Введение
Работа в лаборатории считается одним из важных и обязательных компонентов процесса обучения дисциплине электротехника. Это связано с ее специфическим содержанием, объединившим научные достижения в области изучения физических явлений, главным образом электродинамических, достижения в области математики, измерительной техники, а в современном представлении ̶ также и информационных технологий.
Лабораторный практикум студентов при использовании современных информационных технологий является более безопасным, чем при работе с реальными электротехническими объектами. Однако он остается связанным с использованием в качестве первичных источников питания компьютеров электроэнергетической сети, представляющей определенную опасность для здоровья и даже жизни студентов. Поэтому перед началом работы в лаборатории проведение инструктажа по электробезопасности, а также пожарной безопасности и безопасной работе на персональных компьютерах является обязательным.
Порядок работы с приложением Multisim при выполнении установленного объема лабораторных работ в определенной степени изложен в разделах данного учебного пособия. Существует возможность получения дополнительных консультаций у преподавателей кафедры.
При проведении экспериментов их можно считать законченными, если протокол работы проверен и завизирован преподавателем, а в журнале учета сделана отметка о выполнении задания.
При оформлении отчетов по проведенным экспериментам необходимо выполнять следующие требования:
- результаты измерений выражать в международной системе единиц;
- расчеты оформлять в виде последовательной записи формул, подстановки в них значений констант и аргументов и результатов вычислений; при повторении вычислений по одной и той же формуле допускается записывать ее однократно;
- результаты вычислений заносить в приведенные в разделах учебного пособия формы таблиц;
- строить в выбранном масштабе необходимые графики и векторные диаграммы;
- делать выводы по проведенной работе и приводить письменно ответы на контрольные вопросы.
Записи в отчете должны быть разборчивыми, без сокращений, кроме общепринятых. Размеры осей графиков и диаграмм – 100 х 100 мм. Оси координат должны быть отградуированы в принятом масштабе, начиная обязательно с нуля аргумента и функции.
Отчеты хранятся у студентов до окончания цикла лабораторных работ и используются для подготовки к зачету или защите лабораторных работ.
Глава 1. Программа Multisim 10.1.1
________________________________________________
Возможности программной среды Multisim
1. 2. Компоненты программы Multisim
1. 3. Приборы программы Multisim
4. Примеры моделирования схем
1. Возможности программной среды Multisim 10.1.1
В случае если в компьютере установлена программа Multisim, запуск
ее осуществляют через меню Пуск программы Windows. Запуск программы может быть проведен, например, по схеме: Пуск / Все программы / National Instruments / Сircuit Design Suite 10.1 / Multisim 10.1.1.
В процессе запуска программы сначала появляется окно с ее названием,
а затем ̶ главное окно (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Главное окно программы Multisim 10.1.1
Открывшееся окно содержит Главное меню, Панель инструментов, Строку состояния, полосы прокрутки и другие элементы окна среды Windows.
Пункты Главного меню: Файл, Редактор, Вид ̶ являются обычными наборами команд для работы с файлами и проектами, печати (Файл), редактирования и изменения свойств чертежа схемы, ориентирования, удаления, выделения, перемещения элементов моделей (Редактор), настройки интерфейса пользователя с возможностью изменения набора инструментальных панелей и масштабирования рабочей области (Вид). Пункт меню Вставить предназначен для выбора и помещения компонентов схемы, соединительных проводов, шин и определения электрических узлов-соединителей, а также для определения комментариев, введения соединителей и пояснительных текстов, вставки элементарных графических элементов, графических изображений из внешних файлов и т.д. Пункт этого меню Микроконтроллеры определяет возможности программирования микропроцессоров и анализа выполненного решения. Пункт меню Моделирование определяет типы проводимого анализа, в нем же можно выбрать встроенные приборы, сохранить результаты моделирования и провести их обработку. Пункт меню Трансляция позволяет передать исходные данные для трассировки печатных плат в дополнительные программы Ultiboard 9 или 10 версии. Меню Инструментарий представляет возможность работать с базой данных компонентов среды, использовать режим автоматизированного проектирования, возможности мастера проектирования и т.д. В этом же меню возможно определение исходных данных для многовариантного анализа, проверки разработанной схемы на ошибки, редактирование символов электронных компонентов, определение области захвата на графике и сохранение полученного фрагмента графического изображения в виде файла. Пункт меню Информация позволяет получить отчет о разработанной схеме, например, о числе и типе компонентов схемы, сведения об их параметрах и т.д.
Пункт меню Установки предназначен для задания условий работы программы по подготовке к сохранению схемного файла, определению внешнего вида схемы и условий ввода и размещения элементов. Так, например, в этом пункте определяются режимы и условия работы программы, как в процессе ввода схемы, так и при сохранении введенной схемы в виде файла, путь до папок хранения файлов схем, файлов конфигурации и баз данных, режимы сохранения и размеры файла данных. Здесь же можно определить действие программы при выборе и установке компонентов в рабочую область схемы, выбор стандарта обозначения компонентов, параметры автоматизации измерения результатов эксперимента, параметры моделирования цифровых устройств, а также действие программы при автоматическом соединении проводников и возможность выбора выделяемых движением курсора областей. Кроме того, в данном пункте меню можно указать, какая информация будет отображаться на рабочем поле схемы рядом с введенным компонентом. Часто избыточные данные о компоненте могут затруднить чтение схемы. В связи с этим можно рекомендовать использовать для отображения только самую необходимую информацию, например, текстовые метки, названия компонентов, величины значений их основных параметров, метки узлов и их нумерацию. Данный пункт окна позволяет определить цвет компонентов на рабочем поле, цвет соединительных проводников или же задать цветовую палитру. Для использования заданных настроек при разработке и других схем необходимо отметить флажок их сохранения. Этот же пункт меню позволяет установить или отменить видимость сетки рабочего поля, установить границы чертежа и их визуализацию, определить размер страницы для схем из стандартных наборов, ее ориентацию или же определить нестандартные размеры страницы, определить толщину линий соединительных проводов и толщину изображения шин схемы.
Пункт Главного меню Окно осуществляет переход из одного внутреннего окна программы в другое и регулирует расположение этих окон. С помощью пункта меню Справка можно получить необходимую информацию об используемой программе.
Сервисные панели программы Multisim 10.1.1 появляются по команде меню Вид при их выборе. К ним относятся Панель разработки, Панель описания схемы, Панель управления моделированием микропроцессоров и Панель редактора. Последняя панель появляется при ее включении по командам Вид / Панель инструментов / Панель редактора.
Панель разработки позволяет осуществлять управление режимом работы программы, открывать и закрывать файлы схемы. Она расположена слева от основного окна программы и имеет следующие вкладки: создать новый файл, открыть файл схемы, сохранить изменения, закрыть файл схемы, переименовать файл.
Панель управления моделированием микропроцессоров расположена в центре главного окна непосредственно над основным окном программы.
Панель описания схемы расположена под сервисной Панелью разработки и имеет вкладки: Структура, Отображение, Просмотр проекта. На вкладке Структура можно наблюдать файлы схем, открытых в программе. Их можно переименовать, закрыть либо сохранить. Закладка Отображение позволяет определить видимость атрибутов схемы и видимость служебной информации.
Панель редактора расположена над основным окном программы слева и справа от Панели управления моделированием микропроцессоров и позволяет проводить быстрое редактирование и поиск компонентов, в том числе придаваемого значения их параметров.
Кроме перечисленных панелей, справа вверху над основным окном программы расположены выключатель процесса моделирования и выключатель паузы при моделировании схем.