MultiSIM



    Obsah 3. kapitoly

    3. Základy tvorby schémy
    3.1. Úvod do tvorby schémy
    3.2. Práca s niekoľkými oknami obvodov
    3.3. Výber komponentu z databázy
    3.4. Umiestnenie komponentov
    3.4.1. Používanie prehliadača komponentov (Place Component Browser)
    3.4.2. Umiestňovanie virtuálnych súčiastok
    3.4.3. Použitie zoznamu „používané“ (In use list)
    3.4.4. Vyberanie umiestnených komponentov
    3.4.5. Premiestňovanie komponentov
    3.4.6. Kopírovanie komponentu
    3.4.7. Zmena už umiestneného komponentu
    3.5. Prepájanie komponentov
    3.5.1. Automatické prepájanie
    3.5.2. Manuálne prepájanie
    3.5.3. Označenie bezkontaktného pinu



    3. Základy tvorby schémy




    3.1. Úvod do tvorby schémy

    Tvorba schémy je základným a prvým krokom pri vývoji elektrického obvodu. V tomto kroku vyberáte súčiastky, ktoré použijete, umiestňujete ich do okna obvodu v požadovanej pozícii a orientácii, prepájate ich medzi sebou, pripravujete teda svoj obvod. MultiSIM dovoľuje meniť parametre súčiastok, orientuje vytváraný obvod na mriežku, dovoľuje pridať texty a komentáre, pridať subobvody a zbernice, umožňuje nastavenia farieb podľa vašich potrieb.


    3.2. Práca s niekoľkými oknami obvodov

    V rovnakom čase je možné otvoriť toľko obvodov, koľko potrebuejte. Každý sa zjaví vo vlastnom okne. Aktívne okno rozpoznáme, ako pri iných Windows aplikáciách, podľa zvýraznenej menovky (t.j. názvu v hornom paneli). Premiestňovanie sa medzi oknami sa deje jednoducho kliknutím na požadovanú záložku. Každé okno môže mať vlastné nezávislé nastavenia. Z okna do okna môžete komponent skopírovať, nie však premiestniť.


    3.3. Výber komponentu z databázy

    Ako už bolo spomenuté, umiestnenie súčiastok je základ. Pre vyhľadanie príslušnej súčiastky v databáze môžete použiť nasledovné metódy:
  • použijete Component toolbar (panel komponentov)
  • budete prehliadať príslušné skupiny/rodiny súčiastok
    MultiSIM tiež poskytuje unikátny koncept virtuálnych súčiastok. Tie majú svoj symbol a model, avšak nie sú reálne – nedajú sa zakúpiť. Sú zahrnuté do simulácie pre jej väčšiu flexibilitu. Rodiny virtuálnych komponentov sú označené zelenou farbou.


    3.4. Umiestnenie komponentov

    Prehliadač súčiastok umožňuje nájsť a vybrať súčiastku z troch databáz, čo je približne okolo 17000 možností. Komponenty sú organizované spôsobom Database/Group/Family (Databáza/Skupina/Rodina), napr. Obecná databáza/Skupina číslicových komponentov/Rodina TTL.


    3.4.1. Používanie prehliadača súčiastok (Place Component Browser)

    Vyvolaný môže byť z panelu nástrojov alebo kliknutím pravým tlačidlom myši na prázdne miesto na pracovnom priestore a vybranie položky Place Component (Umiestniť komponent).
    Postup umiestnenia z prehliadača – zvolíme databázu, skupinu, rodinu, príslušnú položku a klikneme OK. Pre urýchlenie vyhľadávania požadovanej súčiastky jednoducho napíšte pár prvých písmen z jej názvu.
    Je možné použiť aj filtre, ktoré sú vyznačené na obr. 46.


Obr. 45 – Dialóg výberu súčiastky




Obr. 46 – Umiestnenie filtrov výberu súčiastky


    Multisekciové súčiastky (Multisection components)
    Ako už bolo skôr uvedené, takýmto prvkom je napr. 7400 N, štvornásobná dvojvstupová NAND brána. Pre tento účel preto môže na schéme korešpondovať viac prvkov dokopy.
    Pre umiestnenie takéhoto komponentu, vyberáte fyzickú časť (physical part) z prehiliadača súčiastok. Ihneď ako budete chcieť umiestniť komponent, objaví sa menu, ktoré dovoľuje zvoliť sekciu, ponechať voľné sekcie alebo začať umiestnenie novej súčiastky.
    Pre umiestnenie súčiastky musíte zvoliť jednu zo sekcií. Potom, keď už máme všetky súčiastky uložené kde je treba, je možné vytvoriť z nich jeden čip a teda ušetriť miesto na DPS.


Obr. 47 – Umiestňovanie multisekciovej súčiastky


    Otáčanie a prevracanie komponentu počas umiestňovania
    Použite klávesové skratky:
  • CTRL + R – otáčanie v smere hodinových ručičiek
  • CTRL + SHIFT + R – otáčanie v protismere hodinových ručičiek
  • ALT + X – prevrátiť horizontálne
  • ALT + Y – prevrátiť vertikálne



    3.4.2. Umiestňovanie virtuálnych súčiastok



Obr. 48 – Panel virtuálnych súčiastok




Obr. 49 – Popis tlačidiel panelu virtuálnych súčiastok


    Popis panelov virtuálnych komponentov

    Zdroje napájania (Power sources)


Obr. 50 – Panel virtuálnych zdrojov napájania


    Z ľava do prava: Zdroj striedavého prúdu (AC power source), Zdroj jednosmerného prúdu (DC power source), Digitálna zem (Digital ground), Zem (Ground), Trojfázový zdroj napätia – zapojenie trojuholík (3 Phase Voltage Source Delta), Trojfázový zdroj napätia – zapojenie hviezda (3 Phase Voltage Source Wye), Zdroje napätia VCC, VDD, VEE, VSS.

    Zdroje signálov (Signal sources)


Obr. 51 – Panel virtuálnych zdrojov signálov


    Z ľava do prava: Striedavý prúdový zdroj (AC Current Source), Striedavý napäťový zdroj (AC Voltage Source), Zdroj amplitúdovo modulovaný (AM Source), Zdroj hodinového prúdu (Clock Current Source), Zdroj hodinového napätia (Clock Voltage Source), Jednosmerný prúdový zdroj (DC Current Source), Zdroj exponenciálneho prúdu (Exponential Current Source), Zdroj exponenciálneho napätia (Exponential Voltage Source), Zdroj frekvenčne modulovaného prúdu (FM Current Source), Zdroj frekvenčne modulovaného napätia (FM Voltage Source), PWL Linear Current; PWL Linear Voltage, Zdroj pulzného prúdu (Pulse Current Source),Zdroj pulzného napätia (Pulse Voltage Source), Zdroj bieleho šumu (White Noise Source).

    Základné súčiastky (Basic components)


Obr. 52 – Panel virtuálnych základných komponentov


    Z ľava do prava: Kondenzátor(capacitor), Cievka bez jadra (coreless coil), Induktor (inductor), Cievka s magnetickým jadrom (magnetic core coil), Nelineárny transformátor (non-linear transformer), Potenciometer (potentiometer), Normálne otvárané relé (normally open relay), Normálne zatvárané relé (normally closed relay), Kombinované relé (combination relay), Odpor (resistor), Audio transformátor (audio transformer), mnohostranný transformátor (miscellaneous transformer), Napájací transformátor (power transformer), Transformátor (transformer), Nastaviteľný kondenzátor (variable capacitor), Nastaviteľná cievka (variable inductor), Vyťahovací odpor (pullup resistor), Napätím ovládaný odpor (voltage controlled resistor).

    Diódy (Diodes)


Obr. 53 – Panel virtuálnych diód


    Z ľava do prava: Dióda (diode), Zenerova dióda (Zener diode).

    Tranzistory (Transistors)


Obr. 54 – Panel virtuálnych tranzistorov


    Z ľava do prava: BJT NPN 4T, BJT NPN, BJT PNP 4T, BJT PNP, GaASFET N, GaASFET P, JFET N, JFET P, niekoľko obohacovacích a ochudobňovacích NMOSFET a PMOSFET.

    Analógové súčiastky (Analog components)


Obr. 55 – Panel virtuálnych analógových komponentov


    Rôzne súčiastky (Miscellaneous components)


Obr. 56 – Panel virtuálnych rôznych komponentov


    Z ľava do prava: Časovač 555 (555 Timer), Analógový prepínač (Analog Switch), Kryštál (Crystal), DCD HEX, Prúdová poistka (Current Rated Fuse), Lampa (Lamp), Monostabilný obvod (Monostable), Motor (Motor), Optrón (Optocupler), Fázový záves (Phase Locked Loop), 7 segmentový displej so spoločnou anódou (7 Segment Display Common Anode), 7 segmentový displej so spoločnou katódou (7 Segment Display Common Cathode).

    Meracie komponenty (Measurement components)


Obr. 57 – Panel virtuálnych meracích komponentov


    Z ľava do prava: Ampérmeter (Ammeter) (4 konfigurácie), Digitálna sonda (Digital probe) (5 farieb), Voltmeter (Voltmeter) (4 konfigurácie).


    3.4.3. Použitie zoznamu „používané“ (In use list)

    Zakaždým keď do schémy pridáte nejaký komponent, je pridaný tiež do tohto zoznamu, aby bolo jeho znovupoužitie jednoduchšie. Pre umiestnenie tento komponent len vyberte zo zoznamu.


    3.4.4. Vyberanie umiestnených súčiastok

    Výber sa uskutočňuje klasickým spôsobom známym z windows aplikácií – kliknutím alebo označením pomocou podržania ľavého tlačítka myši. Pokiaľ chcete vybrať a zmeniť len menovku, kliknite priamo na menovku a nie na súčiastku.


    3.4.5. Premiestňovanie súčiastok

    Kliknite ľavým tlačidlom na súčiastku, toto tlačidlo držte a premiestnite ju na požadované miesto. Nezabudnite, že premiestnením komponentu sa prispôsobujú aj napojené vodiče a taktiež, že menovka a komponent môžu byť premiestnené spolu alebo nezávisle.


    3.4.6. Kopírovanie súčiastky

    Kliknite pravým tlačidlom myši a vyberte Edit/Copy (Uprav/Kopírovať) a potom na niektorom voľnom mieste na pracovnom priestore Edit/Paste (Uprav/Vlož). Tiež je možné použiť notoricky známe skratky CTRL+C a CTRL+V.


    3.4.7. Zmena už umiestneného komponentu

    Kliknite 2-krát ľavým tlačidlom myši na požadovaný komponent a zjaví sa dialógové okno parametrov komponentu (obr. 58). Tam zvoľte Replace (Nahradiť) a zvoľte z databázy.


Obr. 58 – Dialógové okno parametrov komponentu (odpor)





    3.5. Prepájanie súčiastok

    Jednoduché prepojenie sa vytvorí kliknutím na ktorýkoľvek z kontaktov súčiastky. Takto sa dá prepojiť súčiastka – súčiastka ale aj súčiastka – vodič, pri čom sa automaticky v mieste pripojenia na iný vodič vytvorí uzol. Prepojenie sa môže začať aj kdekoľvek na pracovnom priestore dvojklikom. Toto vytvorí v mieste začiatku uzol.
    Zakaždým, keď je umiestnený vodič (prepojenie), vytvorí novú sieť alebo sa pripojí do už existujúcej siete. Sieťou (net) sa rozumie skupina vodičov, ktorá definuje spoločný elektrický potenciál. Sieti je obyčajne priradené nasledujúca hodnota malého prirodzeného čísla (Integer). Pri prepojení sa automaticky volí číslo, avšak môžete ho zvoliť aj manuálne. Na jednom liste schémy môže byť priradené rovnaké meno dvom sieťam, čo znamená, že tieto siete sa spoja. Toto sa nazýva virtuálne prepájanie (virtual wiring) a môže byť použité pre zjednodušenie komplexnosti obvodu. S výnimkou špeciálnych sietí, virtuálne prepojenie nemôže byť použité na prepojenie medzi listami alebo úrovňami v hierarchii. Niektoré sieťové mená sú preddefinované, sú globálne na celom návrhu (0 (analógová zem), GND (digitálna zem), VCC, VDD, VEE, VSS). Niektoré komponenty majú skryté určité piny pre zlepšenie prehľadnosti, ale sú automaticky pripojené na príslušné kontakty – napr. TTL AND je napojený na GND a VCC, ale nie je to zobrazené.


    3.5.1. Automatické prepájanie

    Kliknite na pin súčiastky (kurzor sa zmení na kríž), začne sa prepájanie, pohybom myši sa premiestnite na pin druhej súčiastky a kliknite znova (kurzor sa vráti do pôvodného stavu). Systém vygeneruje sieťové meno vodiča.
    Pozn.: Pri prepájaní súčiastok s niekoľkými sekciami, “X“ indikuje, že spoločný pin bol pripojený v inej sekcii súčiastky. Ukážka je na obr. 60, kde U5A a U5B sú sekciami duálneho prúdom ovládaného operačného zosilňovača (Dual, Current Controlled Operational Transconductance Amplifier).Tieto dve sekcie zdieľajú pin 11, VB+.


Obr. 59 – Systémové generovanie čísla prepojenia


    Automatické prepájanie dotýkajúcich sa kontaktov
    Pre zapnutie/vypnutie tejto možnosti zaškrtnite v záložke Obecné dialógového okna nastavení štvorček Autowire when pins are touching (automaticky prepojiť pri dotyku pinov) – obr. 61.


Obr. 60 – Virtuálne prepojenie




Obr. 61 – Automatické prepájanie na vodič




Obr. 62 – Automatické prepájanie súčiastok





    3.5.2. Manuálne prepájanie

    Kliknite na daný kontakt ľavým tlačidlom myši a kurzor sa zmení do tvaru +, každým ďalším kliknutím mimo kontakt inej súčiastky umiestnite zalomenie prepojenia (obr. 63). Po kliknutí na kontakt inej súčiastky, prípadne iného prepoja sa ukončí mód prepájania a kurzor sa vráti späť do tvaru šípky.
    Pozn.: Na pracovný priestor môžete umiestniť aj samostatné prepojenie nedotýkajúce sa žiadneho komponentu pomocou Place/Wire.


Obr. 63 – Zalamovanie prepojenia





    3.5.3. Označenie bezkontaktného pinu

    V MultiSIMe má toto označenie skratku NC – no connection. Pre umiestnenie označenia na pin súčiastky:
  1. Vyberte Tools/Toggle NC marker (Nástroje/Zapni NC označovač). Kurzor sa zmení na malý krúžok (malý znak všeobecného zákazu).
  2. Kliknite na daný pin, čím umiestnite túto značku a stlačením klávesy Esc sa vrátite do pôvodného módu (obr. 64)


Obr. 64 – Označenie bezkontaktného pinu


    NC značka sa dá umiestniť aj z dialógu vlastností komponentu:
  1. Dvojklikom na komponent otvoríte dialóg, na ňom zvoľte záložku Pins
  2. V stĺpci NC zvoľte pre požadovaný pin Yes (obr. 65).


Obr. 65 – Umiestnenie NC pinu v dialógu vlastností súčiastky
  • prečítané 6524x