Генератор в мультисиме как выглядит

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

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРНОГО АВТОГЕНЕРАТОРА В ПРОГРАММЕ MULTISIM 10.1

На основе полученных результатов в главе 4 построим схему в программе Multisim.

Для моделирования транзисторного автогенератора соберем схему, представленную на рисунке 4.1 б на основе полученных результатов в главе 4. Для этого нанесем все компоненты схемы на рабочую область Electronics Workbench и соединим все контакты проводниками.

Рис. 5.1Модель транзисторного LC-автогенератора

За сигналом на выходе генератора удобно наблюдать, используя расширенное окно терминала осциллографа. На рисунке 5.2 показан момент начала генерации сигнала и момент установки стабильного режима транзисторного автогенератора.

Рис. 5.2 Сигналы на выходе модели транзисторного LC-автогенератора

Автогенератор работает в жестком режиме самовозбуждения.

Рис. 5.3 Сигнал на выходе с режимом 100 нс/дел. и 5 В/дел

Снимем входную ВАХ транзистора ГТ311.

На виртуальном осциллографе получим изображение входной ВАХ транзистора ГТ311, удобное для снятия показаний.

Рис. 5.4 Входная ВАХ транзистора ГТ311 на виртуальном осциллографе

Снимем семейство выходных ВАХ транзистора ГТ311.

На виртуальном осциллографе получим изображение выходной ВАХ транзистора ГТ311, удобное для снятия показаний.

Рис. 5.5 Семейство выходных ВАХ транзистора ГТ311 на виртуальном осциллографе.

С помощью Multisim проведем анализ «Рабочая точка DC». Для этого настроим программу. Зададимся искомыми параметрами. Программе после анализа выдает значение искомых параметров.

Теперь попробуем держать рабочую точку на границе положительной и отрицательной обратной связи в данной схеме.

Из расчетов колебательной системы автогенератора видно, что с помощью емкости С2 можно поймать границу положительной и отрицательной обратной связи схемы.

Для моделирования транзисторного автогенератора соберем схему, представленную на рис. 5.1 при С2=38 пФ.

Рис. 5.6 Модель транзисторного LC-автогенератора (С2=38 пФ)

На рисунке 5.7 показан момент начала генерации сигнала.

Рис. 5.7 Сигнал на выходе модели транзисторного LC-автогенератора

В данном случаи автогенератор способен работать как генератор шума. То есть модель начинает генерировать сигнал, вызванные колебаниями рабочей точки транзистора на границе положительной и отрицательной обратной связи.

Выводы по главе 5

В данной главе рассмотрено моделирование транзисторного LC-автогенератор в программе Multisim 10.1.

Для этого собрана схема автогенератора, полученная путем обоснования и расчета схема в главе 4. С помощью виртуального осциллографа изображены: сигнал на выходе модели транзисторного LC-автогенератора, входная ВАХ транзистора ГТ311, семейство выходных ВАХ транзистора ГТ311. В программе приведен анализ схемы «Рабочая точка DC».

Из расчетов колебательной системы автогенератора выявлена возможность фиксации рабочей точки транзистора на границе положительной и отрицательной обратной связи возбуждения автогенератора. Таким образом автогенератор способен работать как генератор шума.

8.5 Функциональный генератор

Функциональный генератор — источник напряжения сигналов синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы. Это дает удобный и реалистичный способ подать стимулирующие сигналы в схему. Форма сигнала может меняться, а его частота, амплитуда, скважность и постоянная составляющая (DC offset) могут управляться. Частотный диапазон функционального генератора достаточно велик для подачи удобных AC и аудио, и радиочастотных сигналов.

Функциональный генератор имеет три вывода для подключения к схеме. Общий вывод имеет опорный уровень для сигнала.

Для использования инструмента щелкните по кнопке Function Generator на панели Instruments и щелкните для размещения иконки в рабочей области. Иконка используется для соединения функционального генератора со схемой. Дважды щелкните по иконке, чтобы открыть панель, которая используется для ввода установок и просмотра результатов измерения.

► Для соотнесения сигнала с землей подключите общий вывод к земле компонента.

Положительный вывод (+) дает положительный сигнал относительно нейтрального общего вывода. Отрицательный (-) вывод, отрицательный сигнал.

Примечание: Если вы не знакомы с подключением и настройкой инструментов, см. «Добавление инструментов в схему» и «Использование инструментов».

8.5.1 Установки функционального генератора

Выбор формы сигнала

Вы можете выбрать один из трех разных типов формы сигнала в качестве выхода.

► Для выбора формы сигнала щелкните по Sine-, Triangular- или Square-wave кнопке.

► Для установки временных параметров установки/спада прямоугольного сигнала:

1. Щелкните по кнопке Square-wave . Кнопка Set Rise/Fall Time становится активной.

2. Щелкните по кнопке Set Rise/Fall Time для отображения диалогового окна Set Rise/Fall Time .

Генератор в мультисиме как выглядит

Генератор сигналов (function generator) – это источник напряжения, который может генерировать синусоидальные, пилообразные и прямоугольные импульсы. Можно изменить форму сигнала, его частоту, амплитуду, коэффициент заполнения и постоянный сдвиг. Диапазон генератора достаточен, чтобы воспроизвести сигналы с частотами от нескольких герц до аудио и радиочастотных.

Разное

Интересно

Сортировать всякую всячину поможет магнит, завернутый в бумагу или полиэтилен.

Похожие инструкции

Sprint-Layout является простым в использовании программным обеспечением для разработки односторонних, двусторонних и многослойных печатных плат (PCB).

Комплексный пакет программ Cadsoft EAGLE — незаменимое решение для разработки печатных плат.

ARES — графический редактор печатных плат со встроенным менеджером библиотек и автотрассировщиком ELECTRA, автоматической расстановкой компонентов на печатной плате.

ISIS — графический редактор принципиальных схем служит для ввода разработанных проектов с последующей имитацией и передачей для разработки печатных плат в ARES.

Программный пакет DipTrace представляет собой полнофункциональную систему для разработки принципиальных схем и печатных плат.

Программный пакет DipTrace представляет собой полнофункциональную систему для разработки принципиальных схем и печатных плат.

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 16

В программной среде Multisim большинство виртуальных инструментов представлено в виде пиктограммы, которая подключается к разрабатываемой схеме, и панели инструмента, на которой устанавливаются параметры прибора.

В Multisim 12.0 включены следующие виртуальные симулируемые приборы Agilent:

• осциллограф 54622D модели;
• мультиметр 34401А модели;
• функциональный генератор 33120А модели.

В этой статье будут рассмотрены особенности работы с таким виртуальным инструментом, как функциональный генератор Agilent. Пиктограмма этого прибора расположена на панели инструментов «Приборы». Принцип работы инструмента (подключение к схеме, использование) идентичен принципу работы его реального аналога. Для того, что бы добавить виртуальный прибор 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.

В каждой схеме может использоваться много приборов, в том числе и копии одного и того же прибора. Кроме того, у каждого окна схемы может быть свой набор приборов. Каждая копия прибора настраивается и соединяется отдельно. Рассмотрим подробно работу с виртуальным функциональным генератором Agilent в Multisim.

Виртуальный функциональный генератор Agilent.

Функциональный генератор представляет собой инструмент для генерации тестовых сигналов различной формы и может использоваться для подачи данных сигналов в моделируемую схему.

В Multisim в качестве виртуального функционального генератора Agilent используется программный прототип реального прибора Agilent 33120А модели. Лицевая панель функционального генератора Agilent и его пиктограмма на схеме представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Лицевая панель функционального генератора Agilent и его пиктограмма на схеме

Прибор Agilent 33120A предназначен для генерации электромагнитных колебаний в диапазоне от 100мкГц до 15МГц с шагом установки частоты 10мкГц. Высокие технические характеристики, возможность генерации сигналов стандартной и произвольной формы, широкие функциональные возможности делают этот прибор превосходным выбором во всех случаях, когда требуется имитировать поведение определенного устройства или исследовать реакцию разрабатываемой схемы на разнообразные воздействующие сигналы. Главной отличительной особенностью функционального генератора Agilent 33120A является высокая стабильность и низкий уровень побочных гармоник формируемых сигналов стандартной и произвольной формы. Начав с сигналов, с которыми предпочтительно должен работать испытываемый объект, затем можно добавлять к ним шумы, гармоники, негармонические составляющие и другие помехи и наблюдать, насколько правильно реагирует на них объект измерения. Проводя испытания на реалистичных сигналах, можно удостовериться, что разрабатываемое устройство правильно работает с сигналами, которые встречаются в реальных условиях, прежде чем оно будет введено в эксплуатацию.

Большая часть возможностей, задокументированных в руководстве реального функционального генератора Agilent 33120A доступна и в виртуальной версии этого прибора в Multisim, а именно следующие технические характеристики:

• стандартные формы сигнала: синусоидальная, прямоугольная, треугольная, пилообразная, белый шум, постоянное напряжение, sin(x)/х, экспоненциальное нарастание, экспоненциальный спад, кардиосигнал;
• сигналы произвольной формы;
• модуляция: AM, FM, Burst, FSK, Sweep;
• режимы переключения: Auto/Single только для Burst и Sweep модуляции;
• отображение напряжения: Vpp, Vrams и dBm;
• редактирование значений можно выполнять при помощи ручки управления или кнопок лицевой панели функционального генератора;
• частотные параметры сигналов: синусоидальный – 100мкГц-15МГц, прямоугольный – 100мкГц-15МГц, треугольный – 100мкГц-100кГц, пилообразный – 100мкГц-100кГц, белый шум – полоса частот 10МГц.

Широкие функциональные возможности Agilent 33120A позволяют:

• задавать 10 вариантов стандартных форм сигналов;
• изменять амплитуду, частоту и смещение сигналов;
• модифицировать параметры стандартных и произвольных сигналов (коэффициент заполнения последовательности импульсов; частоту, амплитуду и глубину модуляции для амплитудной и частотной модуляции);
• генерировать сигналы стандартной и произвольной форм в непрерывном или пакетном режимах;
• генерировать сигналы амплитудной и частотной модуляции, частотной манипуляции и импульсной пакетной с возможностью модуляции от внутреннего или внешнего источника (ЧМ — только от внутреннего источника);
• формировать до четырех сигналов произвольной формы.

Обзор лицевой панели виртуального функционального генератора Agilent.

Лицевая панель функционального генератора используется для ввода установок данного прибора. В ее верхней части находится окно индикации. Ниже этого окна расположены два ряда функциональных кнопок и кнопка Power – включение/выключение прибора.

Выбор типа сигнала производится при помощи кнопок группы FUNCTION. Кнопки не имеют названий, но их функции интуитивно понятны, так как на каждой кнопке визуально отображена форма генерируемого с ее помощью выходного сигнала. Частоту, амплитуду и смещение сигнала можно задать при помощи кнопок группы MODIFY: Freq, Ampl и Offset соответственно. При этом редактирование значений можно выполнять при помощи ручки управления или ряда кнопок-стрелок лицевой панели функционального генератора.

Подключение к схеме и использование прибора.

Для подключения к схеме функциональный генератор имеет два вывода: синхронизация, выход. Для наглядной демонстрации работы данного прибора воспользуемся виртуальным осциллографом, который подключим к выходу функционального генератора (рис. 2).

Рис. 2. Подключение функционального генератора Agilent к схеме, генерация синусоидальных сигналов и их отображение на дисплее осциллографа

В верхней части лицевой панели двухканального осциллографа расположен графический дисплей, который предназначен для графического отображения формы сигнала. Так же 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. Отображение сигнала на экране графического дисплея производится слева направо.

Запустим процесс моделирования схемы, откроем лицевые панели приборов. Для включения функционального генератора нажмем кнопку Power. Зададим генерацию синусоидальных сигналов с частотой 1.4 kHz и амплитудой 1.9 В — полученный сигнал отображается на дисплее осциллографа. Как видно из рисунка 2, амплитуда и форма сигнала соответствуют установленной на панели сигнал генератора – 1.9 В, синусоидальная.

Рисунок 3 демонстрирует отображение на дисплее осциллографа генерируемого функциональным генератором кардиосигнала с частотой 2.2 kHz. На рисунке 4 показан момент времени, в котором функциональный генератор находится в режиме смещения сигнала, при этом результат отображается на дисплее осциллографа.

Рис. 3. Генерация кардиосигнала с частотой 2.2 kHz и его отображение на дисплее осциллографа

Рис. 4. Смещение генерируемого функциональным генератором сигнала

Функциональный генератор поддерживает амплитудную и частотную модуляцию выходного сигнала. Для входа в режим амплитудной модуляции необходимо нажать комбинацию кнопок Shift+АМ на лицевой панели прибора. В результате чего на дисплее появится световой сигнализатор АМ и будет показана частота несущего сигнала, которую можно изменить при помощи кнопок-стрелок или ручки управления. Также можно задать амплитуду и форму несущего сигнала. Если не задать новые значения параметров, то они останутся такими же, как в предыдущем режиме работы прибора. Амплитуда и частота несущего сигнала устанавливаются при помощи кнопок Freq и Ampl группы MODIFY, глубина модуляции – при помощи комбинации кнопок Shift+Ampl. На рисунке 5 показана лицевая панель функционального генератора в режиме амплитудной модуляции, при этом результат отображается на дисплее осциллографа. Выбор глубины модуляции демонстрирует рисунок 6.

Рис. 5. Функциональный генератор Agilent в режиме амплитудной модуляции и полученный сигнал на дисплее осциллографа

Рис. 6. Выбор глубины модуляции сигнала

Для входа в режим частотной модуляции необходимо нажать комбинацию кнопок Shift+FМ. Выходной сигнал амплитудной или частотной модуляции включается сразу после выбора соответствующего режима, при этом параметры выходного сигнала устанавливаются в соответствии с текущими настройками прибора. Если требуется выйти из режима амплитудной или частотной модуляции, нажмите повторно комбинацию кнопок Shift+АМ или Shift+FМ соответственно. В результате световой сигнализатор АМ или FМ на дисплее исчезнет. Также функциональный генератор Agilent поддерживает режимы Burst, FSK и Sweep модуляции (рис. 7).

Рис. 7. Функциональный генератор Agilent в режиме Burst модуляции и полученный сигнал на дисплее осциллографа

beluikluk Опубликована: 23.02.2016 0 0

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРНОГО АВТОГЕНЕРАТОРА В ПРОГРАММЕ MULTISIM 10.1

На основе полученных результатов в главе 4 построим схему в программе Multisim.

Для моделирования транзисторного автогенератора соберем схему, представленную на рисунке 4.1 б на основе полученных результатов в главе 4. Для этого нанесем все компоненты схемы на рабочую область Electronics Workbench и соединим все контакты проводниками.

Рис. 5.1Модель транзисторного LC-автогенератора

За сигналом на выходе генератора удобно наблюдать, используя расширенное окно терминала осциллографа. На рисунке 5.2 показан момент начала генерации сигнала и момент установки стабильного режима транзисторного автогенератора.

Рис. 5.2 Сигналы на выходе модели транзисторного LC-автогенератора

Автогенератор работает в жестком режиме самовозбуждения.

Рис. 5.3 Сигнал на выходе с режимом 100 нс/дел. и 5 В/дел

Снимем входную ВАХ транзистора ГТ311.

На виртуальном осциллографе получим изображение входной ВАХ транзистора ГТ311, удобное для снятия показаний.

Рис. 5.4 Входная ВАХ транзистора ГТ311 на виртуальном осциллографе

Снимем семейство выходных ВАХ транзистора ГТ311.

На виртуальном осциллографе получим изображение выходной ВАХ транзистора ГТ311, удобное для снятия показаний.

Рис. 5.5 Семейство выходных ВАХ транзистора ГТ311 на виртуальном осциллографе.

С помощью Multisim проведем анализ «Рабочая точка DC». Для этого настроим программу. Зададимся искомыми параметрами. Программе после анализа выдает значение искомых параметров.

Теперь попробуем держать рабочую точку на границе положительной и отрицательной обратной связи в данной схеме.

Из расчетов колебательной системы автогенератора видно, что с помощью емкости С2 можно поймать границу положительной и отрицательной обратной связи схемы.

Для моделирования транзисторного автогенератора соберем схему, представленную на рис. 5.1 при С2=38 пФ.

Рис. 5.6 Модель транзисторного LC-автогенератора (С2=38 пФ)

На рисунке 5.7 показан момент начала генерации сигнала.

Рис. 5.7 Сигнал на выходе модели транзисторного LC-автогенератора

В данном случаи автогенератор способен работать как генератор шума. То есть модель начинает генерировать сигнал, вызванные колебаниями рабочей точки транзистора на границе положительной и отрицательной обратной связи.

Выводы по главе 5

В данной главе рассмотрено моделирование транзисторного LC-автогенератор в программе Multisim 10.1.

Для этого собрана схема автогенератора, полученная путем обоснования и расчета схема в главе 4. С помощью виртуального осциллографа изображены: сигнал на выходе модели транзисторного LC-автогенератора, входная ВАХ транзистора ГТ311, семейство выходных ВАХ транзистора ГТ311. В программе приведен анализ схемы «Рабочая точка DC».

Из расчетов колебательной системы автогенератора выявлена возможность фиксации рабочей точки транзистора на границе положительной и отрицательной обратной связи возбуждения автогенератора. Таким образом автогенератор способен работать как генератор шума.