Guida all’uso del software
Multisim
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Computer Aided Drafting di Elettronica
Multisim è un ambiente intuitivo per la progettazione e l’analisi di circuiti elettronici e di
sistemi, rivolto sia al mondo accademico sia a quello produttivo. Grazie all’ampia libreria
gerarchica di componenti, è possibile immettere lo schema circuitale, che successivamente
viene simulato mediante gli strumenti virtuali e grafici, per convalidare i concetti teorici.
Ambiente di lavoro
La schermata iniziale di Multisim si presenta ricca di icone, utili per richiamare funzioni e
componenti, raggruppati nelle barre degli strumenti di seguito descritte.
1. Standard Toolbar: per aprire un file, salvare, copiare, incollare, annullare e ripristinare
una operazione.
2. Main Toolbar: per attivare diverse funzionalità, fra le quali Show Breadboard (utilità
che illustra in 3D la modalità di prototipizzazione mediante breadboard) e Capture
Screen Area (per catturare una porzione dello schema negli appunti di Windows).
3. View Toolbar: per zoomare, adattare le dimensioni dello schema alla finestra.
4. Graphic Annotation Toolbar: per disegnare nello schema.
5. Simulation Toolbar: per avviare la simulazione, fermarla, metterla in pausa, avanzare
passo-passo.
6. Simulation Switch: interruttore per avviare la simulazione.
7. Components Toolbar: barra che raggruppa le diverse famiglie dei componenti.
8. Ladder Toolbar: componenti per ladder diagram.
9. Instruments Toolbar: barra che raggruppa strumenti di misura e visualizzazione
analogici e digitali.
10.Area di Lavoro: è lo spazio della finestra dedicato allo schema elettrico.
11.Design Toolbox: è la vista dell’organizzazione dei file. In particolare nella Components Toolbar [7] sono presenti i seguenti pulsanti:
Sources: alimentazioni, massa, sorgenti AC, DC, clock...
Basic: resistori, capacitori, induttori, switch, potenziometri...
Diodes: diodi, zener, led, scr, triac...
Transistors: BJT, MOSFET, JFET...
Analog: amplificatori operazionali, comparatori...
TTL: porte, flip flop, buffer, sommatori, comparatori, decodificatori, contatori, registri...
CMOS: porte, flip flop, buffer, sommatori, comparatori, decodificatori, contatori, registri...
Misc Digital: miscellanea dispositivi digitali...
Mixed: DAC, ADC, multivibratori, timer, switch analogici...
Indicators: display, indicatori a barre, buzzer, lampade, probe vari colori, voltmetri, amperometri.
Power: regolatori di tensione, fusibili, dispositivi PWM e VCO.
Misc: optoaccoppiatori, cristalli, trasduttori, linee...
Advanced Peripherals: tastiere numeriche, display LCD, display grafici, processi simulati...
RF: componenti per radiofrequenze: diodo tunnel, ferrite...
Electromechanical: switch, trasformatori...
MCU: microcontrollori PIC, 805X, RAM, ROM...
crea blocco gerarchico
crea BUS
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Creazione schema e simulazione
Il procedimento per la creazione di uno schema e la successiva simulazione può essere così
scaglionato:
Disposizione dei componenti.
Modifica e personalizzazione.
Creazione dei collegamenti.
Prova del circuito.
Modifica aspetto schema.
Vediamo ora come è possibile realizzare uno schema circuitale con Multisim, per il quale
sono disponibili due categorie di componenti: reali e virtuali.
Quelli virtuali presentano la possibilità di definire a piacimento molti parametri ma non
dispongono di uno specifico contenitore e quindi sono inadatti al trasferimento dello
schematico in Ultiboard per la creazione del PCB.
Quelli reali hanno i parametri e i contenitori previsti dai costruttori dei singoli dispositivi.
Per realizzare un circuito scegliere il tasto componenti desiderato dalla Components
Toolbar [7]. Se ad esempio serve il simbolo di massa, si preme il tasto destro del mouse e si
seleziona PLACE COMPONENT; si apre la finestra seguente dalla quale si seleziona dalla
Family POWER_SOURCE il Component GROUND.
Si seleziona poi SIGNAL_VOLTAGE_SOURCE e il componente AC_VOLTAGE;
premendo OK è possibile inserire nel circuito un generatore sinusoidale. Al riapparire della
finestra premere CLOSE per chiuderla.
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È possibile analizzare il componente
con un doppio click sul generatore: si
apre la finestra che permette di fissare
i valori (in figura è stato fissata
un’ampiezza di picco di 20 mV e una
frequenza del segnale di 1 kHz).
Premendo OK si chiuderà la finestra
e torneremo al circuito.
Supponiamo ora che si vogliano
inserire due resistori uno da 15 kΩ e
l’altro da 1,2 kΩ.
Con il tasto
della Components
Toolbar [7] si apre la finestra per la
selezione dei componenti. Si sceglie
la famiglia RESISTOR, fissando per
il componente il valore 15k.
Premendo OK si inserisce il
resistore nel circuito e poi,
procedendo allo stesso modo,
inseriremo l’altro resistore
fissando il valore 1.2k
(attenzione: mettere il punto e
non la virgola). La situazione
risultante sarà di questo tipo:
A questo punto, posizionati i componenti in modo ottimale, si devono collegare tra loro;
per spostarli basta posizionare il cursore del mouse sul componente e tenendo premuto il
tasto sinistro trascinare il componente dove si desidera. In modo analogo si può spostare la
posizione del simbolo e del valore numerico del singolo componente.
Prima di fare i collegamenti supponiamo che nell’esempio R2 debba essere ruotato di 90°. In
questo caso si posiziona il cursore del mouse sul componente e si preme il tasto destro: si
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apre così un menu nel quale si seleziona la funzione indicata con il simbolo
.
Per realizzare i collegamenti è necessario spostare il cursore del mouse in corrispondenza di
un terminale del componente: apparirà un simbolo del tipo visibile sopra il generatore di
funzioni nella figura a sinistra. Premendo il tasto sinistro del mouse e tenendolo premuto
fino a raggiungere un altro terminale (nell’esempio il resistore R1), verrà creato un filo di
raccordo: un doppio click completerà il collegamento come nella figura centrale.
Procedendo allo stesso modo si completano i collegamenti come nella figura a destra: se
necessario, i singoli componenti potranno ancora essere riposizionati o ancora con il mouse
o, dopo averli evidenziati con il tasto destro del mouse, usando i tasti freccia del PC.
Talvolta può capitare di dover collegare due fili privi di terminali di componenti; in questo
caso la procedura precedente non va bene e il problema si può risolvere con il comando
Place>Junction: apparirà, trascinato dal cursore del mouse, un pallino nero che, posizionato
su uno dei due fili, creerà un nodo, partendo da questo nodo sarà possibile collegare i due
fili, come nel caso del nodo che collega uno dei capi di R2 con la massa.
I tasti taglia e copia in abbinamento al tasto incolla possono essere usati come nei
programmi di Office e sono molto utili per copiare e ripetere componenti o parti di circuito
da riprodurre uguali. Se, ad esempio, con il tasto sinistro del mouse si evidenzia uno o più
parti circuitali è possibile copiarle e poi incollarle: in figura a sinistra l’evidenziazione di
tutto il circuito dell’esempio, a destra il risultato del copia e incolla (il circuito copiato è
stato incollato due volte).
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I valori elettrici dei singoli componenti incollati potranno poi essere modificati con un
doppio click; va però osservato che le funzioni di taglia e incolla (ma anche quella di Delete)
sono anche gestibili da mouse con le tipiche modalità di office (tasto destro per aprire il
menu e tasto sinistro per scegliere il comando).
Per la prova del circuito si possono considerare due tipi di simulazioni: usando gli strumenti
oppure attraverso il menu Simulate.
Nel primo caso, una volta inseriti gli strumenti, si deve avviare la simulazione con il tasto
o l’interruttore
; la simulazione attiva potrà essere interrotta sempre con lo stesso
interruttore o con il pulsante . È possibile anche introdurre una pausa della simulazione
con uno di questi pulsanti; una volta ripresa, la simulazione ripartirà da dove si era fermata.
Gli strumenti di Multisim
Ci limitiamo a considerare gli strumenti appositamente creati per Multisim; nel software
sono comunque presenti strumenti creati da LabVIEW e dalla piattaforma ELVIS. Multimetro
Generatore di funzioni
Wattmetro
Oscilloscopio a doppia traccia
Oscilloscopio a quattro canali
Bode plotter
Frequenzimetro
Generatore di parole binarie
Analizzatore di stati logici
Convertitore logico
Tracciacurve
Distorsiometro
Analizzatore di spettro
Analizzatore di reti
Generatore di funzioni Agilent (simulazione di uno strumento commerciale)
Multimetro Agilent (simulazione di uno strumento commerciale)
Oscilloscopio Agilent (simulazione di uno strumento commerciale)
Oscilloscopio Tektronix (simulazione di uno strumento commerciale)
Sonda di misura (per misurare tensioni e correnti in dc e in ac e frequenza)
Sonda per la misura della corrente
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Premendo su un singolo pulsante della Instruments Toolbar [9] con il tasto sinistro del
mouse e tenendolo premuto si potranno trascinare gli strumenti nel circuito e procedere ai
collegamenti come indicato per la realizzazione dei circuiti; un doppio click con il tasto
sinistro del mouse e con il cursore sullo strumento scelto, sarà possibile ingrandirlo in modo
da vederne tutti i comandi e funzioni.
Sono disponibili voltmetri, amperometri e sonde di misura; per voltmetri e amperometri si
può scegliere direttamente lo strumento Multimetro selezionabile tra gli strumenti di misura
con il tasto (Multimeter) ; nel caso seguente due Multimetri sono stati inseriti per una
misura di corrente e una di tensione (doppio click sui multimetri per ingrandirli).
Attivando la simulazione si potranno leggere nelle finestre ingrandite i relativi valori
numerici delle tensioni e correnti.
In alternativa al Multimetro si può ricorrere al comando Place Indicator nel menu e poi
scegliere i voltmetri e gli amperometri desiderati.
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Un ultimo modo è di utilizzare lo strumento sonda
(Measurement Probe); se ne
possono mettere quante se ne vuole e settarle per misurare sia la tensione che la corrente (il
solito doppio click per aprire la finestra.
Rif. generali su Multisim: http://www.ni.com/multisim/i/
Per scaricare il programma: http://www.ni.com/multisim/try/i/
Giorgio Ginelli
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