Curso: Eletroeletrônica Módulo: Básico Carga Horária: 60h Docente: Turno: Turma: Discente:

Informática

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Sumário

Material Instrucional especialmente elaborado pelo Prof. Sandro Augusto para uso exclusivo do CETEB-CA.

Camaçari/BA Setembro de 2006

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O QUE É UM MULTISIM 5 BARRAS DE FERRAMENTAS 11 BARRA DE COMPONENTES BÁSICOS 13 BARRA DE FERRAMENTAS DOS COMPONENTES DO TRANSISTOR 16 BARRA DE COMPONENTES DE MEDIDA 19 BARRA DE COMPONENTES ANÁLOGOS 20 BARRA DE FERRAMENTAS 3D 20 EXERCÍCIO PROPOSTO 21 INTRODUÇÃO AOS INTRUMENTOS MULTISIM 22 ANALISADOR DE DISTORÇÕES 23 WATT METTER (Medidor de Força) 24 OCILOSCÓPIO 24 GERADOR DE FUNÇÃO 25 CONTADOR DE FREQUÊNCIA 26 AGILLENT FUNCTION GENERATOR 26 WORD GENERATOR (Gerador de palavras) 27 LOGIC CONVERTER (Conversor Lógico) 28 IV ANALIZER 28 LISTA DE EXERCÍCIOS 29 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA 31

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INFORMÁTICA – ELETROELETRÔNICA

INTRODUÇÃO AO MULTISIM 8 Professor: Sandro Augusto

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O QUE É UM MULTISIM O Multisim é um aplicativo onde são elaborados modelos de circuitos com a execução de simulação do funcionamentos deste circuitos elétricos. Na tela principal do MultiSim vemos diversas barras de ferramentas, bem como botões de ativação de componentes, incluindo a área de trabalho com grades definida em polegadas. Por falar em polegadas temos que lembrar das variações de mercado. Um variant é uma versão específica de um circuito. Enquanto PCBs é manufactured para a distribuição em uma escala global, alguns projetos podem requerer modificações dependendo de seus mercados de alvo. Por exemplo, as exigências da fonte de alimentação para o mercado europeu diferem daquelas da América do Norte. As variações nas exigências da fonte de alimentação podem chamar-se para o uso de componentes diferentes em um projeto. O usuário irá utilizar o termo PWB que se encontrasse com exigências para o norte-americano e as versões européias. A placa própria deve conter os traços assim como testes padrões de terra/pegadas para ambas as variações do projeto. O PWB seria povoado então com componentes de acordo com o mercado de alvo do dispositivo a ser inserido no projeto.

No MultiSim o operador encontrará diversas ferramentas para auxilia-lo no processo de montagem e simulação do circuito eletrônico. Barra de Menus Você poderá ativar os menus suspensos com mais partes das funcionalidades do aplicativo.

A opção FILE (Arquivo), traz os itens tradicionais de abertura de arquivo, bem como de abertura de exemplo já existentes no programa (Open Samples). O operador poderá utilizar as teclas avançadas Ctrl+N para abrir novo arquivo e Ctrl+O para abrir um arquivo já existente.

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A opção Close (Fechar) e Close All (Fechar todos), server para fechar apenas um projeto aberto, assim como todos os projetos disponíveis para utilização no programa, pois o MultiSim permitir que sejam abertos diversos projetos ao mesmo tempo. Existe também a opção para abrir os projetos mais recentes e os circuitos mais recentes em RECENT CIRCUITS e RECENT PROJECTS.

Caso o operador precise desfazer a última operação, poderá clicar no menu EDIT (Editar), e utilizar a opção UNDO, REUNDO ou então as teclas avançadas Ctrl+Z e CTRL+Y. As opções de CUT (Cortar), COPY (Copiar), PASTE (Colar), DELETE (Apagar) e SELECT ALL (Selecionar tudo) são padrões como todos os outro programas, mas desta vez eles estão se referindo aos objetos inseridos no projeto que está sendo trabalhado. Poderão também ser utilizadas as teclas avançadas Ctrl+X, Ctrl+C, Ctrl+V, Delete e Ctrl+A respectivamente. As demais opções do menu EDIT, são: Apagar Multi-páginas de circuitos abertos e pastas de subcircuitos, FIND (procurar) que podem encontrar componentes padrões ou baixados da internet. O operador ativando a opção FIND abrirá a seguinte janela:

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Neste caso, no item FIND WHAT (procurar o que), o operador deverá colocar as especificações ou o nome de identificação do circuitos ou conector ou qualquer outro objeto pertinente a ser incluído no projeto. A opção GRAPHIC ANNOTATION (Anotação Gráfica) permite que ao usuário executar alterações nas cores dos objetos ou componentes que estão selecionados, assim como linhas ou nas informações adicionais para a utilização do circuitos. No item logo abaixo ORDER (Ordem), o usuário poderá fazer modificações na ordem de inserção ou de exibição dos componentes ou objetos inseridos no projeto. A opção ASSIGN TO LAYER (Atribuições para a Camada), o usuário poderá inserir comentários, assim como marcas, para especificar determinadas funções ou características na sequência de componentes inseridos. Em LAYER SETTINGS (Ajustes da Camada), o usuário poderá utilizar as camadas fixas já pertencentes ao programa ou então poderá criar novas camadas conforme sua necessidade e configurações. Para se criar camadas personalizadas o usuário terá que utilizar a opção Custom Layers, que já faz parte da caixa de diálogo do item de configuração de camadas.

No mesmo menu encontramos a opção ORIENTATION (Orientação), onde o usuário poderá modificar a posição do objeto para diversas direções, permitindo ao mesmo uma melhor adequação dos componentes na junção dos circuitos. Lembrando que o usuário poderá utilizar as teclas avançadas ALT+X, ALT+Y, CTRL+R para noventa graus no sentido horário, e CTRL+SHIFT+R no sentido anti-horário.

Exemplo:

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Observe que é o mesmo circuito, mas dois objetos foram modificados em sua posição em 90 graus no sentido horário e no sentido anti-horário. O usuário avançado também tem a opção editar as figuras dos componentes, por isso o MultiSim, já vem com um programa adicional para a edição de componentes ou para modificação das figuras de componentes. O nome do programa é TEMP – SIMBOL EDITOR, que iremos verificar em outra oportunidade.

Na imagem acima, vemos o desenho de um resistor no padrão Americano que poderá ser modificado na sua forma ou características técnicas. Na opção de EDIÇÃO o usuário poderá executar a modificação as letras, nas cores nos tamanhos e no tipo que normalmente são utilizados.

No item PROPERTIES (Propriedades), que se refere especificamente a cada item selecionado, trás a possibilidade de alterar as características técnicas dos componentes ou objetos utilizados nos circuitos.

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Quando não selecionamos nenhum item então o usuário poderá fazer modificações do programa em geral, a exemplo do lay out padrão de fundo branco que poderá ser modificado para a cor preta.

No grupo de trabalho COLOR (Cores), poderemos executar a modificação das características de exibição do programa, assim como dos componentes que estão sendo inseridos no circuito.

Observe que o componente está selecionado.

As características do componente são mostrados e poderão ser modificadas conforme necessidade do usuário.

Observe que no item SHOW, são mostrados especificações técnicas de cada componentes que estão ativados ao lado da figura. No item componente encontramos LABELS(Etiqueta com o nome do componente), REFDES(Desenho da referência que identifica que é um Resistor), VALUES (Valores que possui a capacidade do componente), ATTRIBUTES

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No próximo item WORKSPACE (Espaço de Trabalho), poderemos adequar a configuração da área de trabalho e também as suas exibições. A exemplo da exibição das grades e das configurações de impressão no MultSim o item WorkSpace poderá também definir a orientação e o tamanho do papel.

Observe que a partir do momento em que desativamos as opções a exibição automaticamente se modifica.

Na opção WIRING (Fiação) nós podemos modificar as características da fiação que está sendo utilizada no projeto, então, podemos tanto reduzir a espessura como também a sua capacidade de transporte de energia e no grupo abaixo a sua modalidade de uso. Todas as fontes (letras), que estarão sendo utilizadas nos projetos, poderão ser modificadas no item FONT, onde deverá ser escolhido o componente que se quer modificar. Após a escolha do componente então poderá ser escolhido o tipo de letra, o estilo e o tamanho da letra. No grupo CHANGE ALL (Modificar todos) encontramos os itens descritos ao lado.

No grupo de trabalho SHEET SIZE (Tamanho da Folha) o usuário poderá modificar o tamanho da área de trabalho conforme a necessidade e do tamanho do circuito. Também temos a orientação do papel que poderá ser Portrait (Vertical) ou Landscape (Horizontal). Uma importante característica para ser modificada é o CUSTOM SIZE (Tamanho feito sob medida) para centímetros ao invés de INCHES (Polegadas).

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O próximo menu é o VIEW (vista), que justamente permite ao usuário habilitar e desabilitar algumas funções na área de trabalho, como por exemplo a ativação das barras de ferramentas que poderão ser utilizadas para facilitar o manejo dos componentes do projeto, a barra de status e o visual do box de ferramentas que está disponível. A opção TOOLBARS (Barra de Ferramenta) disponibiliza inúmeros botões para utilização e inserção de componentes que poderão ser utilizados. Começaremos a enumeras os botos e é muito importante que o aluno do CETEB grave as funções de cada um pois com certeza a variação na utilização de cada componente é ampla e poderá ampliar as potencialidades do uso do programa.

BARRAS DE FERRAMENTAS

Component RefDES DES da referência do componente Component Values and Labels

Valores e etiquetas do componentes

Component Attributes Atributos do componentes Pin Numbers Número de pinos Pin Names Nome dos pinos Net Names Nomes líquidos Schematic Test Teste esquemático Comments and Probes Comentários e pontas de prova Busline Name Nome de Busline

Nesta opção verificamos a ativação do aterramento do circuito de forma digital para a forma analógica e unidades de medida que poderão sofre ajustes na exportação das configurações. Poderemos escolher também o número da camada de cobre que será utilizado. As modificações poderão ser salvadas como padrão.

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BARRA PADRÃO

Tem os seguintes botões:

Abertura de Novo projeto

Abertura de projeto já existente

Salvamento de projeto

Impressão de projeto Visualização de projeto

Cortar, copiar, colar componentes ou objetos, desfazer e refazer ações respectivamente. BARRA MAIN (Principal)

Nesta barra temos botões de uso importantes para a configuração do sistema seja na exibição ou na disposição do banco de dados de componentes utilizáveis.

Mostra ou oculta a caixa de tópicos com os circuitos e seus comentários.

Mostra e oculta planilha com lista de componentes que estão sendo utilizados no projeto. Assim que precionado a planilha aparece na parte inferior da tela.

Gerenciado da base de dados com componentes a serem utilizados pelo programa.

Criador de componentes. Sempre que houver a necessidade de se utilizar um componente que não consta na base de dados o usuário poderá criar este componente. O mesmo ativará um editor de componentes.

Checagem das réguas elétricas. Toda vez que for ativado, fará ajustes nas configurações de parâmetros de uso dos componentes. A caixa de diálogo abaixo será mostrada.

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A ferramenta BREADBOARD ativa um tipo de placa universal virtual, onde os objetos são manipulados em #D e isso permite que sejam simulados circuitos com componentes utilizados no projeto. Será apresentada a seguinte tela:

As próximas opções servem para retornar comentários inseridos anteriormente e ainda apresentam uma lista de componentes que estão sendo utilizados no projeto, juntamente com suas características técnicas. BARRA DE COMPONENTES BÁSICOS

Nesta barra encontram-se grande parte dos componentes mais utilizados na elaboração e execução de projetos em eletroeletrônica, veremos cada um detalhadamente.

PLACA SOURCE (Colocação de Fonte). Todo projeto precisa de uma fonte de alimentação. As características de cada projeto com o conjunto de componentes definem a fonte de alimentação na sua voltagem e na sua tensão. Neste caso quando este botão a seguinte caixa de diálogo é apresentada.

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O GROUP (grupo) que está escolhido no momento é o de SOURCE (Fonte), neste caso temos apresentadas na caixa de diálogo seis famílias de fontes e cada família apresenta um tipo de fonte que poderá ser utilizada conforme a necessidade do usuário. Logo acimo em SYMBOL (Símbolo) ANSI ou American National Standards Institute é uma organização americana sem fins lucrativos que tem por objetivo normalizar os meios computacionais. Lembrando que existe um padrão americano e outro padrão europeu para normatização de padrões computacionais.

Em FUNCTION (Função), observe que é lista a principal funcionalidade do componente escolhido, mas o usuário poderá verificar detalhes mais específicos, de cada item escolhido para ser inserido no projeto. Por exemplo se for solicitado DETAIL REPORT será aberta a caixa de diálogo ao lado. Observação: O aluno terá que ler sobre as especificações das normas ANSI para a parte de eletroeletrônica.

PLACE BASIC (Colocação de componentes básicos) tudo que se refere a componentes básicos, poderão ser incluídos no projeto através deste botão. Neste caso será mostrada uma caixa de diálogo onde estarão relacionados todos os

componentes cadastrados na base de dados do programa.

DATABASE: Base de dados, é o banco de compoentes que são inseridos ao aplicados quando da instalação, neste caso nos temos: MASTER DATA BASE (Banco de Dados Mestre) tem a maioria das figuras utilizadas quando o programa é instalado, mas como na industria eletroeletrônica a todo momento são criados novos componentes temos outro banco de dados. CORPORATE DATA BASE (Banco de dados incorporado) que pode ser incluído no aplicativo conforme o usuário for baixando os arquivos da internet. USER DATA BASE (Banco de dados do usuário), o mesmo usuário pode personalizar a sua biblioteca e separar os componentes mais utilizados nos projetos desenvolvidos.

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No caso de alguns elementos básicos são exibidos inicialmente as relações de itens acima e cada família tem uma sub-relação de componentes que quando é escolhido apresenta um símbolo gráfico definido pela tabela ANSI. Quando inserido o filtro ainda é ativado uma listagem onde são apresentadas capacidades de suporte de cada componente escolhido.

Colocação de diodo – Será exibida também uma caixa de diálogo com uma relação padrão de diodos que poderão ser utilizados nos projetos que estão sendo executados.

Colocação de transistor – Segue a mesma regra do botão anterior.

Colocação de Analog que é um componente que trabalha com um sinal que é uma réplica do original.

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Colocação de TTL - Os circuitos digitais TTL tem como principal característica a utilização de sinais de 5 volts para níveis lógico altos. Seus circuitos integrados são constituidos basicamente de transistors, o que os torna poucos sensíveis a eletricidade estática.

Colocação de CMOS - CMOS (pronuncia-se "Cê-Mós") é um acrónimo para complementary metal-oxide-semiconductor, i.e., semicondutor metal-óxido complementar. É um tipo de circuito integrado onde se incluem elementos de lógica digital (portas lógicas, flip-flops, contadores, decodificadores, etc.), microprocessadores, microcontroladores, memórias RAM, etc. Esta tecnologia é complementar à tecnologia de fabricação de transistores MOSFET. Em particular na tecnologia CMOS o circuito é composto de um transistor MOSFET canal N e um transístor MOSFET canal P, tal como um inversor lógico CMOS. A principal vantagem dos circuitos integrados CMOS é o baixíssimo consumo de energia, embora não sejam capazes de operar tão velozmente quanto circuitos integrados de outras tecnologias. Por causa disso, são largamente utilizados em calculadoras, relógios digitais, e outros dispositivos alimentados por pequenas baterias. No jargão dos computadores, é comum usar o termo "CMOS" para se referir a uma determinada área de memória, onde ficam guardadas informações sobre os periféricos instalados e a configuração inicial do computador, além do relógio e calendário. Como a memória e o relógio precisam ser preservados mesmo com o computador desligado, são alimentados por uma pequena bateria de lítio, e somente a tecnologia CMOS pode produzir dispositivos com um consumo baixo o suficiente para este propósito. A memória e relógio estão embutidos em um circuito integrado fabricado com tecnologia CMOS, levando ao uso equivocado do nome.

Colocação de miscelânea Digital – Trás diversos componentes de controle necessário na composição de placas de controle e outras características mais a exemplo de modelos de micro controladores, memória, VHDL (A VHDL é uma linguagem que foi originalmente desenvolvida sob o comando do Departamento de Defesa (DoD) dos Estados Unidos, em meados da década de 80, para documentar o comportamento de ASICs que compunham os equipamentos vendidos às Forças Armadas americanas. Isto quer dizer que a linguagem VHDL foi desenvolvida para substituir os complexos manuais que descreviam o funcionamento dos ASICs. Até aquele momento, a única metodologia largamente utilizada no projeto de circuitos era a criação através de diagramas esquemáticos. O problema com esta metodologia é o fato de que desenho tem menor portabilidade, são mais complexos para compreensão e são extremamente dependentes da ferramenta utilizada para produzi-los.), entre outros.

Colocação de misturador – Trás outros componentes também necessários para a construção de projetos como por exemplo diversos modelos de interruptores analógicos, ADC e DAC (ADC é o acrônimo para Analog to Digital Converter (Conversor Analógico-Digital em português) e consiste num circuito eletrônico capaz de converter uma grandeza analógica (normalmente tensão ou corrente elétrica) em uma grandeza digital (normalmente expressa utilizando binário). Os ADCs são muito úteis na interface entre dispositivos digitais (microprocessadores, microcontroladores, DSPs, etc) e dispositivos analógicos e são utilizados em aplicações como leitura de sensores, digitalização de áudio e vídeo.

Colocação de Indicadores – Com este item o usuário poderá inserir LED´s, lâmpadas, contadores, timer entre outros dispositivos de resposta.

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Micellaneous – Neste item poderão ser inseridos transdutores, cristais, reguladores de voltagem, conversores de impulso, fusíveis, ente outros.

Colocação de dispositivos eletromecânicos – Neste item serão encontrados motores de diversos tipos e modelos, interruptores momentaneos, solenoides, entre outros. Neste caso, quando acionamos o botão, irá aparecer uma caixa de diálogo onde o usuário poderá então escolher o componente de sua preferência. Assim terminamos a barra de ferramenta de componentes básicos com as suas opções de inserção de compoentes. BARRA DE FERRAMENTAS DOS COMPONENTES DO TRANSISTOR

A barra de componentes do transistor trás para o usuário diversas opções para o usuário inserir no projeto. As teclas (da esquerda para a direita) no lugar dos componentes do transistor os seguintes componentes virtuais: BJT NPN 4T; BJT NPN; BJT PNP 4T; BJT PNP; GaASFET N; GaASFET P; JFET N; JFET P; diverso modalidade NMOSFETs e PMOSFETs. O transístor (ou transistor) é um componente eletrônico que começou a se popularizar na década de 1950 tendo sido o principal responsável pela revolução da eletrônica na década de 1960, e cujas funções principais são amplificar e chaveamento de sinais elétricos. O termo vem de transfer resistor (resistor de transferência), como era conhecido pelos seus inventores. O processo de transferência de resistência, no caso de um circuito analógico, significa que a impedância característica do componente varia para cima ou para baixo da polarização pré-estabelecida. Graças à esta função, a corrente elétrica que passa entre coletor e emissor do transístor varia dentro de determinados parâmetros pré-estabelecidos pelo projetista do circuito eletrônico; esta variação é feita através da variação de tensão num dos terminais chamado base, que conseqüentemente ocasiona o processo de amplificação de sinal. O transistor foi inventado nos Laboratórios da Bell Telephone em dezembro de 1947 (e não em 1948 como é freqüentemente dito) por Bardeen e Brattain, e inicialmente demonstrado em 23 de Dezembro de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain, e William Bradford Shockley, que foram laureados com o prêmio Nobel da Física em 1956. Ironicamente, eles pretendiam fabricar um transístor de efeito de campo (FET - é o acrônimo em inglês de Field Effect Transistor, Transistor de Efeito de Campo, que, como o próprio nome diz, funciona através do efeito de um campo elétrico na junção.) idealizado por Julius Edgar Lilienfeld antes de 1925, mas acabaram por descobrir uma amplificação da corrente no ponto de contacto do transístor, isso evoluiu posteriormente para converter-se no transístor de junção bipolar (BJT). O objetivo do projeto era criar um dispositivo compacto e barato para substituir as válvulas termoiônicas usadas nos sistemas telefônicos da época. Os transístores apresentam as seguintes especificações que poderão ser consultadas nos datasheets dos fabricantes: * Tipo: é o nome do transistor * Pol: polarização; N quer dizer NPN e P significa PNP.

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* VCEO: tensão entre coletor e emissor com a base aberta. * VCER: tensão entre coletor e emissor com resistor no emissor. * IC: corrente máxima do emissor. * PTOT: É a máxima potência que o transistor pode dissipar * Hfe: ganho (beta). * Ft: frequência máxima. * Encapsulamento: A maneira como o fabricante encapsulou o transistor nos fornece a identificação dos terminais. Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) Estes números estão na forma de: dígitos, letras e números seqüenciais [sufixo]. A letra é sempre 'N', e o primeiro digito é 1 para diodos, 2 para transistores , 3 para dispositivos de 4 camadas e assim por diante. Mas 4N e 5N são reservados para acopladores ópticos. Os números seqüenciais começam em 100 até 9999. Se presente o sufixo pode indicar varias coisas. Por exemplo, 2N2222A é uma versão melhorada do 2N2222. Ele tem maior ganho, freqüência, limites de tensão. Na duvida sempre checar uma Data Sheet. Exemplos: 1N914 (diode), 2N2222, 2N2222A, 2N904 (transistors). NOTA: Quando uma versão metálica de um transistor JEDEC é refeita em encapsulamento plástico, muitas vezes é adicionado um numero ou letra. Por exemplo, o transistor PN2222A é uma versão em plástico do 2N2222A. (metálico) 2. Japanese Industrial Standard (JIS) Os números da parte tomam a forma: Digito, duas letras, numero seqüencial (sufixo opcional)T. Digito 1 é para diodos 2 para transistores. A letra indica o tipo e a aplicação do dispositivo de acordo com o seguinte código:

SA: PNP transistor para HF SB: PNP AF transistor SC: NPN transistor para HF SD: NPN AF transistor SE: Diodos SF: Thyristors SG: Gunn devices SH: UJT SJ: P-channel FET SK: N-channel FET SM: Triac SQ: LED SR: Rectifier SS: Signal diodes ST: Avalanche diodes SV: Varicaps SZ: Zener diodes

O numero seqüencial começa em 10 até 9999. O sufixo, opcional, indica a aprovação por varias organizações Japonesas. Como o código sempre começa com 2S, muitas vezes é omitido como, por exemplo, um 2SC733 pode ser encontrado como C733. Exemplos: 2SA1187, 2SB646, 2SC733. 3. Pro-Electron (European) A parte do código toma a forma: Duas letras, numero seqüencial. A primeira letra indica o tipo de material: A = Ge B = Si C = GaAs R = Material composto A segunda letra indica o tipo de dispositivo e aplicação: A: diodo, RF B: diodo,varactor C: transistor, AF,pequeno sinal D: transistor, AF, potencia E: diodo Tunnel F: transistor, HF, pequeno sinal

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K: Dispositivo de efeito Hall L: Transistor, HF, potencia N: Opto-Acoplador P: Dispositivo sensível á radiação Q: Dispositivo que produz radiação R: Tiristor, baixa potencia T: Tiristor, potencia U: Transistor, potencia, chaveamento Y: Retificador Z: diodo Zener ou regulador de tensão A terceira letra indica se o dispositivo é usado em aplicação industrial ou comercial.É usualmente W, X, Y, ou Z. Exemplos: BC108A, BAW68, BF239, BFY51. Obs: Ao invés de 2N muitas vezes o fabricante usa a sua própria designação.Os prefixos mais comuns são: MJ: Motorola potencia, encapsulamento metálico MJE: Motorola potencia, encapsulamento plástico MPS: Motorola baixa potencia, encapsulamento plástico MRF: Motorola HF, VHF transistor para microondas RCA: dispositivo RCA TIP: Texas Instruments (TI) transistor de potencia , encapsulamento plástico TIPL: TI transistor planar de potencia TIS: TI transistor de pequeno sinal (encapsulamento plástico ) ZT: Ferranti ZTX: Ferranti

Acima, observe modelo diferenciados de transistores, e um modelo atual, menor que uma pequena pilha. O desenho padrão para demonstrar um transistor é mostrado abaixo.

Colocar transistores virtuais no tipo 4T NPN e NPN com especificações comuns de uso. Neste caso após serem acionados serão inseridos as seguintes figuras respectivamente.

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Q1

BJT_NPN_4T_VIRTUAL

Q1

BJT_NPN_VIRTUAL

Colocar transistores virtuais no tipo 4T PNP e PNP com especificações comuns de uso. Neste caso após serem acionados serão inseridos as seguintes figuras respectivamente

Q1

BJT_PNP_4T_VIRTUAL

Q1

BJT_PNP_VIRTUAL

Colocar transistores virtuais no tipo GaAS NPN Fet e NPN com especificações comuns de uso. Neste caso após serem acionados serão inseridos as seguintes figuras respectivamente (Padrão Europeu).

Q1

GaAsFET_N_VIRTUAL

Q1

GaAsFET_P_VIRTUAL

Colocar transistores virtuais no tipo do tipo campo de junção NPN JFet e NPN com especificações comuns de uso. Neste caso após serem acionados serão inseridos as seguintes figuras respectivamente.

Q1

JFET_N_VIRTUAL

Q1

JFET_P_VIRTUAL BARRA DE COMPONENTES DE MEDIDA

Nesta barra podemos inserir diversos componentes utilizados para medir tempo, tensão, potência, As teclas (da esquerda para a direita) no lugar toolbar dos componentes da medida os seguintes componentes virtuais: Amperímetro (4 configurações); Ponta de prova de Digital (5 cores); Voltímetro (4 configurações). Exemplos:

U1

DC 1e-009Ω

0.000 A

+ -

U4

DC 10MΩ

0.000 V

+ -

X2

2 V

BARRA DE COMPONENTES ANÁLOGOS

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As teclas (da esquerda para a direita) no lugar toolbar dos componentes análogos os seguintes componentes virtuais: Comparador; 3 terminal Opamp; 5 terminal Opamp.

As teclas (da esquerda para a direita) no lugar barra de ferramentas dos componentes variados os seguintes componentes virtuais: Temporizador 555; Interruptor análogo; Cristal; Hex de DCD; Fusível Rated atual; Lâmpada; Monostable; Motor; Acoplador ótico; Laço Locked da fase; Ânodo da terra comum da exposição de segmento 7; Cátodo da terra comum da exposição de segmento 7. BARRA DE FERRAMENTAS 3D No MultiSim, encontramos uma barra de ferramentas em 3D para verificarmos as figuras dos componentes verdadeiros como são no fabricante.

Abaixo o exemplo de alguns componentes disponibilizados:

EXERCÍCIO PROPOSTO 1 - Utilizando os botões de ferramentas, faça os circuitos abaixo listados.

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Depois de executar o desenho teste e comente o resultado. Pergunta? Como modificar as características dos componentes após inseri-los no projeto. 2 - Se o usuário ampliar e modificar o projeto, como descrito abaixo, ficará como o resultado? Comente.

3 - Faça a inserção de diversos componentes na área de trabalho, logo após recolha as características de cada componente inserido com sua função. 4 – Monte o projeto abaixo e depois teste os resultados e comente as características técnicas de cada componentes.

5 – Insira na área de trabalho o projeto descrito abaixo e comente o resultado. Após descreva os componentes e suas características.

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6 – Insira na área de trabalho o projeto descrito abaixo e comente o resultado. Após descreva os componentes e suas características.

INTRODUÇÃO AOS INTRUMENTOS MULTISIM Multisim fornece um número de instrumentos virtuais. Você usa estes instrumentos medir o comportamento de seus circuitos. Estes instrumentos são ajustados, justo usados e lidos como seus equivalentes real-world. Olham justos como os instrumentos que você viu e usado em um laboratório. Usar instrumentos virtuais é a maneira a mais fácil examinar o comportamento do seu circuito e mostrar os resultados de uma simulação. Os instrumentos virtuais têm duas vistas: o ícone que do instrumento você une a seu circuito, e a cara do instrumento, onde você ajustou os controles do instrumento. Você pode mostrar ou esconder a cara dobro-estalando no ícone do instrumento. As caras do instrumento serão extraídas sempre no alto do espaço de trabalho principal de modo que não sejam escondidas. Você pode colocar as caras do instrumento onde quer que você deseja em seu desktop. As caras são escondidas automaticamente quando você ativa uma vista diferente. Em cima do retorno a uma vista, os instrumentos são restaurados a suas visibilidade e colocação originais.

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O ícone do instrumento indica como o instrumento é conectado no circuito. Uma vez que o instrumento é conectado ao circuito, um ponto preto aparece dentro da entrada terminal - indicadores de saída na cara do instrumento.

Tecla do multímetro. Coloca um multímetro no espaço de trabalho. O multímetro é usado para medir a tensão da C.A. ou de C.C., e uma perda da resistência ou do decibel entre dois nós em um circuito. O multímetro é auto-ranging, assim que uma escala da medida não necessita ser especificada. Suas resistência e corrente internas são pré-ajustadas aos valores próximo-ideais, que podem ser mudados. Para usar o instrumento, clicar simplesmente sobre a tecla do multímetro no instrumento barra de ferramentas. O ícone é usado wire o multímetro ao circuito. Dobro-clique no ícone para abrir a cara do instrumento, que é usada incorporar ajustes e medidas da vista.

Caso o usuário clique duas vezes no ícone, aparecerá a seguinte caixa de diálogo:

ANALISADOR DE DISTORÇÕES

Um amplificador perfeitamente linear amplificará o sinal de entrada sem nenhuma distorção do sinal na saída. Há sempre os componentes do sinal spurious, entretanto, que são adicionados a um sinal no formulário dos harmonics ou da distorção do intermodulador. A análise da distorção é usada para analisar a distorção do sinal que não pode ser evidente usando a análise transiente. A distorção do sinal é geralmente o resultado do ganho ou da não uniformidade da fase em um circuito. Multisim simula a distorção harmonic e a distorção do intermodulation para circuitos small-signal análogos.

Opções de medida

Modalidade de sinal

Resultados das medidas

Modificação das configurações

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WATT METTER (Medidor de Força) O wattmeter mede o poder. É usado medir o valor do poder ativo, isto é, do produto da diferença da tensão e da corrente que correm através dos terminais atuais em um circuito. Os resultados são mostrados nos watts. O wattmeter indica também o fator da força, calculado medindo a diferença entre as tensões e a corrente, e multiplicando-os juntos. O fator da força é o coseno do ângulo da fase antes da tensão e da corrente. Para usar o instrumento, clicar sobre o botão do Wattmeter na barra de ferramentas e estalá-la para colocar seu ícone no espaço de trabalho. O ícone é acoplado ao Wattmeter ao circuito. duplo-clique no ícone para abrir a cara do instrumento, que é usada incorporar ajustes e medidas da vista.

OCILOSCÓPIO

Medidor de oscilação - Para usar o instrumento, clicar sobre o botão do osciloscópio na barra de ferramentas para colocar seu ícone no espaço de trabalho. O ícone é usado com um fio do osciloscópio ao circuito. duplo-clique no ícone para abrir a cara do instrumento, que é usada incorporar ajustes e medidas da vista. Para detalhes ver usando o osciloscópio.

Demonstração de força média circulante na corrente.

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GERADOR DE FUNÇÃO

O gerador de função é uma fonte da tensão que fornece as ondas do seno, as triangulares ou as quadradas. Fornece uma maneira mais conveniente e realística. Fornecer sinais de estimulo a um circuito. O waveform pode ser mudado e suas freqüências, amplitudes, ciclo de dever e offset da C.C. podem ser controlados. A escala de freqüência de gerador de função é grande bastante para produzir a C.A. convencional aos sinais de áudio e da radio - freqüência. O gerador de função tem três terminais através de que os waveforms podem ser aplicados a um circuito. O terminal comum fornece um nível de referência para o sinal. Para usar o instrumento, simplesmente clicar sobre a tecla do gerador de função na barra de ferramentas e colocar seu ícone no espaço de trabalho. O ícone é usado com um fio no gerador de função ao circuito. Duplo-clique no ícone para abrir a cara do instrumento, que é usada para incorporar ajustes e medidas da vista.

Freqüência (1Hz - 999 megahertz) Este ajuste determina o número dos ciclos por o segundo onde o gerador de função gera. Ciclo de dever (1% - 99%). Este ajuste determina a relação do em-período ao fora-período. Afeta a forma de ondas triangulares e quadradas como mostrado abaixo. Uma onda do seno não é afetada pelo ajuste do ciclo de dever. Amplitude (1mV - 999 quilovolts) Este ajuste controla a tensão do sinal, medida de seu nível da C.C. a seu pico. Se as ligações forem conectadas à terra comum e o terminal positivo ou negativo, a medida peak-to-peak da onda é duas vezes sua amplitude. Se a saída vier dos terminais positivos e negativos, a medida peak-to-peak da onda é quatro vezes sua amplitude.

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Offset (- 999 quilovolts e 999 quilovolts). Esta opção controla o nível da C.C. sobre que o sinal alterno varia. Um offset de 0 posiciona o formulário da onda ao longo do x-axis do osciloscópio (fornecido seu ajuste da posição de Y é O). Um valor positivo desloca o nível da C.C. para cima, quando um valor negativo o deslocar para baixo. O offset usa o jogo de unidades para a amplitude. Ascensão Tempo. Esta opção ajusta o excesso do tempo que o formulário da onda quadrado é construído (e, conseqüentemente, o ângulo do formulário da onda). Somente disponível para formulários da onda quadrado CONTADOR DE FREQUÊNCIA

O contador da freqüência é usado medir a freqüência do sinal. Para usar o instrumento, clicar sobre a tecla do contador da freqüência na barra de ferramentas e instalá-la para colocar seu ícone no espaço de trabalho. O ícone é usado com um fio no contador da freqüência ao circuito. Duplo clique no ícone para abrir a cara do instrumento, que é usada incorporar ajustes e medidas da vista.

Clicar sobre a tecla da ferramenta do contador da freqüência e colocar o ícone na posição desejada em seu circuito. Ligar um fio no contador da freqüência ao ponto no circuito que você deseja medir.

AGILLENT FUNCTION GENERATOR As tecnologias 33120A de Agilent são um gerador de função sintetizada de 15 megahertz high-performance com potencialidade arbitrária interna do formulário da onda. A maioria das características que são documentadas na guia do usuário de Agilent 33120A estão disponíveis em sua versão simulada virtual. Estes incluem: • Waveforms padrão: Seno, quadrado, triângulo, rampa, ruído, volts da C.C.; • Waveforms arbitrários do sistema: Sinc, rampa negativa, ascensão exponencial, queda exponencial, Cardiac; • Usuário - Waveforms arbitrários definidos: Algum tipo de waveform com 8 - 256 pontos; • Modulações: NON, SÃO, FM, estouro, FSK, varredura; • Seções da memória: Quatro seções da memória nomearam #0 - #3. #0 é o padrão do sistema;

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• Modalidades do disparador: Auto/escolher para o estouro e varrer a modulação somente; • Exposição Digital: 4 – 8; • Tensão da exposição: Três modalidades: Vpp, Vrams e dBm; • Editar o valor de Digital: Mudar o valor indicado com teclas do cursor ou chaves do número, ou usar o botão, ou usar a chave do NÚMERO da ENTRADA fechar à chave diretamente no número; • Operação do menu: A estrutura do menu é: A: MENU 1 da modulação: FORMA DO AM, 2: FORMA DE FM, 3: ESTOURO CNT, 4: TAXA DO ESTOURO, 5: ESTOURO PHAS, 6: FSK FREQ, 7: FSK RATEB: MENU 1 DE SWP: COMEÇAR F, 2: PARAR F, 3: SWP TEMPO, 4: MODALIDADE DE SWP, C: EDITAR O MENU 1: ARB NOVO, 2: PONTOS, 3: A LINHA EDITA, 4: O PONTO EDITA, 5: INVERTER, 6: EXCEPTO COMO, 7: SUPRIMIDO: MENU 1 do sistema: VÍRGULA

As seguintes características não são suportadas na versão simulada do gerador de função incluído em Multisim: Modalidade remota, Terminais no painel traseiro de auto-teste, O erro de ferragem detecta, Calibração. WORD GENERATOR (Gerador de palavras) Para usar o instrumento, clicar sobre a tecla do gerador da palavra na barra de ferramentas e instalá-la para colocar seu ícone no espaço de trabalho. O ícone é usado com um fio no gerador da palavra ao circuito. Um duplo clique no ícone para abrir a cara do instrumento, que é usada incorporar ajustes e medidas da vista. O lado direito da cara do instrumento do gerador da palavra indica as fileiras dos números, variando de 00000000 a FFFFFFFF no hexadecimal (0 4.294.967.295 no decimal). O tipo de número que indica pode ser Hex, Dec, binário ou ASCII, dependendo da tecla selecionada na caixa de exposição. Cada fileira horizontal representa uma palavra. Quando o gerador da palavra é ativado, uma fileira dos bits está emitida na paralela aos terminais correspondentes no fundo do instrumento.

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Usar o gerador da palavra emitir palavras digitais ou testes padrões de bits em circuitos para fornecer o stimulus aos circuitos digitais. Para mudar um valor do bit no gerador da palavra, selecionar o número que você quer modificar e digitar o valor novo em seu campo usando o formato de número apropriado. Enquanto as palavras são transmitidas pelo gerador da palavra, o valor de cada bit aparece nos círculos que representam os terminais de saída no fundo do instrumento. LOGIC CONVERTER (Conversor Lógico) Para usar o instrumento, clicar sobre o botão do conversor da lógica na barra de ferramentas e instalá-lo para colocar seu ícone no espaço de trabalho. O ícone é usado com um fio no conversor da lógica ao circuito. Um duplo clique no ícone para abrir a cara do instrumento, que é usada incorporar ajustes e medidas da vista. O conversor da lógica pode executar diversas transformações de uma representação do circuito ou de um sinal digital. Esta é uma ferramenta útil para a análise do circuito digital, mas não tem nenhuma contraparte real-world. Pode ser unida a um circuito para derivar a tabela de verdade ou expressão que booleana o circuito embodies, ou para produzir um circuito de uma tabela de verdade ou de uma expressão booleana.

IV ANALIZER Esta característica não está disponível em todas as versões de Multisim. O analisador é usado medir as curvas current-voltage dos seguintes dispositivos: Diodo, PNP BJT, NPN BJT, PMOS, NMOS. Anotar

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componentes das medidas do analisador do são os únicos que não são conectados em um circuito. Você pode medir os dispositivos que estão já nos circuitos desconectando os primeiramente.

Existem muitos outros recursos que poderão ser utilizados no MultSim e isso dependerá diretamente do empenho do aluno do CETEB em procurar tirar o máximo do programa e desenvolver seus próprios circuitos lógicos. Neste caso poderão ser baixados diversos recursos e analisados as suas ferramentas, as quais estão disponíveis na internet. Em suma... bom crescimento. LISTA DE EXERCÍCIOS 1 – Insira 15 tipos diferenciados de componentes. 2 – Insira 8 tipos de resistores com capacidades diferenciadas. 3 – Insira diferentes tipos de portas lógicas. 4 – Faça a inclusão dos componentes abaixo e teste as conexões, bem como comente os resultados.

5 – Com a relação dos componentes a seguir, monte um circuito onde o LED fique ligado continuamente. Lista de materiais: LED vermelho, LED verde, LED amarelo, resistores de 470 ohm, fonte de 5 volts. 6 – Com a lista de componentes acima, coloque seqüências diferenciadas de acendimento nos LED, modificando a fonte ou a capacidade dos componentes. 7 – Verifique o desenho abaixo e declare as suas características, reproduza-o no MULTSIM.

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8 - Desenhe o circuito abaixo: Reproduza os circuitos abaixo relacionados no MultiSim e comente cada circuito.

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REFERÊNCIA BILBIOGRÁFICA − Software MultiSim Free, Versão 8