Tải bản đầy đủ (.pdf) (65 trang)

Giáo trình thực hành CircuitMaket

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (994.98 KB, 65 trang )

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

PHẦN 1 : GIỚI THIỆU CHƯƠNG TRÌNH CIRCUIT
MAKER
-----

-----

Circuit Maker là gì?
Circuit Maker là một chương trình điện toán ứng dụng với những tính năng rất
mạnh mẽ và dể sử dụng các công cụ mô phỏng mạch thông qua các mạch điện
được vẽ trên máy tính. Chương trình do công ty Micro Code Engineering soạn
thảo và được cải tiến. Ngoài ra Circuit Maker còn có thể thực hiện mô phỏng rất
sống động phần mạch số của mạch điện. Nó cũng có thể thực hiện mô phỏng
tương tự dựa trên chương trình SPICE3 được cải tiến liên tục bởi khoa Điện toán
và Cơ điện trường Đại học California, Berkeley.
Sự thận trọng:
Hầu hết các trường hợp kết quả đưa ra giống như các mạch điện trong thực tế.
Tuy nhiên đó cũng chỉ là một chương trình mô phỏng duy nhất và chúng ta
không quá ảo tưởng trông chờ vào nó cũng như các chương trình có tính năng
tương tự cung cấp những kết quả giống nhau chính xác như là mạch điện trong
đời sống thực tế. Cũng như các chương trình khác như Orcad, Eagle, Protel…
Circuit Maker sẽ giúp giảm tối thiểu thời gian để tạo ra một mạch điện với các
chức năng theo yêu cầu, nhưng nó không thể sử dụng như là một cứu cánh thay
thế hoàn toàn cho việc thiết kế hợp lý, tối ưu. Do đó người dùng đừng quá kỳ
vọng quá nhiều về nó. Ngoài ra một điểm yếu của Circuit Maker mà chúng ta
cần quan tâm đến đó là thư viện còn thiếu nhiều, người dùng cần phải bổ sung
thêm linh kiện vào thư viện thông qua công cụ Macro của nó. Nếu quyết tâm đi
vào lónh vực thiết kế nên quan tâm chương trình Orcad. Dù gì đi nữa thì Orcad
vẫn là hãng dẫn đầu trong việc cung cấp các chương trình thiết kế mạch điện tử
tự động (EDA Software _ Electronic Design Automation) cũng như cung cấp các


công cụ rất mạnh cho việc mô phỏng các chip có thể lập trình (FPGA _
Programmable Gate Array) hay CPLD (Complex Programmable Logic Device)
cùng nhiều tính năng mà Circuit Maker không có. Tuy nhiên là không dể dàng
tiếp thu trong thời gian ngắn như Circuit Maker.
Trong phạm vi chương trình, người soạn không thể trình bày đầy đủ mà ở đây
chỉ là những nội dung tóm tắt. Mong rằng nó sẽ hữu ích và để cùng nhau chia sẽ
các tri thức mới.
Các công cụ sửa đổi (Editing Tools):

1

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

Thanh công cụ (Toolbar) bao gồm một vài nút đặc biệt xử lý bản vẽ mạch điện
trong mô phỏng tương tự (Analog) và số (Digital).

Những nút này được mô tả dưới đây:
Công cụ mũi tên (Arrow Tool): Có thể được chọn từ tùy chọn < Cursor Tools
> trong trình đơn Options hoặc bằng cách chọn Alt+A. Công cụ mũi tên để chọn
các thành phần, các thành phần di dời, các công tắc chuyển, chọn các công cụ từ
Toolbar. Ngoài ra có thể nhấp đôi công cụ mũi tên để thực hiện nhiều chức
năng, như là sửa đổi đặc trưng kỹ thuật. Nếu tùy chọn công cụ mũi tên có thể
được sử dụng để khởi đầu một dây nối khi nhấp vào đầu thiết bò.
Công cụ nối dây (Wire Tool): Có thể được chọn từ tùy chọn < Cursor Tools
>trong trình đơn Options hoặc bằng cách chọn Alt+W. Sử dụng Wire Tool để đặt

các dây nối vào vùng làm việc. Các đường dây Bus được vẽ bằng cách giữ
phím Shift khi bắt đầu vẽ dây nối.
Công cụ văn bản (Text Tool): Có thể được chọn từ tùy chọn < Cursor Tools >
trong trình đơn Options hoặc bằng cách chọn Alt+T. Sử dụng công cụ văn bản để
đưa văn bản vào trong mạch điện. Ngay khi vừa chọn xong công cụ này, một
hộp chữ nhật hiện ra, nhập văn bản vào trong hộp này. Ngoài ra có thể thay đổi
số hàng chữ trên văn bản này bằng cách dùng chuột thay đổi lại kích thước
khung hình chữ nhật.
Công cụ xóa (Delete Tool): Có thể được chọn từ tùy chọn < Cursor Tools >
trong trình đơn Options hoặc bằng cách chọn Alt+D. Sử dụng công cụ để xóa các
thành phần khi được chọn.
Công cụ Proble Tool : Có thể được chọn từ tùy chọn < Cursor Tools > trong
trình đơn Options hoặc bằng cách chọn Alt+P. Sử dụng để đặt các vò trí cần đo
hoặc xem dạng sóng.
Công cụ phóng to (Zoom Tool): Có thể được chọn từ tùy chọn < Cursor Tools
> trong trình đơn Options hoặc bằng cách chọn Alt+Z. Cho phép phóng to (Zoom
In) và thu nhỏ (Zoom Out) mạch đang được hiển thò. Ngoài ra có thể sử dụng
phím Page Up và Page Down để phóng to thu nhỏ.

2

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

Công cụ Zoom schematic to fit: Xem lại vò trí và kích cở nguyên thủy
(Normal Size / Position) trong trình đơn View và đưa mạch điện vừa với cửa sổ

màn hình.
Nút xoay 900 (Rotate): Từ trình đơn Edit hoặc bằng cách chọn Ctrl+R. Sử
dụng nút Rotate 900 để xoay thiết bò được chọn theo các gia số 900. Một thiết bò
cũng có thể được xoay khi nó được chọn từ thư viện chương trình ( nút Rotate)
hay bằng cách nhấn phím R trên bàn phím hoặc bằng cách nhấp nút phải chuột
trước khi đặt nó vào trong mạch.
Nút đối xứng (Mirror): Từ trình đơn Edit hoặc bằng cách chọn Ctrl+M. Sử
dụng nút đối xứng để lật thiết bò theo chiều ngang. Một thiết bò cũng có thể được
đối xứng khi nó được chọn từ thư viện chương trình bằng cách nhấn phím M trên
bàn phím trước khi đặt nó vào trong mạch.

PHẦN 2 : CÁC BÀI TẬP CIRCUITMAKER
Mục đích - Yêu cầu:
- Giúp học sinh làm quen bước đầu với việc lấy linh kiện và kết nối chúng lại
với nhau thành một mạch điện hoàn chỉnh.
- Xem lại các kiến thức về linh kiện điện tử và linh kiện số.
Bài 1:
+15V
18k
B

675

.01uF

A

.01uF
2N2222A


10K

6kHz
3.3k

200

.01uF

Bài 2:

3

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

Charging/Discharing capacitor example. The initial condition
devices are required in order to make the capacitors start
at the inital value of 0v or 10v respectively.
10v

0V

.IC

.IC


200

+

200

charge

discharge
1uF

1uF

10V

Baứi 3:
C1
1uF
+

V1

C2
1uF
+

Q1
2N3904


B

A

R2
4.7K

R1
4.7K

1kHz
V2
5V

R3
10K

+ V3
12V
+

Baứi 4:

Collector Coupled
Astable Multivibrator

+8V

0V


5V

.IC

.IC

1k

47k

47k

A 618pF

1k

1.55nF
D
C

B

2N3904

2N3904

1N914

1N914


The initial condition (.IC)
devices are placed in this
circuit to give the SPICE
simulator a starting point for
the outputs. This allows the
simulation to begin more
quickly. Since the circuit is
not exactly symetrical (the
capacitors are not the same),
SPICE could begin the
oscillation, but it would take
a few moments to get it
started.
Remove the .IC devices and try
it!

4

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

Baứi 5:

Voltage Regulator

Input

(+12V unregulated)

Output
(+6V regulated)

PC Board

11.8/12.2V
J1
Input

vin

1
2

60 Hz

External Input
Signal--A 200mV
sine wave on a
+12VDC signal
produces our
unregulated input
voltage for
simulation
purposes only.
This device is
excluded from the
PCB.


Q1
2N2222A

+

R1
680

vout

J2
Output
1
2

100

C1
100uF

D1
1N4736

External
Load--This is
placed here for
simulation
purposes only. It
is not part of

the PCB. If you
double-click on
this device, you
will notice that
the "Exclude From
PCB" checkbox is
checked.

Baứi 6:
+10V

0V
.NS

1k

200pF

1k

10V

200pF
A

B
39k

.NS


39k
10k

10k
2N3904

390k 390k

1N914

-10V
200pF 200pF

Bistable
Multivibrator

2N3904

Since this is a
symetrical bistable
circuit, the nodeset
(.NS) devices are used
to help the simulation
converge into two
distinct states.

1N914

0/10V
10kHz


5

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

Baứi 7:
Vcc 12v

Vin

RC1
7.75k

RC2
7.75k
B

A

RB1
50

RB2
50


Q1
2N2222A

1kHz

Q2
2N2222A
R1
3.2k

Q3
2N2222A

D1
1N914
RE
2.5k

R2
1.5k

D2
1N914

Vee -12V

Baứi 8:

Negative Edge Triggered
555 Mono-stable Circuit


V1
12V

R2 and C1 control the delay.
V2
12/0V
B

U1
UA555

A

20 Hz
R1
10k

Gnd
Trg
Out
Rst

Vcc
Dis
Thr
Ctl

CMD1
0V

.IC

C2
0.1uF

C1
1uF

6

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

R2
27k

/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

Baứi 9:
Mixed-mode Binary Ripple Counter Circuit
+5V

+5V

0V

C1
.01uF


Vcc 8
Dis 7
Thr 6
Ctl 5

+

R5
500

.IC

J
CP
K

555

1 Gnd
2 Trg
3 Out
4 Rst

S

Q
_
Q


J
CP
K

R

S

Q
_
Q

J
CP
K

R

S

Q
_
Q

J
CP
K

R


S

Q
_
Q

1k

1k

1k

1k

R

Clk

Q0

NPN

+

R6
100

+15V

C2

.01uF

Q1

0V

NPN

Q2

NPN

0V

Q3

NPN

Baứi 10:
+12V

AM Modulator

1k

1k
.1uF

3.9k
1k


51
-500m/500mV

MC1496

G
Vc
Vc
Vs
Vs

.1uF

100kHz
-800m/-200mV
1kHz

3.9k

750

750

51

G
Out
Out
Bias

Vee

6.8k

51

50k 80%

-8V

Baứi 11:

7

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

V3

1MHz

V2

V4
5V


A
+

R1
C 1k

V1
5V

1MHz
5.000uV
DC V

- VcIs1

5.000uV
DC V

IcSw1
D

B

Baứi 12:

Bandpass Amplifier

Vcc
-10V


LT
96uH
R1
18k

V1
-10m/10mV

A

Rs
6.3

CT
.01uF
Co
.03uF

B

Ci
.03uF

RL
10k

2N3906

160kHz
R2

33k

RE
1k

CE
15uF

Baứi 13:
Voltage Multiplier
1uF
0/15V

1uF

B

1MHz

1uF

1uF

A

1Meg

The rail voltage (15V) is multiplied by
each set of 2 diodes and 2 capacitors.
Two sets have been used in this circuit

resulting in a -30VDC (approx.) output.

8

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

Baứi 14:
+12V
RA
1k

555
A1 Gnd
Vcc 8
2 Trg
3 Out
4 Rst

B

Dis 7
Thr 6
Ctl 5

RB

1k

.IC

+

RL
10k

C1
.01uF

+

R1
2k

CT
.1uF

Baứi 15:
C1
0.01uF

R2
12K

Wien-Bridge Oscillator
2V


V2
+12V
0V
.IC

R3
12k

C2
0.01uf

+

.IC

U1
UA741

out
D1
1N914

V1
-12V
R4
12k

The series and parallel RC
networks (R2+C1 and R3+C2)in
this circuit determine its

oscillating frequency. The
value of R1 sets the circuits
gain. If the gain is close to 3
(R1=2*R4) a sine wave will be
D2
R5
1N914 produced. If the gain is
12k
greater than 3, the output will
begin to clip. If the gain is
R1
less than 3, oscillation die
50k 60%
out. Try using the script STEP
VALUE function to vary R1 and
view the output results.

9

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

Baứi 16:
Vacuum-tube Power Amplifier
0.5uF
+

15k
220k
-1.5/1.5V

0.2uF

820k

100k

47k

A
6SN7

1Meg
1kHz

100k

10k

+

-22.5V

B

10


8

3.8k

0.22uF

820

1k
1Meg

22

NFB

6L6GC

3.8k

7199T

7199P

3.9k

75k

1k

75k


3.9k

6L6GC

6SN7

+

390

47k

0.2uF

+420V

100k

+300V

15k

+

NFB

0.5uF

Baứi 17:

Vin

RI
10k

RF
100k

+
-

10kHz
RE1
2.74K
+ 2.574E-9
GCM

+

C1
4.664pF

RC1
7.957K

RC2
7.957K

DLN


RO2
150

RE2
2.74K

DLP
1K
C2
20pF
+

BB

+

+

HLIM -

-

VLP
25V
DC

+ 137.7E-6
-

VLN

25V

RO1
150

REE
19.69Meg

GA

DE

+

Vcc
+12V
R2
100k

Q1
Q2

-

+

Vee
-12V

+

-

VB
0V

-

IEE
10.16E-6

+

VC
2.6V

VE
2.6V
DP

RP
18.11K

RL
25k

10

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com


-

BGND

/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

Baứi 18:
V6
5

V1
-12

U1
ADC0800

V4
0/5V
B
C

25kHz

V5
2.56V

D4
Vdd

D5
D3
D6
D2
D7 Vref+
Vref- D1
SC
D0
OE
Vin
Vgg
Clk
EOC
Vss

D
E
V3
0/2.56V

F
G
A

V2
0/5V
97.0 Hz
1MHz

Baứi 19:

+5V
0/4.5V

ASignal

1 Hz

R4
1k

Logic Probe

Q1
2N3904

B

Probe Tip

LED1

0V

C

.IC

LED2

R3

470

D2
R2
470

D1

R1
150

Baứi 20:
Counter &
Latches
74LS75

__
Q3
Q3
__
Q2
Q2
__
Q1
Q1
__
Q0
Q0

D3

D2
E23
D1
D0
E01

PROM

PROM32

CS

A4
A3
A2
A1
A0

O7
O6
O5
O4
O3
O2
O1
O0

OptoIsolators

Stepper

Motor
1
2

A

3
4

B

+V

74LS93

Q3
Q2
Q1
Q0

MR1
MR2
CP0
CP1

Data 8
Seq 7

CP1
CP2


6
5
4
3
2
1

11

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

Baứi 21:

Sig1

Sig1

Sig2

Sig2

D0
D1
D2

D3

Sig1

Q0
Q1
Q2
Q3

Sig2

CP

Data 8
Seq 7
6
5
4
3
2
1

CP1
CP2

TP1

TP2

TP3


This is a simple state machine with
state sequence 0,3,4,5,2,7,6,1.

4321

Baứi 22:

Data 8
Seq 7

CP1
CP2
Seq

TP1

6
5
4
3
2
1

TP2
TP4
1234

Data Bus 1


1

2

3

1 2 3 4

.
S7654321
S
TDDDDDDD
B7654321

4

4321

1

2

IAIA=B
IA>B
AA=B
A>B

D7

D6
D5
D4
D3
D2
D1
STB

7
6
5
4
3
2
1
CP

4

Click on the
ASCII key at the
left, then type
on the keyboard.

Data Bus 2

12

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com


3

74LS85
74LS85

A3
A2
A1
A0
B3
B2
B1
B0

ASCII Key

Key

4321

TP3

/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

Baứi 23:

Combination

Lock Circuit
Click on the
key symbol
below to
select it
then press
the correct
digits on
the keyboard
to open the
lock.
0

+V 1

0
4321

First
Digit

0
4321

74LS85

A3
A2
A1
A0

B3
B2
B1
B0

0
4321

74LS85

IAIA=B
IA>B

A3
A2
A1
A0
B3
B2
B1
B0

AA=B
A>B

4 3 21

Second

Digit

Third
Digit

4321

74LS85

IAIA=B
IA>B

A3
A2
A1
A0
B3
B2
B1
B0

AA=B
A>B

15 91
3

Open


74LS85

IAIA=B
IA>B

A3
A2
A1
A0
B3
B2
B1
B0

AA=B
A>B

1 11
2 1 09

8 765

Fourth
Digit

0


IAIA=B
IA>B
AA=B
A>B

11 11
65 43

2611
04

37 11
15

48 1 1
26

S7654321

74LS164

Dsa
Dsb
CP
MR

Q7
Q6

Q5
Q4
Q3
Q2
Q1
Q0

74LS164

Dsa
Dsb
CP
MR

Q7
Q6
Q5
Q4
Q3
Q2
Q1
Q0

74LS164

Dsa
Dsb
CP
MR


Q7
Q6
Q5
Q4
Q3
Q2
Q1
Q0

CP
MR

Q7
Q6
Q5
Q4
Q3
Q2
Q1
Q0

13

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

74LS164

Dsa
Dsb


/>

Trửụứng i Hc Cụng Nghip Tp.HCM

Baứi 24:

+V

CP1 Q1
CP2 Q2

V+

2
CEP
CET
CP

PE
U/D

D3
D2
D1
D0

TC
Q3
Q2

Q1
Q0

4
3
2
1
4
3
2
1

__
Q1
Q1

CP2
D2
S2
R2

__
Q2
Q2

3

Warning
Count


4321

abcdefg.

g
f
e
d
c
b
a

test
RBI RBO

74LS74

CP1
D1
S1
R1

74LS47

A3
A2
A1
A0

4

3
2
1

74LS85

A3
A2
A1
A0
B3
B2
B1
B0

IAIA=B
IA>B

+

74LS168

+V

Count down
to launch

Arm/Safety


AA=B
A>B

-

Launch

+
Reset

Baứi 25:

5V
+V

0/5V
74LS173

1MHz

MR
E1
E2
CP
D3
D2
D1
D0


OE1
OE2
Q3
Q2
Q1
Q0

CQ3 74LS04
BQ2 74LS04
A
Q1

1k

74LS04

10k

14

Giaựo trỡnh thửùc haứnh CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

Bài 26:
74LS93


MR1
MR2
CP0
CP1

Q3
Q2
Q1
Q0

74LS75

D3
D2
E23
D1
D0
E01

__
Q3
Q3
__
Q2
Q2
__
Q1
Q1
__
Q0

Q0

74LS139

Q3a
A1a Q2a
A0a Q1a
Ea Q0a
Q3b
A1b Q2b
A0b Q1b
Eb Q0b

y4 C
y3 8
y2 4
y1 0

D
9
5
1

E
A
6
2

F
B

7
3

x1x2x3x4

CP1Q1
CP2Q2
4321
D0
D1
D2
D3

Q0
Q1
Q2
Q3

CP

+V

Với những bài tập ở trên, mong rằng các em đã làm quen thật sự với chương
trình Circuit Maker. Lúc này không cần quan tâm đến việc đưa các linh kiện qua
lại nhiều lần hoặc nối dây không đúng như ý mình muốn. Mà các em sẽ làm chủ
được Circuit Maker, con trỏ trên tay như múa cùng người học, qua đó sẽ thiết kế
nhiều mạch điện chạy tốt hơn và điều tốt hơn hết là có thể tạo và thi công nhanh
những mạch điện mà không tốn nhiều thời gian.



15

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

PHẦN 3 : MÔ PHỎNG TƯƠNG TỰ
GIỚI THIỆU:
Mạch tương tự hay còn gọi là mạch Analog - một thế giới điện tử cổ điển, không
có những hạn chế logic nào như trong điện tử số, mức điện áp của bất kỳ các nút
nào trong mạch cho sẵn sẽ bò giới hạn mức độ cao thấp. Do đó mô phỏng tương
tự (Analog ) của Circuit Maker được thực hiện theo Berkeley SPICE3. SPICE là
từ viết tắc của (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) < Chương
trình mô phỏng với cải tiến trên mạch tích hợp >. Cho ta mô hình mô phỏng với
sự khác nhau đa dạng của các thiết bò tương tự, bao gồm cả 2 linh kiện thụ động
và tích cực, các thiết bò tương tự và các dụng cụ có trong thư viện chương trình
như điện trở, tụ điện, transistor, máy phát…Có lẽ đây là phần trọng tâm của
người học chương trình này và là phần khó nhất trong các phần. Tham khảo
thêm các tài liệu về SPICE hay PSPICE để hiểu sâu hơn về lónh vực < Thiết kế
và mô phỏng mạch điện với sự trợ giúp của máy tính > qua đó nhiều đề tài cũng
như dự án lớn sẽ được triển khai.
CÁC CÔNG CỤ MÔ PHỎNG:
Một vài nút trong thanh công cụ được sử dụng đặc biệt cho việc mô phỏng:

* Nút Reset:
Trong chế độ Analog việc nhấn nút Reset sẽ tạo ra những con số nút trong mạch
mà không chạy chế độ mô phỏng. Điều này quan trọng nếu muốn lưu một danh

sách SPICE vào một file hoặc xem những con số nút trên hệ thống, nhưng không
chạy chế độ mô phỏng. Reset Analog Simulation cũng có thể được chọn từ trình
đơn < Simulation > hoặc bằng cách nhấn Ctrl+Q.
* Nút Analyses Setup:
Dùng để thiết lập các chế độ mô phỏng khác nhau về AC, DC … Analyses Setup
cũng có thể được chọn từ trình đơn < Simulation > hoặc phím F8.
* Nút Run Analog Simulation:
Cũng có thể được chọn từ trình đơn < Simulation > hoặc phím < F10 >. Nhấp
Run để khởi động chế độ mô phỏng. Biểu tượng Run được thay thế bởi một dấu

16

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

hiệu Stop, việc nhấn nút Stop sẽ ngưng đi sự mô phỏng, đóng tất cả cửa sổ phân
tích và trở về chế độ chỉnh sửa.
CÁC THIẾT BỊ MÔ PHỎNG:
1.
MULTIMETER (Đồng hồ nhiều chức năng):
Đo lường trở kháng hoặc điện áp DC, DC trung bình (AVG), đo áp hoặc dòng
điện AC hiệu dụng (RMS).
- Khi đo điện áp nối máy đo song song với mạch.
- Khi đo dòng điện nối máy đo nối tiếp với mạch.
- Khi đo trở kháng, hãy bảo đảm tháo rời bất kỳ nguồn điện từ mạch điện và hãy
nhận ra những thiết bò dao động nào có thể gây ra những lỗi SPICE.

Ghi chú:
- SPICE thấy dòng điện chạy vào đầu mút dương của nguồn điện một chiều,
Multimeter hoặc Signal Generator như dòng điện dương.
- Để đo lường những giá trò DC AVG hoặc AC RMS, Transient Analysis phải
được chọn và mô phỏng đủ những chu kỳ về dữ liệu nhất thời cho việc đo lường
có ý nghóa. Tương tự Operating Point Analysis phải được chọn để đạt những giá
trò trở kháng và DC.
V1
-1/1V

2.
SIGNAL GENERATOR (Bộ phát tín hiệu đa chức năng).
Có thể xếp đặt nhiều bộ phát tín hiệu trong mạch thiết kế. Những chức năng
dạng sóng bao gồm Sine Wave (Sóng sin), Pulse (Sóng vuông), AM Signal
(Sóng AM), FM Signal (Sóng FM), Exponential (Sóng mũ), Piece-Wise (Sóng
tuyến tính).
1kHz

CMD2
0V
.NS

3.
.NODESET Statement.
Giúp tìm ra giải pháp quá độ hoặc DC bằng cách tạo ra điểm chuyển đầu tiên
với những nút nhất đònh được giữ đối với điện áp cung cấp. Cần thiết cho việc
hội tụ những mạch điện đa hài.
CMD1
0V


4.

.IC

.IC Statement.

17

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

Để xác lập những điều kiện quá độ ban đầu. Nó có hai phép nội suy khác nhau
tùy thuộc vào tham số UIC được chọn trong chế độ phân tích quá độ (Transient
Analysis).
- Khi tham số UIC được chọn trong Transient and Fourier Analysis Setup, điện
áp nút được xác đònh .IC sử dụng để tính tụ điện, diode, transistor, JFet và các
điều kiện khởi đầu MosFet.
- Khi tham số UIC không được chọn trong Transient and Fourier Analysis Setup,
giải pháp phân cực được tính trước khi phân tích quá độ. Trong trường hợp này
điện áp nút được xác đònh . Trong quá trình quá độ sự duy trì điện áp trên những
nút này bò hũy bỏ. Đây là giải pháp mong muốn cho phép SPICE tính toán các
giải pháp DC một cách tương thích. Thử nghiệm với mạch IC 555.
Trên đây chỉ là những phần nhỏ tóm tắt trong số rất nhiều các thiết bò và linh
kiện trong thư viện của chương trình CircuitMaker. Cho nên trong phạm vi này
người soạn không thể trình bày chi tiết mà chỉ đưa ra lời khuyên là cần phải tìm
hiểu nhiều và sâu hơn thì mới có thể sử dụng nhuần nhuyễn và hiệu quả.

Sau đây chúng ta hãy bắt đầu tìm hiểu và khám phá phần mô phỏng thông qua
các bài tập sau đây:

18

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

CÁC BÀI THÍ NGHIỆM
MÔ PHỎNG TƯƠNG TƯ Ï(ANALOG)
Bài thí nghiệm số 1:
Mục đích: Giúp cho học sinh thấy được nguyên lý làm việc, cách phân cực của
Diode dùng nguồn độc lập một chiều.
Yêu cầu: Xem lại kiến thức về lý thuyết mạch, cấu tạo và nguyên lý hoạt
động của
Diode.
Các bước tiến hành thí nghiệm:
* Bước 1: Hãy vẽ mạch điện như hình sau trong Circuit Maker.
A
+ V1
10V

D1
1N4003

B

R1
1k

* Bước 2: Vào < Simulation > chọn < Analog Mode >.
Sau đó lần lượt vào < Check Pin Connections > và < Check Wire Connections >
để kiểm tra các chân nối, dây nối.
* Bước 3: Nhấn nút Run hoặc phím < F10 > trên thanh công cụ để khởi động chế
độ mô phỏng.
* Bước 4: Lần lượt đưa đầu dò nhấp vào các điểm thử tại nút A và B. Ghi lại các
mức điện áp tại hai điểm này?
* Bước 5: Lần lượt đưa đầu dò nhấp vào các linh kiện Diode (D1) và điện trở
(R1). Ghi lại dòng điện và công suất tiêu tán trên D1 và R1?
* Bước 6: Thay đổi nguồn vào V1= 5V và R1= 500 như hình vẽ dưới đây. Làm
lại từ các bước 2 đến 5, cho biết điện áp , dòng điện, công suất tiêu tán trên các
linh kiện có khác trước ?

19

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

A

D1
1N4003


B

+ V1
5V

R1
500

* Bước 7: Nhận xét kết quả thu được so với tính toán trên lý thuyết?

Bài thí nghiệm số 2:
Mục đích: Giúp cho học sinh thấy được sụt áp qua điện trở ( R).
Yêu cầu: Xem lại kiến thức về lý thuyết mạch, cấu tạo và nguyên lý hoạt
động của Diode.
Các bước tiến hành thí nghiệm:
* Bước 1: Hãy vẽ mạch điện như hình sau trong Circuit Maker.
A
+ V1
6V

R1
10k

B

D1
1N4003

* Bước 2: Vào < Simulation > chọn < Analog Mode >.
Sau đó lần lượt vào < Check Pin Connections > và < Check Wire Connections >

để kiểm tra các chân nối, dây nối.
* Bước 3: Nhấn nút Run hoặc phím < F10 > trên thanh công cụ để khởi động chế
độ mô phỏng.
* Bước 4: Lần lượt đưa đầu dò nhấp vào các điểm thử tại nút A và B. Ghi lại các
mức điện áp tại hai điểm này?
* Bước 5: Lần lượt đưa đầu dò nhấp vào các linh kiện Diode (D1) và điện trở
(R1). Ghi lại dòng diện và công suất tiêu tán trên D1 và R1?
* Bước 6: Nhận xét kết quả thu được so với tính toán trên lý thuyết?

20

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

Bài thí nghiệm số 3:
Mục đích: Giúp cho học sinh thấy được giá trò điện áp sụt áp qua điện trở
R1,R2 và diode D1 ghép nối tiếp.
Yêu cầu: Xem lại kiến thức về lý thuyết mạch, cấu tạo và nguyên lý hoạt
động của Diode.
Các bước tiến hành thí nghiệm:
* Bước 1: Hãy vẽ mạch điện như hình sau trong Circuit Maker.
R1
A 1.2k

D1
C 1N4003


+ V1
5V

B

R2
2.2k

* Bước 2: Vào < Simulation > chọn < Analog Mode>.
Sau đó lần lượt vào < Check Pin Connections > và < Check Wire Connections >
để kiểm tra các chân nối, dây nối.
* Bước 3: Nhấn nút Run hoặc phím < F10 > trên thanh công cụ để khởi động chế
độ mô phỏng.
* Bước 4: Lần lượt đưa đầu dò nhấp vào các điểm thử tại nút A,B,C. Ghi lại các
mức điện áp tại các điểm này?
* Bước 5: Lần lượt đưa đầu dò nhấp vào các linh kiện Diode (D1) và điện trở
(R1, R2). Ghi lại dòng diện và công suất tiêu tán trên D1 và R1, R2 ?
* Bước 6: Thay đổi nguồn vào V1= 10V, R1= 1.5K, R2= 1.8K và gắn thêm
Diode D2 như hình vẽ dưới đây. Làm lại từ các bước 2 đến 5, cho biết điện áp ,
dòng điện, công suất tiêu tán trên các linh kiện có khác trước ?
R1
A 1.5k

+ V1
10V

D1
1N4003
B

C

R2
1.8k

D

D2
1N4003

21

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

* Bước 7: Nhận xét kết quả thu được so với tính toán trên lý thuyết?

Bài thí nghiệm số 4:
Mục đích: Giúp cho học sinh khảo sát sự phân cực của Diode khi được mắc
song song, từ đó có thể áp dụng cho những mạch khác.
Yêu cầu: Xem lại kiến thức về lý thuyết mạch, cấu tạo, nguyên lý hoạt động
và sự phân cực của Diode.
Các bước tiến hành thí nghiệm:
* Bước 1: Hãy vẽ mạch điện như hình sau trong Circuit Maker.
A


R1
330

+ V1
10V

B
D1
1N4003

D2
1N4003

* Bước 2: Vào < Simulation > chọn < Analog Mode >.
Sau đó lần lượt vào < Check Pin Connections > và < Check Wire Connections >
để kiểm tra các chân nối, dây nối.
* Bước 3: Nhấn nút Run hoặc phím < F10 > trên thanh công cụ để khởi động chế
độ mô phỏng.
* Bước 4: Lần lượt đưa đầu dò nhấp vào các điểm thử tại nút A và B. Ghi lại các
mức điện áp tại hai điểm này?
* Bước 5: Lần lượt đưa đầu dò nhấp vào các linh kiện Diode (D1) và điện trở
(R1). Ghi lại dòng diện và công suất tiêu tán trên D1 và R1?
* Bước 6: Nhận xét kết quả thu được so với tính toán trên lý thuyết?

Bài thí nghiệm số 5:
Mục đích: Giúp cho học sinh làm quen với các loại mạch chỉnh lưu ( nắn điện )
đơn giản, ứng dụng của mạch chỉnh lưu bán kỳ và khảo sát các dạng sóng vào
và ra của mạch.

22


Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

Yêu cầu: Xem lại kiến thức về lý thuyết về các loại mạch chỉnh lưu, nguyên
lý hoạt động của Diode.
Các bước tiến hành thí nghiệm:
* Bước 1: Hãy vẽ mạch điện như hình sau trong Circuit Maker.
D1
1N4003
V1
-110/110V
A

B
R1
10k

1kHz

* Bước 2: Vào < Simulation > chọn < Analog Mode >.
Sau đó lần lượt vào < Check Pin Connections > và < Check Wire Connections >
để kiểm tra các chân nối, dây nối.
* Bước 3: Nhấn nút Run hoặc phím < F10 > trên thanh công cụ để khởi động chế
độ mô phỏng.
* Bước 4: Lần lượt đưa đầu dò nhấp vào các điểm thử tại nút A và B. Ghi lại các

mức điện áp tại hai điểm này. Lưu các giá trò đo được tại các điểm này?
* Bước 5: Nhấp lên cửa sổ Transient Analysis, đưa đầu dò đến điểm A đo dạng
sóng vào, đến điểm B đo dạng sóng ra. Nhận xét gì?
* Bước 6: Nhấp lên nút Stop dừng chế độ mô phỏng. Thay đổi chiều phân cực
của Diode D1 theo hình vẽ dưới đây:
D1
1N4003
V1
-110/110V
A

B

R1
10k

1kHz

* Bước 7: Thực hiện lại bước 4 và 5. Nhận xét và giải thích các kết quả thu
được?

Bài thí nghiệm số 6:

23

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>


Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

Mục đích: Giúp cho học sinh làm quen với mạch xén có hai mức độc lập, quan
sát được dạng sóng vào và ra của mạch. Ngoài ra có thể thay đổi giá trò của hai
mức xén của mạch này.
Yêu cầu: Xem lại kiến thức về nguyên lý làm việc của Diode và nguyên lý
hoạt động của mạch xén ở hai mức độc lập.
Các bước tiến hành thí nghiệm:
* Bước 1: Hãy vẽ mạch điện như hình sau trong Circuit Maker.
R1
10k

B

V1
A
-220/220V
50 Hz

+

D1
1N4003
Vs1
65V

D2
1N4003
+
Vs2

70V
-

* Bước 2: Vào < Simulation > chọn < Analog Mode >.
Sau đó lần lượt vào < Check Pin Connections > và < Check Wire Connections >
để kiểm tra các chân nối, dây nối.
* Bước 3: Nhấn nút Run hoặc phím < F10 > trên thanh công cụ để khởi động chế
độ mô phỏng.
* Bước 4: Lần lượt đưa đầu dò nhấp vào các điểm thử tại nút A và B. Ghi lại các
mức điện áp tại hai điểm này. Lưu các giá trò đo được tại các điểm này?
* Bước 5: Nhấp lên cửa sổ Transient Analysis, đưa đầu dò đến điểm A đo dạng
sóng vào, đến điểm B đo dạng sóng ra. Nhận xét gì?
* Bước 6: Lần lượt thay đổi giá trò điện trở, diode, điện áp ngõ vào như hình vẽ
dưới đây:
R1
15k

B

V1
-220/220V
A
50 Hz

+

D1
1N4007
Vs1
60V


D2
1N4007
+
Vs2
75V
-

24

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM

* Bước 7: Thực hiện lại hai bước 4 và 5. Quan sát nhận xét và giải thích kết quả
thu được?

Bài thí nghiệm số 7:
Mục đích: Giúp cho học sinh hiểu được mạch xén là gì, nguyên lý của mạch
xén, có mấy loại mạch xén. Thế nào là mạch xén song song.
Yêu cầu: Xem lại kiến thức về lý thuyết mạch xén.
Các bước tiến hành thí nghiệm:
* Bước 1: Hãy vẽ mạch điện như hình sau trong Circuit Maker.

V1
-14.1/14.1V


1kHz

A

R1
330

B
D1
1N4003
+ V1
5V

* Bước 2: Vào < Simulation > chọn < Analog Mode >.
Sau đó lần lượt vào < Check Pin Connections > và < Check Wire Connections >
để kiểm tra các chân nối, dây nối.
* Bước 3: Nhấn nút Run hoặc phím < F10 > trên thanh công cụ để khởi động chế
độ mô phỏng.
* Bước 4: Tiến hành đo điện áp vào ở điểm A, điện áp ra ở điểm B?
* Bước 5: Đo dạng sóng vào ở điểm A, dạng sóng ra ở điểm B. Lưu và nhận xét
kết quả?
* Bước 6: Dừng chế độ mô phỏng, thay đổi lại thông số của các linh kiện trong
mạch như hình dưới đây. Thực hiện lại các bước từ 4 đến 5.

25

Giáo trình thực hành CircuitMaker
CuuDuongThanCong.com

/>


×