор сигналов может генерировать синусоидальные, пилообразные и прямоугольные импульсы напряжения. Частота импульсов меняется от долей герца до терагерц. На лицевой панели генератора можно настроить частоту, длительность, амплитуду импульсов, смещение по постоянному току, длительность нарастания и спада фронта импульсов.

Параметр Амплитуда задает амплитудное значение напряжения. Если проводники подключены к общей и положительной (или отрицательной) клеммам, как на рис. рис. 3.15а, то амплитудное значение выходного напряжения равно значению, указанному на лицевой панели. Поэтому вольтметр на рис. 3.15а показывает действующее напряжение 7,069 В при заданном амплитудном значении напряжения синусоидального сигнала 10 В. Если проводники подключены к положительной и отрицательной клеммам, как на рис. 3.156, то амплитудное значение выходного напряжения в два раза превышает значение, указанное на лицевой панели. Поэтому вольтметр на рис. 3.156 показывает действующее напряжение 14,138 В при неизменном амплитудном значении напряжения синусоидального сигнала 10 В.

Рис. 3.15. Варианты подключения функционального генератора

Проектирование электронных устройств в Multisim 12.0. Часть 17

Мультиметр является универсальным измерительным прибором, который объединяет в себе функции амперметра, вольтметра, омметра и предназначен для измерения переменного или постоянного тока или напряжения, сопротивления или затухания между двумя узлами схемы. Диапазон измерений мультиметра подбирается автоматически.

В Multisim в качестве виртуального мультиметра Agilent используется программный прототип реального мультиметра Agilent 34401А модели. Установка параметров, к которым обычно приходится обращаться в процессе работы, таких как вид измерения, пределы измерения, разрешение, осуществляется нажатием одной кнопки. Функции меню дают доступ к усовершенствованным свойствам прибора, что позволяет оптимизировать его работу для каждой конкретной измерительной задачи.

Симулируемый Agilent Technologies 34401A мультиметр – это 6,5 разрадный, высокоэффективный цифровой мультиметр. Большая часть возможностей, задокументированных в руководстве реального мультиметра Agilent 34401A доступна и в виртуальной версии этого прибора в Multisim, а именно следующие технические характеристики:

• напряжение постоянного тока – от 100 мВ до 1000 В;
• сопротивление – от 100 Ом до 100 МОм;
• сила постоянного тока – от 10 мА до 3 А;
• частота – от 3 Гц до 300 кГц;
• математические функции: измерение с нулевым значением, преобразование результата измерения в дБ, определение минимального/максимального значения.

Для того, что бы добавить виртуальный мультиметр Agilent в рабочее поле программы, необходимо нажать на его пиктограмму на панели «Приборы» и разместить его с помощью мыши в необходимом месте на схеме. Для того, что бы отобразить лицевую панель прибора, необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на пиктограмме прибора на схеме. После того как панель откроется, сделайте необходимые настройки подобно тому, как бы вы это сделали на панели реального прибора. Принцип соединения виртуальных инструментов с элементами схемы такой же, как и для других компонентов схемы.

Обзор лицевой панели виртуального мультиметра Agilent.

Рассмотрим более подробно лицевую панель мультиметра (рис. 1).

Рис. 1. Пиктограмма виртуального мультиметра Agilent в рабочем поле проекта и его лицевая панель

В ее верхней части находится окно результатов измерений. Ниже этого окна расположены два ряда функциональных кнопок:

• группа FUNCTION – кнопки вида работы по измерениям;
• группа MATH — кнопки математических операций;
• кнопка Single – однократный запуск/автоматический запуск/кнопка удержания показания на индикаторе;
• кнопка Shift – регистр/местное управление;
• группа RANGE/DIGITS – кнопки предел/разрядность индикатора;
• группа MENU – кнопки для работы с меню (CHOICES – варианты меню, LEVEL – уровень, ENTER – ввод);
• кнопка Power – включение/выключение мультиметра.

Большинство кнопок обладает двойным функциональным назначением, одно из которых, указанное над клавишей надписью голубого цвета, срабатывает при предварительном нажатии кнопки Shift. Для дополнительного информирования пользователя о самом факте смены регистра при нажатии этой кнопки на индикаторе загорается световой сигнализатор Shift. После этого пользователь может нажимать кнопку, над которой расположена нужная ему надпись голубого цвета. Например, для проведения измерения постоянного тока необходимо нажать кнопки Shift и DC V.

В правой части лицевой панели расположены индикаторы входных выводов, отображающие наличие подключения каналов мультиметра к схеме.

При работе с мультиметром в окне результатов измерений могут отображаться световые сигнализаторы индикатора, которые имеют следующие значения:

• * – отображается во время измерения;
• Man – включен режим ручного переключения пределов;
• Trig – мультиметр ожидает однократного или внешнего сигнала запуска;
• Hold – включен режим удерживания показания на индикаторе;
• Math – включена математическая операция;
• Shift – смена регистра (нажата кнопка Shift). Если кнопка Shift была нажата ошибочно, то следует нажать ее второй раз. Этим действием вы выключите световой сигнализатор Shift.

Проведение измерений при помощи виртуального мультиметра Agilent.

Работа с виртуальным мультиметром Agilent достаточно проста. Для измерения тока, протекающего через цепь в ветке между двумя узлами схемы необходимо включить мультиметр последовательно с цепью, как и реальный амперметр, используя для подключения клеммы I (+) и LO правая (–), и нажать комбинацию кнопок Shift+DC V для измерения постоянного тока и Shift+AC V для измерения переменного тока. Результаты измерения отображаются в окне результатов на лицевой панели прибора (рис. 2).

Рис. 2. Измерение тока, протекающего через цепь, при помощи виртуального мультиметра Agilent

В том случае если есть необходимость одновременно измерить ток другого узла цепи, включите другой мультиметр в цепь.

Для измерения напряжения на любом элементе цепи при помощи виртуального мультиметра Agilent необходимо включить прибор параллельно с измеряемой нагрузкой, как и реальный вольтметр, используя для подключения клеммы НI правая (+) и LO правая (–), и нажать на кнопку DC V для измерения постоянного напряжение и AC V для измерения переменного напряжения. Результаты измерения отображаются в окне результатов на лицевой панели прибора (рис. 3).

Рис. 3. Измерение напряжения на элементе цепи при помощи виртуального мультиметра Agilent

Также при помощи мультиметра Agilent можно выполнять измерение сопротивления. Прибор обеспечивает два метода измерения сопротивления: 2-проводное и 4-проводное. В обоих случаях испытательный ток протекает от высокопотенциального гнезда НI и далее через измеряемый резистор. При 4-проводном измерении требуются дополнительно два отдельных считывающих проводника. Поскольку в проводниках считывания ток отсутствует, их сопротивление не вносит дополнительной погрешности в измеряемую величину сопротивления. Необходимо отметить, что при измерении малых сопротивлений наиболее точным методом является 4-проводное измерение, которое можно применять при исследовании схемы, где между мультиметром и измеряемым объектом существуют проводники большой длины, многочисленные соединения. Для измерения сопротивления при помощи виртуального мультиметра Agilent необходимо включить прибор параллельно с измеряемым резистором, используя для подключения клеммы НI правая и LO правая, и нажать на кнопку Ω 2W при 2-проводном измерении. При 4-проводном измерении для подключения используют клеммы НI правая и LO правая, НI левая и LO левая и комбинацию кнопок Shift+Ω 2W. Результаты измерения отображаются в окне результатов на лицевой панели прибора (рис. 4).

Рис. 4. 2-проводное измерение сопротивления при помощи виртуального мультиметра Agilent

Для измерения частоты или периода используют клеммы НI правая и LO правая, и кнопку Freq для измерения частоты и Shift+Freq для измерения периода. Проверка непрерывности электрических цепей (разомкнутая или замкнутая цепь) выполняется при помощи кнопки Cont, при этом для подключения к схеме используют клеммы НI правая и LO правая. При испытании диодов используют комбинацию кнопок Shift+Cont, а подключение к схеме выполняется при помощи клемм НI правая (+) и LO правая (–). Для проверки диода нужно присоединить положительный измерительный провод к аноду диода, а отрицательный провод к катоду. Если диод исправен, то в окне результатов измерений лицевой панели мультиметра будет отображаться значение OPEN (диод открыт) – рис. 5а. Нулевые показания сопротивления означают, что диод возможно пробит (рис. 5б). В данном случае для имитации неисправности компонента в окне его свойств на вкладке «Дефект» был выбран пункт «КЗ» (короткое замыкание) – рис. 6.

Рис. 5. Испытание диода при помощи мультиметра Agilent: (а) диод открыт, (б) диод неисправен

Рис. 6. Вкладка «Дефект» окна свойств диода

Для того чтобы открыть окно свойств компонента необходимо выделить его при помощи левой кнопки мыши, при помощи правой кнопки мыши вызвать контекстное меню и выбрать в нем пункт «Свойства».

Установка предела измерения и разрешающей способности.

Предел измерения устанавливается мультиметром при автоматическом переключении пределов, или пользователем при ручном переключении пределов при помощи кнопок группы RANGE/DIGITS. При помощи первой кнопки из этой группы устанавливается более низкий предел и выключается режим автоматического переключения пределов. При помощи второй кнопки устанавливается более высокий предел и выключается режим автоматического переключения пределов. Кнопка Auto/Man переключает режимы автоматического и ручного переключения пределов.

Режим автоматического переключения пределов удобен тем, что мультиметр автоматически выбирает подходящий предел для каждого измерения. Однако для высокоскоростных измерений можно установить режим ручного переключения пределов, и в этом случае мультиметру не потребуется для каждого измерения определять, какой предел использовать.

После включения мультиметра устанавливается режим автоматического переключения пределов. Если входной сигнал больше, чем может измерить мультиметр на данном пределе, на индикаторе появится сообщение о перегрузке (OVLD). При измерении частоты и периода переключение пределов происходит по напряжению входного сигнала, а не по частоте. Каждому виду работы соответствует свой режим переключения, то есть его можно установить для каждого вида работы независимо от других. При ручном переключении установленный предел относится только к установленному виду работы. О том, что включен режим ручного переключения пределов оповещает световой сигнализатор Man на панели индикации (рис. 7).

Рис. 7. Световой сигнализатор Man на панели индикации

Разрешающая способность определяется с помощью термина «количество разрядов», которое задействовано мультиметром для измерения или визуального представления показания на индикаторе. Разрешающую способность индикатора мультиметра устанавливают на 4,5, 5,5 или 6,5 разрядов при помощи кнопок группы RANGE/DIGITS (рис. 8) с целью оптимизации скорости измерения, либо подавления помех.

Рис. 8. Изменение разрешающей способности индикатора мультиметра Agilent при помощи кнопок группы RANGE/DIGITS: (а) 4,5 разряда, (б) 5,5 разрядов, (в) 6,5 разрядов

Однако перед тем как использовать кнопки группы с этой целью необходимо при помощи кнопки Shift переключить регистр. После чего первая кнопка этой группы устанавливает на индикаторе 4,5 разряда, вторая – 5,5 разрядов, кнопка Auto/Man – 6,5 разрядов (наибольшее подавление помех). После включения мультиметра разрешающая способность устанавливается на 5,5 разрядов. При проверке непрерывности электрических цепей и испытаниях диодов разрешающая способность фиксируется на 5,5 разрядах. Для уменьшения погрешности измерения и максимального подавления помех рекомендуется устанавливать разрешающую способность 6,5 разрядов. Для повышения скорости измерений рекомендуется устанавливать разрешающую способность 4,5 разряда. При измерениях переменных величин разрешающая способность фактически устанавливается на 6,5 разрядов. Если установлена разрешающая способность 4,5 или 5,5 разрядов, мультиметр просто маскирует один или два разряда.

Также количество разрядов на индикаторе можно менять при помощи кнопок-стрелок группы MENU (правая кнопка увеличивает количество разрядов, левая – уменьшает). Каждому виду работы соответствует своя разрешающая способность, то есть ее можно установить для любого вида работы не зависимо от остальных.

Запуск мультиметра и удерживание показания на индикаторе.

Виртуальный мультиметр Agilent можно запустить однократно или автоматически. Для чего на лицевой панели прибора имеется кнопка Single. Режим автоматического запуска устанавливается при включении мультиметра. В процессе каждого измерения загорается световой сигнализатор замера *. При нажатии кнопки Single вырабатывается однократный сигнал запуска и снимается одно показание, после чего мультиметр ожидает следующего сигнала запуска (при этом загорается световой сигнализатор Trig). Для повторного запуска мультиметра необходимо снова нажать кнопку Single. Переключение между режимами автоматического запуска и удерживания показания производится путем нажатия комбинации кнопок Shift+Single. При включении режима удерживания показания загорается световой сигнализатор Hold (рис. 9).

Рис. 9. Световые сигнализаторы замера (*) и режима удерживания показания (Hold)

Свойство удерживания показания позволяет захватывать и удерживать стабильное показание на индикаторе. При обнаружении такого показания мультиметр удерживает его на индикаторе и генерирует звуковой сигнал.

beluikluk Опубликована: 08.03.2016 0 0

Моделирование электрических схем с помощью Multisim

В связи с широким развитием вычислительных устройств задача расчета и моделирования электрических схем заметно упростилась. Наиболее подходящим программным обеспечением для данных целей является продукт National instruments – Multisim (Electronic Workbench ).

В данной статье рассмотрим простейшие примеры моделирования электрических схем с помощью Multisim.

Итак, у нас имеется Multisim 12 это последняя версия на момент написания статьи. Откроем программу и создадим новый файл с помощью сочетания Ctrl+N.

После создания файла перед нами открывается рабочая зона. По сути, рабочая зона Multisim – это поле для собирания требуемой схемы из имеющихся элементов, а их выбор, поверьте велик.

Кстати вкратце о элементах. Все группы по умолчанию расположены на верхней панели. При нажатии на какую либо группу, перед вами открывается контекстное окно, в котором вы выбираете интересующий вас элемент.

По умолчанию используется база элементов – Master Database. Компоненты содержащиеся в ней разделены на группы.

Перечислим вкратце содержание групп.

Sources содержит источники питания, заземление.

Basic – резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и т.д.

Diodes – содержит различные виды диодов.

Transistors — содержит различные виды транзисторов.

Analog — содержит все виды усилителей: операционные, дифференциальные, инвертирующие и т.д.

TTL — содержит элементы транзисторно-транзисторная логики

CMOS — содержит элементы КМОП-логики.

MCU Module – управляющий модуль многопунктовой связи.

Advanced_Peripherals – подключаемые внешние устройства.

Misc Digital — различные цифровые устройства.

Mixed — комбинированные компоненты

Indicators — содержит измерительные приборы и др.

С панелью моделирования тоже ничего сложного, как на любом воспроизводящем устройстве изображены кнопки пуска, паузы, останова. Остальные кнопки нужны для моделирования в пошаговом режиме.

На панели приборов расположены различные измерительные приборы (сверху вниз) — мультиметр, функциональный генератор, ваттметр, осциллограф, плоттер Боде, частотомер, генератор слов, логический конвертер, логический анализатор, анализатор искажений, настольный мультиметр.

Итак, бегло осмотрев функционал программы, перейдём к практике.

Пример 1

Для начала соберём простенькую схему, для этого нам понадобиться источник постоянного тока (dc-power) и пара резисторов (resistor).

Допустим нам необходимо определить ток в неразветвленной части, напряжение на первом резисторе и мощность на втором резисторе. Для этих целей нам понадобятся два мультиметра и ваттметр. Первый мультиметр переключим в режим амперметра, второй – вольтметра, оба на постоянное напряжение. Токовую обмотку ваттметра подключим во вторую ветвь последовательно, обмотку напряжения параллельно второму резистору.

Есть одна особенность моделирования в Multisim – на схеме обязательно должно присутствовать заземление, поэтому один полюс источника мы заземлим.

После того как схема собрана нажимаем на пуск моделирования и смотрим показания приборов.

Проверим правильность показаний (на всякий случай=)) по закону Ома

Показания приборов оказались верными, переходим к следующему примеру.

Пример 2

Соберём усилитель на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером. В качестве источника входного сигнала используем функциональный генератор (function generator). В настройках ФГ выберем синусоидальный сигнал амплитудой 0,1 В, частотой 18,2 кГц.

С помощью осциллографа (oscilloscope) снимем осциллограммы входного и выходного сигналов, для этого нам понадобится задействовать оба канала.

Чтобы проверить правильность показаний осциллографа поставим на вход и на выход по мультиметру, переключив их предварительно в режим вольтметра.

Запускаем схему и открываем двойным кликом каждый прибор.

Показания вольтметров совпадают с показаниями осциллографа, если знать что вольтметр показывает действующее значение напряжения, для получения которого необходимо разделить амплитудное значение на корень из двух.

Пример 3

С помощью логических элементов 2 И-НЕ соберём мультивибратор, создающий прямоугольные импульсы требуемой частоты. Чтобы измерить частоту импульсов воспользуемся частотомером (frequency counter), а проверим его показания с помощью осциллографа.

Итак, допустим, мы задались частотой 5 кГц, подобрали опытным путём требуемые значения конденсатора и резисторов. Запускаем схему и проверяем, что частотомер показывает приблизительно 5 кГц. На осциллограмме отмечаем период импульса, который в нашем случае равен 199,8 мкс. Тогда частота равна

Мы рассмотрели только малую часть всех возможных функций программы. В принципе, ПО Multisim будет полезен как студентам, для решения задач по электротехнике и электронике, так и преподавателям для научной деятельности и т.д.

Работа с виртуальными приборами в программной среде NI Circuit Design Suite — Multisim 12.0. Часть 3

Осциллограф позволяет измерять следующие параметры электрического сигнала: напряжение, ток, частоту и угол сдвига фаз. Этот прибор предоставляет возможность наблюдать за формой сигнала во времени.

Наибольшей популярностью пользуются двухканальные осциллографы, однако многие инженеры останавливают свой выбор на четырехканальных моделях, так как они предназначены для решения более широкого круга задач.

Четырехканальный осциллограф имеет шесть выводов: четыре сигнальных входа (каналы А, В, C и D), вывод G — «земля» и Т — вывод внешней синхронизации, — и может отображать осциллограммы четырех сигналов одновременно. Пиктограмма четырехканального осциллографа на схеме и его лицевая панель представлены на рис. 1.

Рис. 1. Пиктограмма четырехканального осциллографа на схеме и его лицевая панель

Для того чтобы открыть лицевую панель осциллографа, необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши по пиктограмме этого прибора. Пиктограмма используется для подключения прибора к схеме, в свою очередь лицевая панель предназначена для его настройки и наблюдения формы исследуемого сигнала. В верхней части лицевой панели четырехканального осциллографа расположен графический дисплей, который предназначен для графического отображения формы сигнала, а именно для отображения напряжения по вертикальной оси и, соответственно, времени по горизонтальной оси.

Также прибор оснащен двумя курсорами для проведения измерений во временной области, которые при необходимости можно перемещать при помощи левой кнопки мыши. В нижней части находится панель управления, предназначенная для настройки отображения измеряемого сигнала.

На панели управления размещено три окна настроек («Развертка», «Канал_Х», «Синхронизация»), кнопки «Экран» и «Сохранить», переключатель каналов и окно «Показания курсора», в котором расположено три поля:

• «Т1» (показания курсора Т1);
• «Т2» (показания курсора Т2);
• «Т2–Т1» (временной сдвиг между курсорами/разность напряжений между проверяемыми точками), а также кнопки стрелок, позволяющие изменять значения показаний курсора в большую или меньшую сторону.

Окно «Показания курсора» находится под графическим дисплеем и предназначено для отображения времени и напряжения в проверяемых точках (точках пересечения курсора с синусоидальной кривой), а также для отображения разности между показаниями курсоров Т2 и Т1.

Название окна «Канал_Х» зависит от положения, в которое установлен переключатель каналов, и может принимать следующие значения:

• «Канал_А»;
• «Канал_В»;
• «Канал_С»;
• «Канал_D».

Выбор канала при помощи переключателя осуществляется щелчком левой кнопки мыши по необходимой позиции (А, В, C или D). После того как позиция выбрана, название окна «Канал_Х» изменится и будет соответствовать выбранной позиции на переключателе каналов.

В верхней части окна «Канал_Х» расположено поле «Шкала», в котором задается величина деления по оси Y (количество вольт на деление). Начальная точка вывода сигнала на оси Y указывается в поле «Смещение». Поле может принимать как положительное, так и отрицательное значение. По умолчанию значение этого поля — 0. (В этом случае начальная точка Y находится на пересечении осей Y и Х.) Ввод положительного значения в это поле сдвигает начальную точку вверх по оси Y, соответственно ввод отрицательного значения сдвигает начальную точку вниз. (Изменение значения в этом поле на 1 сдвигает исходную точку на одно деление оси Y.)

Выбор режима работы осуществляется при нажатии одной из четырех кнопок (АС, «0», DC, «–»). В режиме АС отображается только переменная составляющая сигнала. В режиме DC отображается сумма переменной и постоянной составляющих сигнала. В случае выбора кнопки «0» входной канал замыкается на «землю», а на экране графического дисплея появляется прямая линия в точке исходной установки оси Y. Кнопка «–» задает инверсный режим работы осциллографа, в котором сигнал инвертируется относительно положения нуля. В правой нижней части окна «Канал_Х» расположен индикатор входных выводов, отображающий наличие подключения каналов к схеме.

В верхней части окна «Развертка» также расположено поле «Шкала», в котором задается величина деления по оси Х. Начальная точка вывода сигнала на оси Х указывается в поле «Задержка». Поле может принимать как положительное, так и отрицательное значение. По умолчанию значение этого поля — 0. Отображение сигнала на экране графического дисплея производится слева направо. Ввод положительного значения в это поле сдвигает начальную точку вывода сигнала вправо, соответственно ввод отрицательного значения сдвигает начальную точку влево.

Выбор режима развертки осуществляется при нажатии одной из трех кнопок (Y/T, A/B>, A+B>), расположенных в нижней части окна «Развертка». В случае выбора режима Y/T (сигнал по оси Y/время) на экране графического дисплея по оси Y будут отображаться сигналы каналов А, В, C, D, а ось Х будет осью времени. В режиме A+B на экране графического дисплея отображается суммарный сигнал каналов А и В. Изменить каналы суммируемых сигналов можно, нажав на кнопке A+B> правой кнопкой мыши. В результате появится список (рис. 2), в котором при помощи левой кнопки мыши можно выбрать необходимые каналы для суммирования сигналов.

Рис. 2. Список выбора каналов для суммирования сигналов

Режим A/B используется для построения передаточной характеристики исследуемой схемы. В этом режиме отображается сигнал канала А относительно сигнала канала В, при этом сигнал А изменяется по оси Y, а В — по оси Х. Изменить каналы можно, нажав на кнопке A/B> правой кнопкой мыши. В результате будет отображен список (рис. 3), в котором при помощи левой кнопки мыши можно выбрать необходимое соотношение каналов. В случае выбора режима развертки A/B поле «Задержка» становится неактивным.

Рис. 3. Список выбора соотношения каналов

В нижней правой части панели управления осциллографа размещено окно «Синхронизация». В его верхней части находится поле «Запуск», в котором расположены две кнопки, при помощи которых можно выбрать запуск сигнала синхронизации: по фронту или по срезу.

При помощи поля «Уровень» путем ввода значения с клавиатуры можно регулировать уровень, при превышении которого происходит запуск осциллограммы.

В нижней части окна «Синхронизация» находятся кнопки выбора режима синхронизации:

• «Одн» (однократный) — режим ожидания сигнала синхронизации. Используйте этот режим для регистрации однократного сигнала.
• «Норм» (обычный) — в этом режиме осциллограф обновляет изображение на экране графического дисплея каждый раз при достижении уровня переключения.
• «Авто» (автоматический) — сигнал синхронизации создается автоматически. Этот режим используется в том случае, когда невозможно создать сигнал запуска в однократном или обычном режиме. Запуск осциллограммы производится автоматически при подключении осциллографа к схеме или при включении эмуляции схемы.
• «Нет» (синхронизация отсутствует) — этот режим может быть использован при измерении напряжения постоянного тока.
• А (внутреннее переключение относительно канала А) — при необходимости изменить канал, относительно которого производится переключение, нажмите правой кнопкой мыши на кнопку А, в результате чего будет отображен список, в котором можно выбрать необходимый канал.
• «Внеш» (внешняя синхронизация) — нажмите эту кнопку в том случае, если предполагаете осуществлять запуск сигнала синхронизации при помощи внешнего источника.

В верхней правой части панели управления осциллографа расположены две кнопки: «Экран» и «Сохранить». Кнопка «Экран» используется для инверсии цвета фона экрана графического дисплея осциллографа: с ее помощью осуществляется переключение между белым и черным цветом фона. Сохранить результаты измерений, полученные при помощи осциллографа, на диск вашего компьютера можно в формате .scp (осциллограмма), .lvm (текстовый файл), .tdm (двоичный файл) при помощи кнопки «Сохранить».

Результаты работы четырехканального осциллографа отображаются на экране графического дисплея, расположенном в верхней части лицевой панели этого прибора, в виде четырех кривых, которые представляют четыре входных сигнала, полученные с входов А, В, C, D. Цвет кривых на экране графического дисплея соответствует цвету проводников, соединяющих входные каналы осциллографа и схему.

Для того чтобы задать цвет проводника на схеме, необходимо выделить его при помощи левой кнопки мыши, а затем, используя правую кнопку мыши, вызвать контекстное меню, в котором нужно выбрать пункт «Цвет сегмента…». В результате выполненных действий откроется окно «Палитра» (рис. 4), в котором на вкладке «Стандарт» можно задать цвет, для чего необходимо щелкнуть левой кнопкой мыши по ячейке с нужным цветом. Новый цвет отобразится в правой нижней части окна в поле «Новый цвет». Если выбранный цвет подходит, нажмите на кнопку ОК. Для выбора цвета для проводника можно также использовать вкладку «Выбор» диалогового окна «Палитра».

Рис. 4. Окно «Палитра»

Вольтметр

Вольтметр — это измерительный прибор для определения электродвижущей силы или напряжения в электрической цепи.

В Multisim использовать вольтметр для измерения напряжения в схеме может быть удобнее, чем мультиметр, по причине того, что первый прибор занимает меньше места на схеме. Виртуальный вольтметр находится на панели инструментов «Виртуальные измерительные компоненты». Эту панель можно добавить в проект при помощи команды меню «Вид/Панель инструментов».

По умолчанию сопротивление вольтметра установлено в 1 МОм, но при необходимости этот параметр можно изменить. Делают это следующим образом. Дважды щелкните левой кнопкой мыши по пиктограмме прибора и в открывшемся окне «Вольтметр» на вкладке «Параметры» в поле «Входное сопротивление» введите нужное значение и единицы измерения (кОм, Ом…). В этом же окне можно задать режим работы вольтметра. По умолчанию вольтметр установлен в режим DC, при котором измеряется только постоянная составляющая сигнала. Если возникает необходимость измерять переменное напряжение, установите в поле «Режим» режим работы АС. Для вступления в силу внесенных изменений необходимо нажать на кнопку ОК, которая находится в нижней части диалогового окна.

Работать с прибором просто. К примеру, для измерения напряжения на любом элементе цепи нужно включить виртуальный вольтметр параллельно с измеряемой нагрузкой, как и реальный вольтметр. До тех пор пока не установится окончательное напряжение, вольтметр может показывать промежуточные значения. В том случае если есть необходимость одновременно измерить напряжение на другом элементе цепи, включите другой вольтметр в цепь.

Результаты измерений отображаются в «Окне результатов» на пиктограмме вольтметра.

На рис. 5 представлен пример подключения двух вольтметров к схеме, а также окно настроек этого виртуального инструмента.

Рис. 5. Пример подключения двух вольтметров к схеме и окно настроек этого виртуального инструмента

Токовый пробник

Токовый пробник (датчик тока) преобразует ток, протекающий в проводнике, в напряжение, которое может быть измерено с помощью осциллографа. Датчик тока находится на панели инструментов «Приборы». Для того чтобы подключить пробник к схеме, следует:

• на панели инструментов «Приборы» щелкнуть левой кнопкой мыши по иконке этого прибора;
• при помощи левой кнопки мыши перетащить токовый пробник на схему и подключить к нужному проводнику;
• разместить в рабочей области проекта осциллограф и подключить к нему выходные клеммы токового пробника.

Пиктограмма токового пробника на схеме, а также его подключение к проводнику и осциллографу показаны на рис. 6. Зеленая стрелка на пиктограмме отображает полярность подключения пробника, которую можно изменять следующим образом: щелкните на пробнике правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выберите пункт «Полярность подключения».

Рис. 6. Пиктограмма токового пробника на схеме и его подключение к проводнику и осциллографу

По умолчанию отношение выходного напряжения токового пробника к измеряемому току установлено в 1 В/мА, но при необходимости этот параметр можно изменить. Делают это следующим образом. Дважды щелкните левой кнопкой мыши по пиктограмме прибора и в открывшемся окне «Свойства бесконтактного пробника» (рис. 7) в поле «Коэффициент преобразования» введите нужное значение и единицы измерения (мВ/мА, нВ/мА…). Используйте значение коэффициента преобразования для конвертирования напряжения в ток. Для прямого (1:1) отношения выходного напряжения к измеряемому току устанавливается значение коэффициента преобразования, равное 1 мВ/мА.

Рис. 7. Окно «Свойства бесконтактного пробника»

Анализатор нелинейных искажений

При прохождении электрического колебания по цепям, содержащим элементы с нелинейными вольт-амперными характеристиками, возникают нелинейные искажения, которые проявляются в изменении формы сигнала. Для измерения коэффициента нелинейных искажений сигналов в радиотехнических устройствах (усилителях электрических колебаний, радиоприемных и радиопередающих устройствах, аппаратуре звукозаписи) используется прибор — анализатор нелинейных искажений (измеритель коэффициента гармоник). В Multisim он находится в панели инструментов «Приборы».

Подключение анализатора нелинейных искажений к исследуемой схеме, а также его лицевая панель представлены на рис. 8.

Рис. 8. Подключение анализатора нелинейных искажений к исследуемой схеме и его лицевая панель

В верхней части лицевой панели находится строка заголовка, которая изменяется в зависимости от типа выбранного измерения. Тип предполагаемого измерения задается в окне «Управление» (это окно находится в нижней левой части лицевой панели) при помощи кнопок THD (общие нелинейные искажения) и SINAD (шумовые искажения сигнала). В этом же окне находится кнопка «Уст…», после нажатия на которую открывается окно «Установки» (рис. 9), в котором можно задать стандарт измерения, количество гармоник и точки FFT. Результат измерений отображается в «Окне результатов» лицевой панели прибора, которое находится под строкой заголовка.

Рис. 9. Окно «Установки»

Единицы измерения, в которых будет представлен результат (% или дБ), можно задать в окне «Экран» при помощи одноименных кнопок: «%» и dB. (Окно «Экран» находится в нижней части лицевой панели прибора.) В левой части лицевой панели анализатора нелинейных искажений находятся кнопки «Старт» и «Стоп», предназначенные для запуска и остановки измерений в установленном режиме. В поле «Основная частота» задается нужное значение и единицы измерения частоты в диапазоне от 1 Гц до 4 ГГц. В поле «Разрешение» из выпадающего списка можно выбрать нужное значение разрешения. В нижней правой части лицевой панели находится переключатель «Вх», который отображает наличие подключения прибора к исследуемой схеме.

Частотомер

Частотомер — это измерительный прибор, который используется для измерения частоты сигнала. В Multisim этот прибор находится в панели инструментов «Приборы». Пиктограмма частотомера используется для его подключения к схеме, а лицевая панель — для настройки и наблюдения за результатами измерений.

На рис. 10 представлен пример, который наглядно демонстрирует подключение двух частотомеров XFC1 и XFC2 к исследуемой схеме. Частотомер XFC1 используется для измерения времени переднего и заднего фронта сигнала, а XFC2 — для измерения длительности положительного и отрицательного импульса. Также частотомер можно использовать для измерения частоты сигнала и длительности одиночного цикла сигнала. Измеряемый параметр выбирают при помощи кнопок «Частота», «Период», «Длительность», «Фронт/Спад» в окне «Измеряемый параметр» в левой части лицевой панели прибора. Результаты измерений отображаются в «Окне результатов», которое находится в верхней части лицевой панели прибора.

Рис. 10. Пример подключения двух частотомеров к исследуемой схеме

В поле «Чувствительность (RMS)» задается нужное значение и единицы измерения чувствительности прибора. В поле «Уровень запуска» устанавливают нужное значение и единицы измерения переключения (точка, до которой должен дойти сигнал, прежде чем отобразится результат). В нижней левой части лицевой панели прибора расположено окно «Вид измерения», в котором находятся две кнопки. Посредством выбора одной из кнопок можно задать отображение в «Окне результатов» только переменной составляющей сигнала (кнопка АС) или суммы переменной и постоянной составляющих сигнала (кнопка DC). Переключатель в правой нижней части лицевой панели прибора отображает наличие подключения частотомера к исследуемой схеме.

Заключение

Перед тем как запустить симуляцию схемы в Multisim, необходимо обратить внимание на то, что используемые в схеме виртуальные приборы должны быть правильно настроены. Это замечание важно, так как в некоторых случаях установка параметров по умолчанию может не подходить для вашей схемы, а установка пользователем некорректных параметров может стать причиной того, что полученные результаты окажутся неверными или трудно читаемыми. При возникновении проблем в процессе симуляции схемы возникшие ошибки записываются в файл журнала ошибок и аудита, который можно просмотреть, выбрав в меню «Моделирование» пункт «Журнал моделирования/анализа». Следует отметить, что настройки виртуальных приборов можно изменять и во время симуляции.

Программа Multisim предоставляет широкий набор виртуальных инструментов, при помощи которых можно анализировать схемы, разработанные в ее среде, и задавать входные воздействия на схему. Во всех приборах можно изменять режимы их работы и настроек. Multisim является удобным, простым и практичным средством для моделирования электрических схем и исследования их работы. Результаты моделирования можно вывести на принтер или импортировать для дальнейшей обработки.