Giáo trình CAD điện

n hiện hành.  Move: di chuyển các đối tượng đã chọn tới vị trí khác.  Delete: xóa các đối tượng đang được chọn.  Select all: chọn tất cả các đối tượng trong bản vẽ.  Copy to clipboard: sao chép phần mạch điện vào Clipboard.  Rotate: xoay đối tượng được chọn một góc 900.  Mirror: tạo ảnh đối xứng theo trục dọc của đối tượng được chọn.  Straighten Wires: làm thẳng các dây dẫn.  Set designations: thiết lập chế độ tự động đặt tên cho thiết bị. Khi tab này được chọn các tên đã đặt cho thiết bị sẽ bị thay đổi theo thứ tự gọi trước sau. Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 48 c) Menu MACROS:  New Macros: Mở cửa sổ tạo Macro  Edit Macro: chọn đối tượng và nhấp chuột lên tab này sẽ cho phép chỉnh sửa nội dung bên trong một thiết bị.  Save Macro: lưu trữ Macro vừa tạo hay chỉnh sửa vào thư viện.  Expand Macro: cho phép chỉnh sửa dữ liệu bên trong của Macro.  Macro Lock: nhập Password (từ 1 đến 9999) để không cho người khác truy xuất Macro đã tạo. d) Menu OPTIONS:  Schematic: thiết lập các thông số của sơ đồ nguyên lý như thiết lập dạng lưới, cách nối dây  Cursor Tool: khi rà chuột tới mục này một hộp các tên công cụ sẽ xuất hiện cho phép chọn công cụ giống như trên thanh công cụ.  Schematic Display data: hiển thị các thông số như tên, nhãn, số chân, tên chân của thiết bị  Device Display Data: hiển thị các thông số như tên, nhãn, số chân, tên chân của thiết bị e) Menu VIEW  Panel: hiển thị thư viện linh kiện.  Toolbar: hiển thị thanh công cụ.  Status bar: hiển thị thanh trạng thái.  Schematic: xem sơ đồ nguyên lý.  Waveforms: xem dạng sóng.  Split Horizontal: xem dạng sóng theo chiều ngang.  Split Vertical: xem dạng sóng theo chiều dọc.  Display Scale: chọn tỉ lệ phòng đại màn hình. f) Menu SIMULATION  Analog Mode: chọn chế độ mô phỏng tương tự.  Digital Mode: chọn chế độ mô phỏng số.  Analyses Setup : thiết lập các giá trị mô phỏng.  Check Pin Connections: kiểm tra dây nối vào chân linh kiện.  Check Wire Connections: kiểm tra sơ đồ đi dây của mạch điện.  Reset: reset mạch về chế độ ban đầu.  Step: chế độ mô phỏng từng bước.  Run: chế độ mô phỏng bình thường. 2.3.1 Vẽ và chỉnh sữa các mạch nguyên lý CircuitMaker cung cấp nhiều công cụ mạnh mẽ cho phép vẽ và chỉnh sửa mạch nguyên lý nhanh chóng và dễ dàng. Phần này sẽ cung cấp các kiến thức về các công cụ vẽ và chỉnh sửa mạch nguyên lý. 2.3.1. Tìm các thiết bị CircuitMaker cung cấp thư viện hàng ngàn các thiết bị. Có thể lấy các thiết bị bằng cách dùng tab Browse hay tab Search trong cửa sổ Panel hay sử dụng phím nóng. Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 49 Các thƣ viện linh kiện thụ động sử dụng thông dụng trong mạch điện:  Resisors: chứa các loại điện trở, biến trở  Capacitors: chứa các loại tụ điện, biến dung  Inductors: chứa các loại cuộn cảm, biến cảm  Resisors Packs: chứa các điện trở khối.  Các thư viện linh kiện tích cực sử dụng thông dụng trong mạch điện:  BJTs: chứa các loại transistor  Darlingtons: chứa các transistor ghép liên tầng  Diodes: chứa các loại diode, Zener  Power Supply: Chứa các loại nguồn 2.3.2. Tab Browse Người sử dụng có thể lựa chọn các thiết bị thông qua tab browse. Các thiết bị được chia theo dạng cây phân cấp. Để tìm một thiết bị cần thực hiện các bước sau:  Chọn tab Browse trong panel,  Lựa chọn các thiêt bị bằng cách chọn theo cây phân cấp (có thể chọn theo tên, theo chức năng)  Double click chuột để chọn thiết bị đưa vào vùng vẽ. Thiết bị sẽ theo con trỏ chuột cho đến khi nào nhấn chuột trái. Trong khi đang kéo thiết bị có thể quay (nhấn phím R) hay lật ngược (nhấn phím M) thiết bị. 2.3.3. Tab Search Tab này cho phép tìm kiếm các thiết bị thỏa điều kiện tìm kiếm. Điều kiện này là tên thiết bị hoặc phần mô tả chức năng thiết bị có chứa các kí tự tìm kiếm. Có thể dùng các kí tự đại diện như *. Ví dụ tìm kiếm 74* là tìm tất cả IC họ 74. 2.3.4. Thiết lập phím nóng Một cách khác để lấy linh kiện từ thư viện là dùng phiếm nóng. Để gán phím nóng cho một thiết bị thực hiện các bước sau:  Chọn tab Browse trong Panel, sau đó tìm thiết bị mong muốn gán phím nóng cho nó,  Nhấn vào nút Hotkey, hộp thoại quản lý các phím nóng sẽ xuất hiện, tất cả các phím nóng xếp theo thứ tự alphabet cùng với các thiết bị tượng ứng được gán với nó,  Tìm phím tắt nào muốn gán cho thiết bị đang chọn và chọn Assign. 2.3.5. Thay đổi phím nóng. Để thay đổi phím nóng ta làm những bước như sau: Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 50  Thực hiện các bước 1 và 2 như phần thiết lập phiếm nóng  Gán một thiết bị mới hay gán rỗng (ở trên đầu của các thiết bị) như là phím nóng. 2.3.6. Đặt thiết bị vào trong bản vẽ Sau khi đã tìm thấy thiết bị, có thể đặt chúng vào trong bản vẽ. Để đặt một thiết bị thực hiện theo các bước sau:  Lựa chọn thiết bị bằng các phương pháp đã nêu ở trên,  Nhấn phím R hay nhấn chuột phải để quay thiết bị đến vị trí mong muốn,  Nhấn phím M để lât ngược thiết bị,  Nhấn chuột trái để đặt thiết bị vào trong bản vẽ. Hay nhấn bất kỳ phím nào (trừ M và R) để đặt thiết bị vào bản vẽ. 2.3.7. Các công cụ vẽ và chỉnh sửa Phần này giới thiệu tính năng của các phần tử trên thanh Toolbar để người sử dụng có thể đặt và nối dây các thiết bị với nhau. 2.3.7.1. Arrow Tool Công cụ Arrow cho phép lựa chọn và di chuyển các thành phần của sơ đồ, kích công tắc Ngoài ra còn có thể Double click chuột lên một thiết bị để thực hiện một số thao tác như thay đổi thông số thiết bị. 2.3.7.2. Wire Tool Sử dụng công cụ vẽ dây (Wire tool) có thể vẽ dây nối các thiết bị. Có thể vẽ Bus bằng cách nhấn và giữ phím Shift khi bắt đầu vẽ. Có thể vẽ dây không liền nét bằng cách nhấn giữ phím Alt khi bắt đầu vẽ. Dây không liền nét giống như dây dẫn thông thường nhưng nếu nó không được nối với bất kỳ thiết bị nào thì đường dây sẽ không hiện diện trong mạch netlist. 2.3.7.3. Text Tool Sử dụng công cụ text để có thể đặt các đoạn văn bản vào trong bản vẽ. 2.3.7.4. Delete Tool Sử dụng công cụ xóa ta có thể xóa các thành phần (dây dẫn, thiết bị) trên bản vẽ. Chọn delete tool sau đó nhấn vào thành phần nào muốn xóa. Ngoài ra có thể xóa bằng cách chọn thành phần muốn xóa bằng công cụ mũi tên rồi bấm phím Delete trên bàn phím. 2.3.7.5. Zoom Tool Sử dụng Zoom tool để phóng to hay thu nhỏ bản vẽ (zoom in và zoom out). Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 51 2.3.7.6. Rotate Tool Sử dụng Rotate Button để quay thiết bị ngược chiều kim đồng hồ. Ngoài ra có thể quay các thiết bị sau khi đã chọn chúng trong thư viện bằng cách nhấn phím R. 2.3.7.7. Mirror Tool Sử dụng nút nhấn Mirror để lật đối xứng các thiết bị theo trục thẳng đứng. Ngoài ra có thể lật các thiết bị bằng cách nhấn phím M khi chọn thiết bị từ thư viện. 2.3.7.8. Lƣới Có thể hiển thị lưới để sắp xếp các linh kiện trong khung vẽ dễ dàng hơn. Để chọn hiển thị lưới thực hiện như sau. Vào menu Options|Schematic, trong tab General chọn Visible. Size là khoảng cách ô lưới, Snap To là các thiết bị sẽ đặt ngay lưới, Print là khi in ra có in lưới hay không. 2.3.7.9. Nối dây cho mạch Để mô phỏng hoặc để tạo nestlist vẽ mạch in thì các thành phần của mạch phải được nối với nhau bằng dây dẫn. CircuitMaker cung cấp các phương thức tự động nối dây, nối dây bằng tay và nối dây nhanh. 2.3.7.9.1 . Nối dây tự động Để nối dây tự động ta làm như sau:  Chọn công cụ vẽ dây (Wire Tool) trên Toolbar;  Đưa con trỏ đến nơi cần nối dây (chân của một thiết bị hay là dây dẫn);  Nhấn và giữ nút trái chuột;  Kéo đến nơi cần nối dây đến;  Dây dẫn sẽ tự động được sinh ra giữa hai điểm. Chế độ vẽ dây tự động chỉ có thể vẽ dây dẫn giữa hai điểm là một dây dẫn hay là chân của một linh kiện. 2.3.7.9.2 . Nối dây bằng tay Nối dây bằng tay cho phép vẽ dây dẫn trong bản vẽ chính xác như mong muốn. Thực hiện như sau:  Chọn công cụ vẽ dây (Wire Tool) trên Toolbar;  Đưa con trỏ đến nơi ta cần nối dây (chân của một thiết bị hay là dây dẫn);  Nhấn và nhả chuột trái;  Con trỏ vẽ dây tự động được thay bằng con trỏ vẽ dây bằng tay. Nhấn chuột trái một lần để có thể đổi chiều dây, nhấn hai lần để kết thúc. Chú ý: Muốn vẽ một dây bus ta sử dụng phương pháp vẽ bằng tay. 2.3.7.10. Nối dây nhanh Một trong những cách đơn giản để nối dây là sử dụng tính năng vẽ dây nhanh. Chức năng này cho phép đặt thiết bị chưa được nối dây vào một dây dẫn hoặc một chân chưa nối của một thiết bị khác và dây nối sẽ được tự động vẽ. Thực hiện như sau:  Một thiết bị trong thư viện hay là một thiết bị đã có sẵn trong bản vẽ,  Di chuyển thiết bị sao cho chân chưa nối của thiết bị cham vào một dây dẫn hay là một chân của một thiết bị khác. Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 52 2.3.8. Dây BUS Dây bus là một loại dây nối đặc biệt bao gồm nhiều dây nối riêng biệt. Mỗi dây nối có một tên riêng và bus cũng có tên riêng. Bus được nhận diện dễ dàng vì nó được vẽ đậm hơn các dây còn lại. Để vẽ Bus thực hiện như sau:  Nhấn giữ phím Shift trước khi vẽ dây nối.  Vẽ dây dẫn sử dụng phương pháp như phương pháp vẽ dây dẫn bằng tay đã đề cập ở trên,  Sau khi vẽ xong sẽ có hộp thoại yêu cầu đặt tên cho bus. 2.3.8.1. Nối dây dẫn tới bus Để nối dây dẫn tới bus ta làm như sau:  Chọn công cụ nối dây.  Nối dây từ vị trí muốn nối tới bus.  Đặt tên cho dây dẫn. 2.3.8.2. Nối các dây dẫn trên Bus với nhau. Nếu đặt tên cho hai dây dẫn nối đến bus cùng một tên và nối đến cùng một đường bus (hoặc nối đến hai bus khác nhau nhưng cùng một tên) thì hai dây dẫn trên sẽ tự động nối với nhau. 2.3.9. Tên của node và sự kết nối CircuitMaker sử dụng tên cho các node trên mạch. Tên của node sử dụng để xác định các sóng khi mô phỏng hay phân biệt các dây dẫn khi vẽ mạch in. Ngoài ra node còn được dùng để nối dây dẫn, hai đoạn dây dẫn được đặc cùng tên node sẽ nối với nhau. Có nhiều cách để đặt tên cho node: ngầm định, các thiết bị đặc biệt, nhãn. Tên node ngầm định là tên của node được sinh ra tự động khi dây dẫn được nối vào một thiết bị. Ví dụ, node name U2_6 có tên như vậy vì được nối vào chân số 6 của thiết bị U2. Dây dẫn trên có thể nối với các thiết bị khác, tên node của nó được xác định bởi thiết bị được đặt lên bản vẽ trước nhất trong các thiết bị nối với nó. Một số thiết bị có độ ưu tiên cao hơn (VCC, GND) thì khi nối với nó thì tên node sẽ là tên của thiết bị đó. Sử dụng các thiết bị kết nối đặc biệt, đó là các thiết bị Input (Connectors| Active| Input), Output (Connectors| Active| Output) và Terminal (Connectors| Active| Terminal), các thiết bị trên cho phép gán nhãn cho các node. Khi đặt một trong các thiết bị trên vào mạch thì phải gán nhãn cho thiết bị nói trên. Và khi nối với một node (dây dẫn) thì tên node sẽ là tên của thiết bị đó. Các thiết bị này có độ ưu tiên về tên của node cao hơn các thiết bị khác kể cả nguồn điện.  Nhãn (label), một Node Label có thể được gán cho dây dẫn để tạo thành tên của một node. Đặt Node label như sau:  Chọn Edit/ Place Node Label. Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 53  Kéo hình vuông của Node Label cho đến khi nào góc trái của nó chạm vào dây dẫn. Nhấn nút trái chuột.  Nhấn tên của node và nhấn OK.  Để xem tất cả tên của các node trong bản vẽ ta thực hiện các bước sau:  Chọn Options > Schematic (hay nhấn F5)  Cho phép Show Node Names checkbox. Nhấn OK. Tên của các node sẽ xuất hiện trên các dây dẫn của bản vẽ. 2.3.10. Thông số của các thiết bị Người sử dụng có thể chỉnh thông số, thông tin liên quan đến bản vẽ, mô phỏng, netlist và các thông số khác một cách dễ dàng. Ở trong mục này, chỉ giới thiệu những thông số có liên quan đến việc vẽ mạch và sử dụng trong các mạch số. Để có thể điều chỉnh các thông số ta Double click chuột vào thiết bị hoặc nhấn chuột phải và chọn Device Properties. Các thuộc tính của thiết bị:  Device: tên của thiết bị được lưu trong thư viện.  Label-Value: nhãn của thiết bị.  Designation: dùng để phân biệt các thiết bị trong bản vẽ, như U1, U2  Description: thông tin thêm, chỉ có ý nghĩa tham khảo trong bản vẽ, không ảnh hưởng mô phỏng. Lưu ý: bốn thuộc tính trên có thể cho hiển thỉ hay không bằng cách chọn hay không tùy chọn Visible tương ứng.  Package: cách đóng gói của thiết bị ( DIP, TO), có ý nghĩa khi vẽ mạch in.  Auto Designation Prefix: tiền tố tự động thêm vào phần Designation mỗi khi tạo thiết bị mới.  Spice Prefix Character, Parameters, Spice Data: có ý nghĩa khi chạy Spice, ở đây ta không cần quan tâm.  Bus Data: mô tả chân nào của thiết bị sẽ nối với nguồn, đất.  Exclude From PCB: không đưa vào netlist, thường dùng cho các thiết bị chỉ phục vụ mô phỏng(tạo xung).  Analog, digital: cho biết thiết bị có thể mô phỏng ở chế độ nào.  Pin: nhấn vào sẽ hiện số thứ tự chân của thiết bị. 2.3.11. Thay đổi dữ liệu RAM/ ROM: RAM/ROM là các thiết bị dung để lưu trữ dữ liệu cho mạch. Khi thay đổi dữ liệu của ROM thì dữ liệu này sẽ được ghi lại khi ta lưu bản vẽ, còn đối với RAM ta có thể xem, thay đổi dữ liệu để kiểm tra, gỡ lỗi nhưng sẽ không được lưu với bản vẽ. Để thay đổi dữ liệu của RAM/ROM ta làm như sau:  Nhấp chuột phải vào thiết bị rồi chọn Edit PROM/RAM để hiện hộp thoại thay đổi dữ liệu.  Thay đổi như ý muốn rồi bấm OK lưu lại. Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 54 2.3.1 Mô Phỏng Tƣơng Tự Chƣơng trình và đối tƣợng mô phỏng tƣơng tự:  Tương tự như mô phỏng Digital, đối tượng cho phép làm việc ở chế độ analog phải là thiết bị Analog hoặc Digital/Analog Device. Trước khi tiến hành chạy mô phỏng phải chuyển nút chế độ (mode) là Analog mode có dạng như hình transistor. Trong quá trình phân tích các Spice dữ liệu trong mỗi thiết bị được truy xuất, nếu thiết bị đó có spice dữ liệu dạng Digital hay không có dữ liệu thì máy sẽ báo lỗi và các thiết bị đó coi như hở mạch trong quá trình mô phỏng nếu tiếp tục.  Mô phỏng tương tự cho phép người sử dụng đo đạt các đại lượng điện như cường độ dòng điện, điện áp, công suất Có thể chia chƣơng trình mô phỏng tƣơng tự thành 3 dạng:  Phân tích DC (đo các đại lượng một chiều)  Phân tích AC (đo đại lượng xoay chiều với giá trị trung bình và hiệu dụng)  Phân tích quá độ (mô phỏng dạng sóng)  Để dễ dàng làm quen với chương trình mô phỏng tương tự, trước hết xin được bắt đầu với dạng phân tích đơn giản: phân tích mạch điện DC. Ví dụ 1: Phân tích DC (mô phỏng mạch điện DC) + V1 10V R2 30 R1 10 Trình tự các bƣớc tiến hành: Bước 1: Khởi động chương trình Circuit Maker Bước 2: Chọn và lấy các linh kiện vào màn hình làm việc  Lấy điện trở trong thư viên Resistors.  Lấy nguồn một chiều và Gnd trong thư viện Power Supply. Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 55 Bước 3: Chọn chế độ mô phỏng là Analog (bằng cách vào Simulation chọn chế độ mô phỏng là Analog Mode). Bước 4: Thiết lập các thông số đo  Từ menu Simulation chọn Analyses set up chọn mục Analog Option nhấp chuột ô tròn trắng Node Voltage, Supply current, Device current and Power cho phép đo điện áp nút, dòng điện nguồn, dòng điện qua thiết bị và công suất tiêu tán trên thiết bị. Bước 5: Nhấn nút Run để chạy mô phỏng. Bước 6: Đo các thông số của mạch điện  Đo điện áp: Nhấp chuột vào dây dẫn ở giữa R1 và R2, một điện áp 7,5V hiển thị ở cửa sổ giá trị. Tương tự nhấp chuột vào dây dẫn giữa cực dương của nguồn và điện trở R1 thì điện áp chỉ 10V. Để hiển thị hai điện áp trên R1 và R2 thì ta Shift + nhấp chuột vào điện trở tương ứng.  Đo dòng điện: Nhấp chuột vào chân điện trở hoặc chân nguồn điện thì giá trị hiển thị là 250mA. Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 56  Đo công suất: Nhấp chuột trên thân điện trở R1 thì hiển thị P1=625mW và nếu trên thân R2 thì hiển thị P2=1,875W. Bước 7: Nhấn Stop ngừng mô phỏng. Bước 8: Sử dụng thiết bị đo vạn nằng (Multimeter)  Thiết bị đo vạn năng được sử dụng giống như đồng hồ VOM được dùng để đo các đại lượng điện như điện trở, điện áp và dòng điện.  Multimeter được gọi từ Instruments\ Multimeter.  Khi vừa đặt lên mạch điện, hộp thoại Multimeter mở ra yêu cầu xác định đại lượng cần đo trước khi nối vào mạch. Các đại lượng cần đo gồm: Ohm (đo điện trở), voltage (đo điện áp), current (dòng điện). Điện áp và dòng điện có 3 dạng: giá trị không đổi (DC), giá trị trung bình một chiều (DC AVG) và giá trị hiệu dụng (AC RMS). Muốn đo thành phần nào chỉ việc đánh dấu bằng chuột vào ô đó. Giá trị điện trở trong thiết bị đo cũng có thể thay đổi bằng cách đánh số thích hợp vào ô Resistance. Cuối cùng chọn Ok để thoát, sau đó nối thiết bị đo vào mạch điện. Ví dụ 2: Từ ví dụ 1 sử dụng Multimeter đo điện áp và dòng điện chạy qua mạch. Bước 1: Nhấn nút stop ngừng mô phỏng.  Vẽ thêm 2 vôn kế và 1 amper kế (Double click lên Multimeter và chọn Volt DC đo điện áp và Current DC đo dòng điện).  Nhấn nút run chạy mô phỏng. Điện áp và dòng điện tương ứng sẽ hiển thị trên mặt thiết bị đo như hình vẽ.  Nhấn nút stop để ngừng mô phỏng. Bước 2: Sử dụng máy phát sóng đa năng:  Máy phát sóng đa năng là thiết bị dùng để cung cấp nguồn điện (tín hiệu) cho mạch điện. Máy phát sóng có thể gọi từ thư viện theo đường Instruments\ Signal Gen hoặc gõ từ bàn phím ký tự g, để thay đổi giá trị của tín hiệu phát ra Double click chuột trái lên máy phát sóng, hộp thoại Edit sine Wave data xuất hiện, đánh giá trị cực đại vào ô peak amplitude và tần số trong ô Frequency. Ô Start delay cho phép thiết lập thời gian bắt đầu xuất phát (điều này cho phép tạo góc lệch pha giữa các nguồn điện áp).  Muốn thay đổi dạng sóng hãy nhấp chuột vào nút Wave mở tiếp hộp thoại Edit signal generator. Hộp thoại này cho phép thay đổi dạng sóng bằng cách nhấp vào các chức năng khác nhau. 1kHz V2 -1/1V Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 57 Ví dụ 3: Phân tích AC và quá độ Bước 1: Vẽ mạch điện như hình bên.  Double click vào máy phát sóng, đặt giá trị cực đại là 312V tương ứng với giá trị hiệu dụng là 220V, chọn tần số là 50Hz. Bước 2: Nhấn nút run để chạy mô phỏng.  Double click chuột trái vào cửa sổ giá trị và chọn chế độ phân tích là AC RMS để đo giá trị hiệu dụng. Lần lượt nhấn chuột vào mạch điện đo điện áp, dòng điện, công suất.  Nhấn stop để dừng mô phỏng, vào menu Simulation/ Analyses Setup (F8) mở hộp thoại Anayses Setup. Trong hộp thoại này nhấp chuột vào ô vuông Always set defaults for transient and Operating point analyses bỏ dấu chéo. Trong thư mục transient Analyses đánh vào ô Stop time là 100ms (5 chu kỳ). Chọn bước nhảy trong thư mục Step time sao cho (stop time – start time)/step time =< 500. Chọn Max step bằng step time. Sau cùng đánh dấu vào ô Enable cho phép phân tích.  Trong thư mục Operating Point chọn AC RMS để đo giá trị hiệu dụng. Đánh dấu vào ô Enable và chọn Ok thoát ra ngoài.Nhấn Run chạy mô phỏng nhấp chuột vào cửa sổ dạng sóng sau đó nhấp chuột vào các dây dẫn để đo dạng sóng điện áp, vào chân thiết bị đo dạng sóng dòng điện hay thân thiết bị để đo dạng sóng của công suất tiêu thụ. Muốn hiển thị nhiều dạng sóng cùng một lúc, trước khi đo dạng sóng thứ 2 phải nhấn giữ phím Shift. Đồ thị dạng sóng 50 Hz V1 -312/312V R1 10 R2 30 Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 58  Trên đồ thị dạng sóng cho phép chúng ta đo biên độ và chu kỳ giống như dùng dao động ký. Để đo biên độ của sóng, kéo thanh ngang d sao cho tọa độ Yd chỉ số 0, kéo thanh ngang c tới đỉnh của sóng cần đo. Giá trị c-d chính là biên độ của sóng, tương tự để đo chu kỳ của sóng, kéo thanh dọc b tới vị trí số Xb và kéo thanh a tới vị trí Xa. Giá trị a-b chính là khoảng thời gian đo được từ đó có thể tính được tần số hai góc lệch pha. 2.3.1 Mô phỏng mạch số Mục đích của mô phỏng là để chạy thử, kiểm tra mạch, phát hiện lỗi, gỡ lỗi. Circuit maker vừa có thể mô phỏng mạch tương tự vừa có thể mô phỏng mạch số. 2.5.1. Bắt đầu mô phỏng mạch số Để chọn chế độ mô phỏng mạch số ta làm như sau: chọn menu Simulation Digital Mode; nếu chọn Simulation|Analog Mode là chọn chế độ mô phỏng mạch tương tự. Thực hiện Simulation|Check Pin Connections để kiểm tra các thiết bị có chân nào chưa được nối dây hay không. Thực hiện Simulation|Check Wire Connections để kiểm tra có đường dây nối nào chỉ mới nối một đầu hay không. 2.5.2. Các công cụ mô phỏng mạch số Đây là các công cụ phục vụ cho việc mô phỏng mạch số. Những công cụ này sẽ khác nếu chọn chế độ mô phỏng là tương tự. Hình 3.1: Công cụ mô phỏng số 2.5.2.1. Công cụ Prope: Sử dụng công cụ Prope để xem giá trị logic của một dây dẫn hoặc một node trong mạch; ngoài ra còn có thể sử dụng công cụ Prope để thay đổi trạng thái của dây nối. Để xem trạng thái, rê công cụ này lên dây dẫn hoặc chân của thiết bị muốn xem. Khi đó công cụ sẽ hiển thị một trong ba giá trị: H: xung ở mức cao; L: xung ở mức thấp; P: trạng xung ở giữa mức cao và mức thấp. 2.5.2.2. Công cụ Reset Khởi động lại quá trình mô phỏng. 2.5.2.3. Công cụ Trace Bật tắt tính năng Trace. Tính năng này hiển thị giá trị logic của các dây dẫn bằng các màu khác nhau. Màu đỏ mức 1, màu xanh dương mức 0, màu xanh lá là không xác định hoặc ba trạng thái. 2.5.2.4. Công cụ Run \ Pause: Bắt đầu hoặc dừng quá trình mô phỏng. 2.5.2.5. Công cụ Step Quá trình mô phỏng sẽ thực hiện từng bước. Khi nhấn vào công cụ này, mô phỏng sẽ thực hiện một bước và dừng lại. Nhấn lần nữa sẽ thực hiện tiếp một bước nữa. 2.5.2.6. Công cụ Tile Windows Chọn một trong bốn cách xem các cửa sổ. Chỉ cửa sổ vẽ mạch (Schematic) Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 59 Chỉ cửa sổ dạng sóng Cửa sổ vẽ mạch bên trên, cửa sổ dáng sóng bên Cửa sổ vẽ mạch bên trái, cửa sổ dáng sóng bên Sử dụng thiết bị Instruments/Digital/SCOPE nối với một nốt của mạch thì Circuit Maker sẽ vẽ dạng sóng cho nốt đó trong cửa sổ dạng sóng. 2.5.3. Bộ tạo xung Bộ tạo xung, thiết bị trong Instruments|Digital, dùng để tạo ra xung cho các thiết bị mô phỏng cần clock. Để chỉnh các thông số của bộ tạo xung co thể nhấp kép vào thiết bị này hoặc nhấp phải chuột rồi chọn Edit Pulser. Pulse High, Pulse Low tương ứng chỉnh thời gian mức một (tính bằng Tick), mức không của bộ tạo xung, giá trị hợp lệ là 1 đến 100. External Trigger là chỉnh bộ tạo xung sẽ đóng vai trò như Trigger, chỉ phát ra xung khi có kích vào chân CP1 hoặc CP2. 2.5.4. Các thông số mô phỏng:  Step size: chỉnh số bước mỗi khi nhấn Step tool. Có thể chọn Cycles hoặc Ticks. Một Cycle bằng 10 Ticks. Tick là đơn vị nhỏ nhất, một Tick sẽ thực hiện một bước trong mô phỏng.  X Magnification: chỉnh độ rộng của đồ thị hiển thị dạng sóng  Speed: chỉnh tốc độ mô phỏng. Ví dụ như khi cần xem các giá trị xuất ra led bảy đoạn thì chỉnh tốc độ mô phong nhỏ lại.  Breakpoint: thiết lập điểm dừng. Mô phỏng sẽ dừng lại khi điều kiện Breakpoint thỏa mãn. Có thể có nhiều điều kiện Breakpoint và các điều kiện này kết hợp với nhau bởi phép logic and hoặc or tùy theo ta thiết lập. Để thiết lập Breakpoint ta làm như sau: sử dụng Instruments/ Digital/SCOPE để nối với dây hoặc chân thiết bị, mở cửa sổ vẽ dạng sóng. Nhấn chuột vào ô nhỏ trước tên của tín hiệu như hình sau. Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 60 Nhấn sẽ lần lượt là chọn logic 1, logic 0; chọn kiểu là kích cạnh (Edge) hay kích mức (Level). 2.5.5. Thời gian trễ Thời gian trễ của thiết bị là thời gian cần thiết để tín hiệu input lan truyền đến tín hiệu output. Trong CircuitMaker thời gian trễ được tính bằng đơn vị Tick, mặc định tất cả thiết bị có thời gian trễ là một Tick, tuy nhiên có thể thay đổi giá trị này từ 1 đến 14. Để thay đổi thời gian trễ làm như sau 1. Chọn thiết bị cần thay đổi 2. Chọn Edit| Set Prop Delays 3. Gán giá trị mới và bấm OK 2.5.6. Xem dạng sóng Bằng cách nối với thiết bị Scope có thể xem được dạng sóng khi đang mô phỏng cũng như kết quả của mô phỏng. Sau khi kết nối, có thể xem dạng sóng trong cửa sổ phân tích. Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 61 Ví dụ: Mô phỏng mạch điện cổng AND sau đây: 123 S S2 0V S1 0V L1 CP1 CP2 Q1 Q2 Các bƣớc tiến hành: Bước 1: Khởi động chương trình Circuit Maker Bước 2: Chọn và lấy các linh kiện vào màn hình làm việc  Lấy cổng AND: Nhấp chọn thư viện Digital Basics ta chọn hộp công cụ Gates. Nhấp chọn cổng 2-In AND sau đó nhấp chọn Place hoặc Double click vào tên công muốn lấy để đưa vào màn hình làm việc.  Lấy Led (Logic display): Nhấp chọn thư viện Displays ta chọn hộp