Multisim 15. Характериограф-IV в Multisim: подробное руководство по использованию

Как настроить характериограф-IV в Multisim для измерения вольт-амперных характеристик. Какие компоненты можно анализировать с помощью характериографа-IV. Как интерпретировать результаты измерений характериографа-IV.

Что такое характериограф-IV в Multisim

Характериограф-IV — это виртуальный измерительный прибор в программе Multisim, предназначенный для анализа вольт-амперных характеристик (ВАХ) полупроводниковых компонентов. С его помощью можно измерять и отображать на графике зависимость тока от напряжения для различных электронных устройств.

Основные возможности характериографа-IV в Multisim:

• Измерение ВАХ диодов, биполярных и полевых транзисторов
• Отображение результатов в виде графиков
• Настройка параметров измерения
• Анализ характеристик в различных режимах работы компонентов

Как подключить характериограф-IV к исследуемому компоненту

Для подключения характериографа-IV к анализируемому устройству в Multisim необходимо выполнить следующие шаги:

1. Выберите инструмент «IV-Analyzer» на панели инструментов Multisim
2. Разместите характериограф на рабочем поле схемы
3. Подключите выводы характериографа к выводам исследуемого компонента согласно схеме подключения на лицевой панели прибора
4. При необходимости, настройте параметры измерения на панели управления характериографа

Важно помнить, что для корректной работы характериограф-IV подключается напрямую к выводам компонента, а не к схеме, в которой этот компонент используется.

Настройка параметров измерения характериографа-IV

Перед проведением измерений необходимо настроить параметры характериографа-IV в соответствии с типом исследуемого устройства и требуемым диапазоном измерений. Основные настраиваемые параметры включают:

• Тип исследуемого компонента (диод, биполярный или полевой транзистор)
• Диапазон измеряемых токов и напряжений
• Шаг изменения напряжения или тока
• Количество измеряемых характеристик

Правильная настройка этих параметров позволяет получить наиболее информативные результаты измерений для конкретного устройства.

Анализ вольт-амперных характеристик диодов

Характериограф-IV позволяет легко измерить и проанализировать ВАХ различных типов диодов. Типичный процесс измерения ВАХ диода включает следующие этапы:

1. Подключение диода к характериографу
2. Настройка диапазона измеряемых напряжений (обычно от -5В до +5В)
3. Запуск измерения и получение графика ВАХ
4. Анализ полученной характеристики (определение порогового напряжения, обратного тока и т.д.)

По форме полученной ВАХ можно определить тип диода и его основные параметры, что очень удобно при разработке и отладке электронных схем.

Измерение характеристик биполярных транзисторов

Для биполярных транзисторов характериограф-IV позволяет измерить семейство выходных и входных характеристик. Процесс измерения включает:

1. Подключение выводов транзистора к соответствующим клеммам характериографа
2. Настройка диапазонов напряжений коллектор-эмиттер и токов базы
3. Получение семейства выходных характеристик
4. Измерение входных характеристик при различных напряжениях коллектор-эмиттер

Анализ полученных характеристик позволяет определить основные параметры транзистора — коэффициент усиления, входное сопротивление, выходную проводимость и др.

Анализ характеристик полевых транзисторов

Для полевых транзисторов характериограф-IV позволяет измерить следующие характеристики:

• Выходные характеристики (зависимость тока стока от напряжения сток-исток при различных напряжениях затвор-исток)
• Передаточные характеристики (зависимость тока стока от напряжения затвор-исток при фиксированном напряжении сток-исток)

Процесс измерения аналогичен измерению характеристик биполярных транзисторов, но с учетом особенностей управления полевыми транзисторами напряжением, а не током.

Интерпретация результатов измерений

Полученные с помощью характериографа-IV графики ВАХ требуют правильной интерпретации. Основные моменты, на которые следует обращать внимание при анализе результатов:

• Форма характеристики и ее соответствие теоретической
• Значения пороговых напряжений и токов
• Наклон линейных участков характеристик
• Наличие участков насыщения
• Симметричность характеристик для комплементарных устройств

Правильная интерпретация измеренных характеристик позволяет сделать выводы о качестве и параметрах исследуемых компонентов.

Преимущества использования характериографа-IV в Multisim

Использование виртуального характериографа-IV в Multisim имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с реальными измерениями:

• Безопасность — отсутствует риск повреждения компонентов при неправильном подключении
• Широкий диапазон измерений без необходимости смены приборов
• Возможность быстрого изменения параметров и повторения измерений
• Автоматическое построение графиков
• Удобство сохранения и сравнения результатов

Эти преимущества делают характериограф-IV незаменимым инструментом при изучении полупроводниковых приборов и разработке электронных устройств.

Типичные ошибки при работе с характериографом-IV

При использовании характериографа-IV в Multisim следует избегать следующих типичных ошибок:

• Неправильное подключение выводов исследуемого компонента
• Выбор некорректного диапазона измерений
• Игнорирование ограничений по максимальным токам и напряжениям для исследуемых устройств
• Неверная интерпретация результатов из-за недостаточного понимания принципов работы полупроводниковых приборов

Внимательное отношение к настройкам и правильное понимание измеряемых характеристик поможет избежать этих ошибок и получить достоверные результаты.

Проектирование электронных устройств в Multisim 12.0. Часть 15

Мы продолжаем серию публикаций о работе с виртуальными приборами в программной среде Multisim. Данный цикл статей представляет описание виртуальных инструментов, их конфигурирование, процедуры подключения к исследуемой схеме. Так же рассматриваются такие вопросы как работа с несколькими инструментами, сохранение данных инструмента, просмотр результатов работы. В статье будут рассмотрены особенности работы с таким прибором как характериограф-IV.

Характериограф – это устройство, предназначенное для наблюдения и исследования характеристик радиоэлектронных устройств и компонентов, при этом измерительная информация отображается на экране в виде кривых. В Multisim характериограф-IV (I — ток, V — напряжение) используется для измерения вольт-амперных характеристик диодов, PNP и NPN транзисторов, PMOS и NMOS устройств. При этом, в отличии от других виртуальных приборов Multisim, характериограф-IV подключается не к схеме, а непосредственно к исследуемому устройству.

В том случае, когда необходимо произвести измерение характеристик устройства, которое уже используется в схеме – предварительно отключите его от схемы. Для того, что бы открыть лицевую панель прибора, необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши по его пиктограмме на схеме. Рассмотрим лицевую панель характериографа-IV более подробно. В левой части панели расположен графический дисплей, который предназначен для графического отображения формы сигнала. Так же прибор оснащен курсором для проведения измерений в любой точке графика, курсор при необходимости можно перемещать при помощи левой кнопки мыши. Управлять положением курсора можно так же и при помощи стрелок перемещения вертикального курсора, которые расположены в нижней левой части лицевой панели характериографа-IV под графическим дисплеем. Между стрелками находятся три информационных поля, в которых отображаются данные, полученные на пересечении вертикального курсора и кривой. Кривую, для которой будут отображаться данные, можно выбрать при помощи щелчка по ней левой кнопкой мыши, в результате чего на пересечении вертикального курсора и кривой появится метка-точка (именно для той кривой, на которой находится метка-точка, и будут отображаться данные в информационных полях). В правой части лицевой панели прибора находится панель управления, предназначенная для настройки параметров характериографа-IV. Рассмотрим данную панель более подробно. В верхней части панели находится поле «Выбор компонента», в котором из выпадающего списка можно выбрать для анализа следующие компоненты:

• Diode;
• BJT PNP;
• BJT NPN;
• PMOS;
• NMOS.

Под полем «Выбор компонента» расположены поля «Шкала тока (А)» и «Шкала напряжения (V)», в которых можно задать параметры горизонтальной и вертикальной осей координат при логарифмической или линейной шкале. Переключение шкалы производится при помощи кнопок «Лог» (логарифмическая) и «Лин» (линейная). Масштаб горизонтальной (ось Х) и вертикальной (ось Y) осей определяется начальным («Н») и конечным («В») значениями.

Под полем «Шкала напряжения (V)» размещены две кнопки. Кнопка «Экран» предназначена для инверсии цвета графического дисплея (черный/белый). Кнопка «Моделирование» используется для произведения настроек параметров моделирования. После нажатия на эту кнопку открывается окно «Параметры моделирования». Содержание данного диалогового окна меняется в зависимости от компонента, выбранного из выпадающего меню в поле «Выбор компонента» и подробно будет рассмотрено в настоящей статье далее для каждого компонента в отдельности. В нижней правой части лицевой панели характериографа-IV находится окно, отображающее схему подключения выбранного компонента к данному виртуальному прибору.

Пример подключения характериографа-IV к PMOS-транзистору, вольт-амперная характеристика PMOS-транзистора и лицевая панель данного прибора представлены на рисунке 1.

Рис. 1. Подключение характериографа-IV к PMOS-транзистору, вольт-амперная характеристика PMOS-транзистора и лицевая панель характериографа-IV.

Измерение характеристик устройства производится следующим образом:

1. откройте лицевую панель характериографа-IV;
2. в верхней правой части лицевой панели в поле «Выбор компонента» из выпадающего меню выберите нужный компонент;
3. выберите из библиотеки компонентов данный компонент, поместите его в рабочую область проекта и присоедините к характериографу-IV, следуя схеме в нижней правой части лицевой панели прибора;
4. на панели управления характериографа-IV установите нужные настройки в полях «Шкала тока (А)» и «Шкала напряжения (V)»;
5. при необходимости вы можете инвертировать цвет графического экрана при помощи кнопки «Экран»;
6. при помощи кнопки «Моделирование» откройте окно «Параметры моделирования» и установите необходимые параметры, после чего нажмите на кнопку «ОК» для закрытия диалогового окна и вступления в силу внесенных изменений;
7. запустите симуляцию проекта.

В результате выполненных действий на лицевой панели характериографа-IV в окне графического дисплея рассматриваемого прибора будут получены IV-кривые для анализируемого компонента.

Рассмотрим диалоговое окно «Параметры моделирования» для PMOS-транзистора (рис. 2).

Рис. 2. Диалоговое окно «Параметры моделирования» для PMOS-транзистора.

Данное окно открывается в результате выбора на панели управления характериографа-IV в поле «Выбор компонента» пункта PMOS и нажатия на кнопку «Моделирование». В левой части окна находится поле «Источник: V_ds», в котором можно установить следующие значения V_ds (напряжение сток-исток):

• «Начало» — начальное значение V_ds;
• «Окончание» — конечное значение V_ds;
• «Приращение» — значение шага V_ds (полученные точки будут использованы для построения графика).

В правой части окна расположено поле «Источник: V_gs», в котором можно установить следующие значения V_gs (напряжение затвор-исток):

• «Начало» — начальное значение V_ gs;
• «Окончание» — конечное значение V_ gs;
• «Приращение» — число шагов V_ gs (количество кривых на графике).

Установка/снятие флажка в чекбоксе «Нормализация» отображает значения V_ds на кривых по оси Х с положительными/отрицательными значениями.

Рассмотрим диалоговое окно «Параметры моделирования» для диода (рис. 3).

Рис. 3. Пример диалогового окна «Параметры моделирования» для диода.

Данное окно открывается в результате выбора на панели управления характериографа-IV в поле «Выбор компонента» пункта Diode и нажатия на кнопку «Моделирование». В левой части окна находится поле «Источник: V_pn», в котором можно установить следующие значения V_pn:

• «Начало» — начальное значение V_pn;
• «Окончание» — конечное значение V_pn;
• «Приращение» — значение шага V_pn (полученные точки будут использованы для построения графика).

На рисунке 3 представлен пример диалогового окна «Параметры моделирования», согласно с заданными параметрами которого напряжение диода будет изменяться от – 5 В до 5 В с шагом в 10 мВ. Пример подключения характериографа-IV к диоду и вольт-амперная характеристика данного компонента представлены на рисунке 4.

Рис. 4. Пример подключения характериографа-IV к диоду и вольт-амперная характеристика данного компонента.

Рассмотрим диалоговое окно «Параметры моделирования» для NMOS-транзистора (рис. 5).

Рис. 5. Диалоговое окно «Параметры моделирования» для NMOS-транзистора.

Данное окно открывается в результате выбора на панели управления характериографа-IV в поле «Выбор компонента» пункта NMOS и нажатия на кнопку «Моделирование». В левой части окна находится поле «Источник: V_ds», в котором можно установить следующие значения V_ds (напряжение сток-исток):

• «Начало» — начальное значение V_ds;
• «Окончание» — конечное значение V_ds;
• «Приращение» — значение шага V_ds (полученные точки будут использованы для построения графика).

В правой части окна расположено поле «Источник: V_gs», в котором можно установить следующие значения V_gs (напряжение затвор-исток):

• «Начало» — начальное значение V_ gs;
• «Окончание» — конечное значение V_ gs;
• «Приращение» — число шагов V_ gs (количество кривых на графике).

На рисунке 5 представлен пример диалогового окна «Параметры моделирования», согласно с заданными параметрами которого для получения вольт-амперной характеристики NMOS-транзистора напряжение сток-исток (V_ds) будет изменяться от 0 В до 14 В с шагом в 120 мВ, а напряжение затвор-исток (V_ gs) – от 3,5 В до 5 В. Пример подключения характериографа-IV к NMOS-транзистору и вольт-амперная характеристика данного компонента представлены на рисунке 6.

Рис. 6. Пример подключения характериографа-IV к NMOS-транзистору и вольт-амперная характеристика данного компонента.

Количество кривых на графике вольт-амперной характеристики соответствует установленному в поле «Источник: V_gs» значению параметра «Приращение» (рис. 5) – в нашем случае данное значение равно пяти.

На рисунке 7 представлен пример диалогового окна «Параметры моделирования» для PNP-транзистора.

Рис. 7. Диалоговое окно «Параметры моделирования» для PNP-транзистора.

Данное окно открывается в результате выбора на панели управления характериографа-IV в поле «Выбор компонента» пункта BJT PNP и нажатия на кнопку «Моделирование». В левой части окна находится поле «Источник: V_ce», в котором можно установить следующие значения V_ce (напряжение коллектор-эмиттер):

• «Начало» — начальное значение V_се;
• «Окончание» — конечное значение V_се;
• «Приращение» — значение шага V_се (полученные точки будут использованы для построения графика).

В правой части окна расположено поле «Источник: I_b», в котором можно установить следующие значения I_b (ток базы):

• «Начало» — начальное значение I_b;
• «Окончание» — конечное значение I_b;
• «Приращение» — число шагов I_b (количество кривых на графике).

Установка/снятие флажка в чекбоксе «Нормализация» отображает значения V_се на кривых по оси Х с положительными/отрицательными значениями. Пример подключения характериографа-IV к PNP-транзистору и вольт-амперная характеристика данного компонента представлены на рисунке 8.

Рис. 8. Пример подключения характериографа-IV к PNP-транзистору и вольт-амперная характеристика данного компонента.

На рисунке 9 представлен пример диалогового окна «Параметры моделирования» для NPN-транзистора.

Рис. 9. Диалоговое окно «Параметры моделирования» для NPN-транзистора.

Данное окно открывается в результате выбора на панели управления характериографа-IV в поле «Выбор компонента» пункта BJT NPN и нажатия на кнопку «Моделирование». В левой части окна находится поле «Источник: V_ce», в котором можно установить следующие значения V_ce (напряжение коллектор-эмиттер):

• «Начало» — начальное значение V_се;
• «Окончание» — конечное значение V_се;
• «Приращение» — значение шага V_се (полученные точки будут использованы для построения графика).

В правой части окна расположено поле «Источник: I_b», в котором можно установить следующие значения I_b (ток базы):

• «Начало» — начальное значение I_b;
• «Окончание» — конечное значение I_b;
• «Приращение» — число шагов I_b (количество кривых на графике).

Пример подключения характериографа-IV к NPN-транзистору и вольт-амперная характеристика данного компонента представлены на рисунке 10.

Рис. 10. Пример подключения характериографа-IV к NPN-транзистору и вольт-амперная характеристика данного компонента.

Представленный пример демонстрирует график вольт-амперной характеристики для отображения I_b = 1 мA, от 1 мA до 735 мA по оси Y, и от 1 мВ до 3,3 В по оси Х.

Теги:

• Multisim

Анализ расчета сложных электрических схем в программе Multisim

 

DOI: 10.32743/UniTech.2021.83.2-4.11-15

 

АННОТАЦИЯ

В данной статье сравниваются результаты расчета сложных цепей, полученные с помощью метода контурных токов и результаты расчета, полученных с помощью одной из современных программ Multisim.

ABSTRACT

This paper compares the results obtained by the contour current method of calculating complex chains used in a number of energy sciences using the Multisim program, one of the modern programs.

 

Ключевые слова: 2-й закон Криxгофа, постоянный ток, переменный ток, Multisim, сложная цепь, метод контурного тока, узел, сеть, сопротивление, ЭДС, контур, направление тока.

Keywords: Krixhoff’s 2nd law, constant current, alternating current, Multisim, complex chain, contour current method, node, network, resistance, EYuK, contour, current direction.

 

Расчет сложных электрических цепей часто встречается в исследовательской работе соискателей и магистрантов в сфере энергетики. Расчет занимает много времени. Поэтому в настоящее время разработаны современные программные обеспечения. Одно из них — программа Multisim. Эта программа имеет множество функций. Собрав заданную сложную цепь в программе можно получить мгновенный результат.

Метод контурных токов. В этом методе предполагается, что ток одного контура протекает по несвязанной (независимой) цепи, и ток ответвления определяется этими токами контура. Метод контурных токов основан на 2-м законе Кирхгофа. Уравнения строятся относительно этих контуров. Решается система уравнений, неизвестные контурные токи используются для определения токов в сетях [1], [2], [4].

Приведена следующая схема расчета (рис. 1):

 

Рисунок 1. Простая цепь для расчета

 

Произвольно выбирается направление тока резисторов в данной цепи. Также выбирается направления контуров. При выборе направления контуров и токов рекомендуется выбирать соответсвенно с направлением ЭДС. Обозначется каждый контур заглавными буквами латинского алфавита. Итак, выбираеся направления контуров и токов в цепи (рис. 2):

 

Рисунок 2. Определение направления токов и токов

 

После того, как определятся направления контуров и токов, строятся уравнения. Для этого используется второй закон Кирхгоффа. Резисторы в цепи A складываются и умножаются на ток ( этой цепи. Затем умножается сопротивление , которое соединяет соседний контур B, на ток этого контура. Подбирается знак между ними по направлению контуров. Предположив, что токи   протекают в каждой цепи:

                                          (1)

Таким образом составляется уравнение контура B:

                                     (2)

Используя уравнения (1) и (2), составляется система уравнений:

                                   (3)

Используя метод Гаусса находится неизвестные () в (3). Для этого вносятся следующие изменения в систему уравнений:

. Система будет выглядеть следующим образом:

                                       (4)

После того, как вводится обозначение, продолжается расчет:

Итак, найдены неизвестные контурные токи. Таким образом можно найти все токи в сети. Поскольку направление тока в первой сети противоположно направлению контура А, получается со знаком минус:

направление тока второй сети получается с положительным знаком, поскольку оно соответствует направлению контура B, и отрицательным знаком, поскольку оно противоположно направлению контура A:

Направление тока третьей сети получается с положительным знаком соответственно направлению тока B:

О программе Multisim. Multisim (ранее MultiSIM) — это программное обеспечение для построения и моделирования электронных схем, которое является частью NI Ultiboard, а также набором программного обеспечения для проектирования схем. Multisim — одна из немногих программ электронного проектирования, используемых в программном моделировании, основанная на оригинальной Berkeley SPICE. Multisim изначально был создан компанией Electronics Workbench. Multisim включает моделирование микроконтроллеров (ранее известное как MultiMCU), а также функции импорта и экспорта, интегрированные в программное обеспечение для размещения печатных плат в пакете NI Ultiboard.

Multisim широко используется в академиях и на производстве для схемотехнического обучения, проектирования электронных схем и моделирования SPICE [9].

К примеру, рассматривается цепь из четырех узлов и шести сетей (рис 3).

Решение: В данной схеме находятся токи, составляя уравнение, произвольно выбирается направление токов и контуров [1], [2].

 

Рисунок 3. Сложная цепь для вычисления

 

Параметры цепи следующие: R₁=6 Ω, R₂=12 Ω, R₃=14 Ω, R₄=11 Ω, R₅=6 Ω, R₆=7 Ω,

Необходимо найти все токи в сети.

Для этого сначала рассчитывается методом контурных токов и результаты сравниваются с результатами расчета цепи, собранной в Multisim.

 

Рисунок 4. Цепь с направлениями токов и контуров

 

                          (5)

Вводятся значения, указанные в выражении (5):

                                (6)

Складывая сумму выражений (6), получается выражение (7):

                                           (7)

Найдя определитель уравнения (7) и вычисляются контурные токи:

Значение токов, идущих от сетей:

 

Расчет без программы закончен. Расчет производиться программе.

Сначала запускается программа Multisim и собирается схема (рис. 5-6):

Введятся значения и запускается [3]:

 

Рисунок 5. Схема в программе Multisim	Рисунок 6. Ввод значений сопротивлений в программу Multisim

 

Рисунок 7. Результаты, полученные в программе multisim

 

Сравнение результатов.

Сравним результаты, полученные с помощью метода контурных токов, с результатами, полученными с помощью программы Multisim (Таблица 1):

 

Рисунок 8. Результаты

 

В итоге результаты, рассчитанные с использованием метода контурных токов, соответствуют результатам, полученным с помощью программы Multisim.

Заключение.

1. В научных работах исследователей, магистрантов в сфере энергетики расчет сложных электрических схем удобно проводить в программе Multisim.

2. Использование программного обеспечения Multisim позволяет сократить процесс расчета.

3. Программа Multisim увеличивает точность результатов.

4. Используя другие элементы программы Multisim, можно получить напряжение, ток и график цепей постоянного и переменного тока.

 

Список литературы:

1. “Теоретические основы электротехники” Л.А.Бессонов. Москова 1996. “Высшая школа”. 40-42- betlar.
2. “Elektrotexnikaning nazariy asoslari” S.F.Amirov, M.S.Yoqubov, N.G’.Jabborov. Toshkent 2006. 54-58 betlar.
3. Multisim dasturi
4. “Elektrotexnikaning nazariy asoslari” K.Alimxodjayev, B.Abdullayev, K.Abidov, M.Ibadullayev. Toshkent 2015. “Fan va texnologiya”. 40-bet.
5. Kholiddinov I.Kh. Electric Power Quality Analysis 6-10/0. 4 kV Distribution Networks // Energy and Power Engineering, 2016. 8. Ст. 263-269.
6. Исмоилов Иброхим Келдибоевич, Тўйчиев Зафаржон Зокирович, Бойназаров Бекзод Бахтиёрович, Турсунов Дониёр Абдусалимович, Эралиев Хожиакбар Абдинаби Угли, Аппаков Дилмуроджон Шамил Угли Повышение коэффициента полезного действия в результате изменения магнитодвижущей силы обмоток машин переменного тока // Проблемы Науки. 2019. №11-1 (144). URL:https://cyberleninka.ru/article/n/povyshenie-koeffitsienta-poleznogo-deystviya-v-rezultate-izmeneniya-magnitodvizhuschey-sily-obmotok-mashin-peremennogo-toka (дата обращения: 05.11.2020).
7. Eraliyev Abdinabi Khakimovich, Tuychiyev Zafarjon Zokirovich, Eraliyev Khojiakbar Abdinabi Ugli, Ne’Matov Shohruh Ma’Murzhon Ugli Problems of protection during the massive penetration of renewable energy sources in power systems // Наука, техника и образование. 2019. №10 (63). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/problems-of-protection-during-the-massive-penetration-of-renewable-energy-sources-in-power-systems (дата обращения: 05. 11.2020).
8. Холиддинов И.К. Мусинова Г.Ф., Юльчиев М.Е., Туйчиев З.З., Холиддинова М.М. и соавт. Моделирование расчета коэффициента несимметрии напряжений с помощью Simulink (Matlab) // Американский журнал инженерии и технологий. — 2020.-Т.2.-№.10.-С.33-37. https://usajournalshub.com/index.php/tajet/article/view/1244

Руководство по интерактивным ресурсам

Александр МакГлашан

Что такое NI Multisim?

Multisim обеспечивает моделирование аналоговых и цифровых схем с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что инструменты, используемые в программном обеспечении, также могут использоваться для анализа реальных схем.

Что такое NImyDAQ?

ThemyDAQ — это модуль сбора данных, способный эмулировать типичные элементы электронных контрольно-измерительных приборов, таких как мультиметр, генератор сигналов, осциллограф и логический анализатор. ThemyDAQ можно использовать как в сочетании с NI Multisim, так и в качестве автономного инструмента тестирования.

Эти ресурсы можно использовать на курсах по основам электроники и электротехники в средних и высших учебных заведениях.

Знакомство студентов с Multisim и myDAQ также знакомит студентов с экосистемой продуктов NI, которые можно использовать для постоянно возрастающих уровней сложности для использования на старших курсах студентов и выпускников в курсах, посвященных системам управления и контрольно-измерительным приборам.

Комбинация NI Multisim и NImyDAQ использовалась в течение многих лет как часть программы фотоники Ниагарского колледжа в конфигурации «перевернутой лаборатории», которая предоставляла студентам гибкость работы из дома с использованием виртуальных инструментов и итеративного процесса. демонстрировать, моделировать и изготавливать». Преимущество виртуальной аппаратуры (Vis) состоит в том, что VI, подключенные к смоделированным схемам, работают точно так же, как Vis, подключенные к реальным схемам.

В начале 2000-х годов бизнес-модель в значительной степени поддерживала работу со студентами. С переходом National Instruments на «NI» широкая публика, похоже, сместила свое внимание с рынков для студентов. Стоимость программного и аппаратного обеспечения (в частности, NI myDAQ) для академических целей за последние годы увеличилась, однако обновления аппаратного обеспечения не производились. К сожалению, за последние несколько лет многие спонсируемые веб-ресурсы оказались бесхозными, но все еще существует сильное сообщество пользователей и ученых, использующих myDAQ (и его более мощного и дорогого брата myRIO).

Существуют конкурирующие технологии по схожей цене (хотя и без интеграции с NI Multisim или LabView), такие как Digilent Digital Discovery Module, который широко используется. Относительно новым игроком на рынке является Espotek Labrador, который имеет полностью открытый исходный код (аппаратное и программное обеспечение) и чрезвычайно недорогой. Неудивительно, учитывая разницу в цене, программное обеспечение далеко не так мощно, как два других примера, но, возможно, со временем, когда его примет больше пользователей, это может измениться.

Ознакомьтесь с: Учебная схема принятия решений по стратегии с использованием ресурсов NI.

Прочтите: Полное руководство по фасилитации, которое можно извлечь из серии сообщений, щелкнув верхнее меню под названием «Моделирование в действии — план урока», чтобы перейти к руководству для фасилитаторов.

 

Лабораторная работа №1

Цель обучения

Соберите простую схему на макетной плате без пайки и ознакомьтесь с основными электрическими измерениями с помощью NI myDAQ.

Навыки

Создание простой схемы на макетной плате с использованием резистора и светоизлучающего диода (светодиода), который питается от myDAQ

и экспериментально с использованием NI myDAQ.

Лаборатория №3

Цели обучения

• Используйте NI Multisim для моделирования измерений напряжения и тока.
• Используйте NI myDAQ для измерения напряжения и тока в простых цепях.

 

Подробные сведения см. в полных версиях этих лабораторных работ:

Подключение первого контура.

Измерение сопротивления.

Измерение напряжения и тока.

Проверьте дополнительные лаборатории.

Как установить и активировать Multisim 14.1

National Instruments Multisim — это стандартная программа для проектирования и анализа схем. Из-за его простоты использования и распространенности в отрасли многие высшие учебные заведения преподают его своим студентам. Конечно, первым шагом к использованию программного обеспечения является его установка. Мы получили несколько вопросов по этому поводу от наших клиентов, поэтому мы составили этот пост, чтобы упростить процесс. Пожалуйста, имейте в виду, что Multisim не работает на Mac . Эта программа специально для ПК.

Загрузка программного обеспечения Multisim

Приступим:

• Сначала перейдите по этой ссылке: http://www. ni.com/download/ni-circuit-design-suite-educational-edition-14.1/6510/ en/
• Когда веб-сайт откроется, нажмите «Я являюсь текущим пользователем NI Circuit Design Suite Educational Edition», как показано здесь:

• Если вы еще не вошли в учетную запись NI, вам будет предложено создать учетную запись NI. Заполните запрашиваемую информацию и нажмите «Создать учетную запись».

 

• После создания учетной записи и входа в систему вы вернетесь на страницу загрузки.
  Выберите ту же ссылку еще раз, как показано здесь:

• Теперь начнется загрузка. Подождите, пока он завершит загрузку.

Установка программного обеспечения Multisim

• После завершения загрузки перейдите в папку «Загрузки» и найдите файл NI_Circuit_Design_Suite_14_1_Education. Щелкните правой кнопкой мыши этот файл и выберите «Запуск от имени администратора», как показано здесь:

• Появится окно с предложением извлечь файлы, нажмите «ОК» в этом окне:

• В следующем открывшемся окне оставьте все по умолчанию и нажмите «Распаковать»:

• Разрешить обработку файлов. Это может занять несколько минут.
• Когда файлы будут обработаны, в окне появится сообщение «560 файлов успешно распакованы». Нажмите OK в этом окне:

• Теперь программа установки откроется автоматически.
• В окне программы установки нажмите «Далее»:

• В следующем окне введите свое имя и организацию. Выберите вариант «Установить продукт, используя следующий серийный номер» и введите свой серийный номер. Если у вас нет серийного номера , вы можете выбрать вариант «Установить этот продукт для ознакомления» и ввести серийный номер позже, в процессе активации.

• В следующем окне оставьте все по умолчанию и нажмите «Далее»

• В разделе Feature щелкните левой кнопкой мыши раскрывающийся список рядом с NI ELVISmx и выберите «Не устанавливать NI ELVISmx», затем нажмите «Далее», как показано здесь:

• В следующем окне , оставьте флажок установленным и нажмите «Далее»:

• Программа установки выполнит поиск обновлений. На момент написания этой статьи (11.09.2017) в списке обновлений нет. В следующем окне будет указано, что обновлений не найдено. Нажмите «Далее».
• В окне лицензионного соглашения примите 2 вышеуказанных соглашения и нажмите «Далее»:

• Затем вас спросят, хотите ли вы отключить быстрый запуск Windows. Снимите этот флажок и выберите «Далее»:

• Теперь начнется установка. Этот процесс может занять от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от вашего компьютера.
• После завершения установки необходимо активировать продукт.

Активация Multisim

Чтобы активировать продукт Multisim, следуйте этим инструкциям ( ПРИМЕЧАНИЕ: для активации необходимо подключение к Интернету) :

• Перейдите в меню «Пуск» и введите «NI License Manager». Откройте приложение под названием NI License Manager.

• Когда менеджер лицензий открыт, нажмите «Локальные лицензии».

• Перейдите в иерархию Multisim 14.1, щелкните правой кнопкой мыши узел «Студенческая версия» и выберите «Активировать»:

• Вы можете сделать то же самое для Ultiboard 14.1, который указан чуть ниже Multisim 14.1 в менеджере лицензий.
• Вам будет предложено ввести серийный номер.

 

• Если у вас есть физическая копия программного обеспечения , серийный номер указан на наклейке, приклеенной к обложке DVD.
• Если вы приобрели загрузку со Studica, , вы можете найти свой серийный номер на странице https://www.studica.com/customer/account. Вам будет предложено войти в свою учетную запись Studica. Иди и сделай это.
• После входа в систему нажмите «Мои загрузки» в верхней части страницы:

• На сайте «Мои загрузки» вы увидите свой продукт в списке вместе с серийным номером. Скопируйте этот серийный номер.
• После ввода серийного номера в поле Серийный номер в диспетчере лицензий нажмите кнопку «Активировать».
• Вам будет предложено войти в свою учетную запись NI. Войдите в свою учетную запись NI. Если у вас нет учетной записи NI, вы можете создать ее здесь.
• После входа в систему процесс активации должен продолжиться и завершиться успешно.

Открытие Multisim и создание значка на рабочем столе

В более новой версии Windows Multisim не создает значок на рабочем столе. Если вы столкнулись с этой проблемой, следуйте этим инструкциям, чтобы закрепить Multisim на панели задач и создать ярлык на рабочем столе:

• Перейдите в меню «Пуск» и введите «Multisim»
• Щелкните правой кнопкой мыши приложение «Multisim 14.1» и выберите «Брать на заметку».
• Как только это будет сделано, вы увидите значок Multisim на панели задач в нижней части экрана.

Чтобы создать ярлык на рабочем столе, следуйте этим инструкциям:

• Откройте проводник Windows и перейдите в папку C:\Program Files (x86)\National Instruments\Circuit Design Suite 14.