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Introduo ao Multisim: Aprenda a criar e simular em menos de 30 minutosPublicao: Mar 14, 2011

Viso geral

O NI Multisim um ambiente fcil de usar para criao de esquemtico e simulao que engenheiros, estudantes e professorespodem usar para definir e simular circuitos. Este artigo mostra como criar e simular um simples circuito no Multisim.

Este tutorial completado em menos de 30 minutos e consiste de 50 pequenos passos.

O circuito de exemplo no artigo um circuito amplificador. Esta configurao de amplificador no inversor consiste de umcomponente ativo (um amplificador operacional) e dois componentes passivos (resistores) que sero usados para completar arede de realimentao para fornecer ganho no circuito.

ndice

Circuito de exemploPasso 1: Abrir o MultisimPasso 2: Insira os componentesPasso 3: Conecte os componentesPasso 4: Insira a fonte de simulaoPasso 5: Insira instrumentos de medioPasso 6: Execute a simulao

1. Circuito de exemplo

Para esse exemplo de introduo, simule um circuito amplificador operacional no inversor padro (mostrado na figura 1).O ganho deste amplificado no inversor calculado de forma simples com a frmula Ganho = 1 + R1/R2.Por isso se o , O que pode ser conferido quando executar a simulao interativa no software NI R1 = R2 ganho igual a 2Multisim.

Figura 1. Circuito de exemplo 2. Passo 1: Abrir o Multisim

Comece desenhando o esquemtico no ambiente Multisim.Selecione para abrir o Multisim.StartAll ProgramsNational InstrumentsCircuit Design Suite 11.0Multisim 11.0

2. Multisim abre mostrando o ambiente de criao e simulao padro.

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Figura 2. O ambiente MultisimH duas tarefas fundamentais no projeto de um circuito: a insero de componentes e a conexo destes componentes para criarum projeto completo.3. Para selecionar um componente, clique em InserirComponente4. A caixa de dilogo aparece (tambm conhecida como Component Browser)."Selecione um Componente"

Figura 3. Caixa de dilogo "Selecione um Componente"A caixa de dilogo "Selecione um Componente" organiza o banco de dados dos componentes em trs nveis lgicos. O "Bancode Dados Principal" contm todos os componentes integrados em um formato de apenas leitura. O "Banco de Dados Corporativo" o lugar onde se salva os componentes personalizados para ser compartilhado com outros projetistas (atravs de uma coleona rede e assim por diante). Finalmente, o "Banco de Dados do Usurio" onde esto salvos os componentes personalizadosque podem ser usados apenas por um projetista especfico.Pontos adicionais

Os componentes (ou partes) esto organizados em Grupos e Famlias para intuitiva e logicamente agrupar componentes etornar a procura mais fcil e efetiva.A caixa de dilogo de seleo de componentes exibe o nome do componente, smbolo, descrio funcional, modelo e oFootprint, tudo em uma nica tela de informao.

3. Passo 2: Insira os componentes

Para realizar uma simulao, ser necessria uma fonte de alimentao e um terra em algum lugar do seu circuito para ter asdevidas referncias de tenso e corrente na simulao do circuito.

Para inserir um Terra (Ground), selecione o grupo Sources e destaque a famlia POWER_SOURCES. Selecione o componente GROUND (como mostrado na Figura 4).Clique .OKA janela de seleo de componente fecha temporariamente e o smbolo do terra atrelado ao ponteiro do mouse.Mova o mouse para o local apropriado no esquemtico e clique com o boto esquerdo para colocar o componente.

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Figura 4. Colocando um smbolo de Terra (Ground)Para inserir uma fonte de alimentao CC (DC power supply):

Selecione o grupo Sources novamente e destaque a famlia POWER_SOURCES (caso no esteja destacado da seleoanterior).Selecione o smbolo chamado DC_POWER. Insira uma fonte de alimentao CC (DC power supply) no esquemtico.Repita os passos 10, 11 e 12 para inserir uma segunda fonte de alimentao.

Pontos adicionaisSem uma alimentao e um terra a simulao no pode executar.Se necessitar mltiplos componentes pode-se repetir os passos de colocao como mostrado acima ou usar a tcnica decopiar (Ctrl-C) e colar (Ctrl-V) para colocar componentes adicionais conforme a necessidade.Por padro, a caixa de seleo de componentes fica surgindo na tela at que a tarefa de colocao de componentes tenhasido terminada. Feche a janela para retornar para a janela do esquemtico. Pode-se mudar esta configurao na caixa dedilogo global preferences.

Agora insira os componentes restantes do circuito usando as tcnicas vistas nos passos anteriores.Selecione InsiraComponente.Para adicionar o amplificador operacional , selecione o grupo Analog e a famlia OPAMP.AD712Na caixa de dilogo Selecione um Componente (circulada na Figura 5), selecione o tipo AD712 para filtrar a lista decomponentes no campo da famlia.Selecione qualquer componente . AD712KR

A diferena nos vrios amplificadores operacionais devido diferena nos padres (ou footprint), o que importanteconsiderao quando for implementar fisicamente o projeto no ambiente do software NI Ultiboard de layout de PCB.

Perceba que este um componente multiseo, conforme mostrado nas abas A e B. Este um indicativo do fato que eleesta em um nico encapsulamento fsico. Para este demo, no importa qual dos dois for selecionado.H vrios modelos SPICE disponveis para este componente (Estes vm de vrios fabricantes e destaca os vrios graus decomplexidade quando simular o desempenho do dispositivo).Selecione o segundo modelo, o AD712_2. Este modelo o mais avanado que utiliza todos os cinco terminais do amplificadoroperacional.Insira o componente.

Figura 5. Insira um amplificador operacional

Agora insira os resistores no projeto.

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Agora insira os resistores no projeto.Selecione o grupo Basic e a famlia Resistor.No campo Componente, digite 1k para selecionar um resistor de 1 k.Pode-se rotacionar o componente antes de inserir usando a tecla de atalho no teclado quando o componente atrelado ao mouse. Uma vez rotacionado, insira o componenteInsira outro resistor de 1k.

Neste ponto, o esquemtico deve parecer com algo parecido Figura 6:

Figura 6. Projeto at o momento4. Passo 3: Conecte os componentes

O Multisim um ambiente de conexo modal. Isto significa que o Multisim determina a funcionalidade da ferramenta no mousepela posio deste. No h necessidade de retornar para o menu para selecionar entre insero, conexo e ferramentas deedio.

Para comear a conexo, mova o mouse prximo a um pino do componente.O mouse aparece como uma cruz em vez do ponteiro padro do Windows.Insira a juno inicial do fio clicando no pino/terminal do componente (neste caso, o pino de sada do AD712KR).

Figura 7. Conecte um Amplificador OperacionalComplete as conexes movendo o mouse para o outro terminal ou apenas de um duplo clique para fixar o ponto determinao do fio de forma flutuante em um local qualquer na janela esquemtica.Copie o terra existente. Selecione o smbolo do terra e pressione no teclado. Para colar o terra, pressione abaixo do resistor R2 (como visto na Figura 8).Complete a fiao como mostrada na Figura 8. No se preocupe com os rtulos de nmeros nos fios (tambm chamado denets).

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Figura 8. Conecte os componentes

O ltimo passo chave conectar os fios (nets) para os terminais das fontes de alimentao (DC Power Sources) para ostrilhos positivo e negativo atravs de conexo virtual.Selecione e coloque-o no primeiro net originado pela primeira fonte de InserirConectoresConector de Mesma Pgina alimentao CC (DC power source).Na caixa de dilogo, entre o nome V_POS.Selecione e coloque no pino 8 do amplificador operacional. InserirConectoresConector de Mesma PginaNa caixa de dilogo, selecione o nome do conector como . A conexo virtual realizada.V_POSRepita os passos 33 e 34 para o net originado da segunda fonte de alimentao DC (DC power supply) e insira o nome V_NEG.Repita os passos 35 e 36 para o pino 4 do amplificador operacional.

O circuito deve parecer com a figura 9.

Figura 9. Complete o esquemtico

5. Passo 4: Insira a fonte de simulao

Para usar a simulao em um esquemtico do Multisim, ser necessrio inserir e conectar uma fonte de sinal ao circuito para agircomo estmulo.

Podem-se escolher diversas fontes de sinais, incluindo um arquivo .LVM criado no LabVIEW. Para essa demonstrao insira uma

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Podem-se escolher diversas fontes de sinais, incluindo um arquivo .LVM criado no LabVIEW. Para essa demonstrao insira umasimples fonte de tenso AC (AC voltage).

Para inserir uma fonte de sinal selecione o grupo Sources e destaque a famlia AC, SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES. Selecione o componente AC_VOLTAGE.Insira e conecte a fonte de tenso AC como mostrado na figura 10.Insira e conecte um componente Terra (Ground) a fonte AC como mostrado figura 10.

Figura 10. Insira uma fonte de simulao6. Passo 5: Insira instrumentos de medio

Uma simulao interativa do Multisim est pronta para executar; no entanto, necessria uma forma de visualizar os dados. OMultisim fornece instrumentos para visualizar as medidas simuladas.Os instrumentos podem ser encontrados na barra de ferramentas e so indicados pelos cones abaixo.direita

Figura 11. Barra de ferramentas de Instrumentos

Selecione o instrumento osciloscpio do menu (quarto cone na esquerda) e insira este no esquemtico da mesma forma quefaria com qualquer outro componente do Multisim.Conecte os terminais do canal A e B do osciloscpio tanto para a entrada quanto para a sada do circuito amplificador (comomostrado na figura 12).Mude a cor do canal de entrada (conectado ao canal A) clicando com o boto direito no fio.Selecione a opo ...Cor do SegmentoSelecione um tom de e clique no boto azul OK.

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Figura 12. Pronto para simular

7. Passo 6: Execute a simulao

simples comear a execuo e visualizar a simulao interativa no Multisim.Pressione o boto verde de execuo na barra de ferramentas de simulao como mostrado na figura 13.D um duplo clique no osciloscpio (XSC1) no esquemtico. Assim possvel visualizar as medidas de simulao na interfacedo osciloscpio (Figura 14). Clique no boto Inverter do osciloscpio para mudar a cor de fundo do preto para branco.D um duplo clique no osciloscpio (XSC1) no esquemtico. Assim possvel visualizar as medidas de simulao nainPode-se ento parar a simulao pressionado o boto vermelho de parada na barra de ferramentas de simulao (Figura13).

Figura 13. Barra de ferramentas de Simulao

Figura 14. Visualizando a simulao no osciloscpio

Voc acaba de construir, simular e analisar com sucesso um circuito usando Multisim.