Trang bìa - Schools Network · Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh...

1

Trang bìa

i

Lời nói đầu

ii

Mục lục

Lời nói đầu ...................................................................................................................................... i

Mục lục ........................................................................................................................................... ii

Chƣơng 1. ELECTRONIC WORBENCH – EWB ............................................................... 1

1.1. Giới thiệu và cài đặt phần mềm:...................................................................................... 1 1.1.1. Giới thiệu: .................................................................................................................. 1

1.1.2. Cài đặt: ....................................................................................................................... 1

1.1.3. Màn hình EWB: ........................................................................................................ 2

1.1.4. Thanh trình đơn: ....................................................................................................... 3

1.2. Giới thiệu thƣ viện của EWB: ........................................................................................ 11 1.2.1. Giới thiệu chung: ..................................................................................................... 11

1.2.2. Các thanh linh kiện: ................................................................................................ 12

1.3. Vẽ và Mô phỏng mạch trong EWB: .............................................................................. 19 1.3.1. Mạch chỉnh lƣu: ...................................................................................................... 19

1.3.2. Mạch khuếch đại BJT: ........................................................................................... 30

1.4. Bài tập: ............................................................................................................................. 38

Chƣơng 2. CIRCUITMAKER 2000 ..................................................................................... 42

2.1. Giới thiệu và cài đặt phần mềm:.................................................................................... 42 2.1.1. Giới thiệu: ................................................................................................................ 42

2.1.2. Cài đặt: ..................................................................................................................... 42

2.2. Giao diện của CircuitMaker ......................................................................................... 45 2.2.1. Các file của CircuitMaker ...................................................................................... 45

2.2.2. Quy trình sử dụng CircuitMaker........................................................................... 45

2.2.3. Các thanh công cụ của CircuitMaker: .................................................................. 46

2.2.4. Các Menu trong CircuitMaker .............................................................................. 47

2.3. Vẽ và chỉnh sữa các mạch nguyên lý .............................................................................. 48 2.3.1. Tìm các thiết bị ........................................................................................................ 48

2.3.2. Tab Browse .............................................................................................................. 49

2.3.3. Tab Search ............................................................................................................... 49

2.3.4. Thiết lập phím nóng ................................................................................................ 49

2.3.5. Thay đổi phím nóng. ............................................................................................... 49

2.3.6. Đặt thiết bị vào trong bản vẽ................................................................................... 50

2.3.7. Các công cụ vẽ và chỉnh sửa ................................................................................... 50

2.3.8. Nối dây cho mạch .................................................................................................... 51

2.3.9. Dây BUS ................................................................................................................... 52

2.3.10. Tên của node và sự kết nối ..................................................................................... 52

2.3.11. Thông số của các thiết bị ......................................................................................... 53

2.3.12. Thay đổi dữ liệu RAM/ ROM: ............................................................................... 53

2.4. Mô Phỏng Tƣơng Tự ...................................................................................................... 54

2.5. Mô phỏng mạch số ........................................................................................................... 58 2.5.1. Bắt đầu mô phỏng mạch số ..................................................................................... 58

2.5.2. Các công cụ mô phỏng mạch số ............................................................................. 58

2.5.3. Bộ tạo xung .............................................................................................................. 59

2.5.4. Các thông số mô phỏng: ......................................................................................... 59

2.5.5. Thời gian trễ ............................................................................................................ 60

2.5.6. Xem dạng sóng ......................................................................................................... 60

PHẦN ĐỌC THÊM .................................................................................................................... 78

Chƣơng 3. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MICROSOFT VISIO ........................................... 69

3.1. Giới thiệu chung: ............................................................................................................. 69 3.1.1. Giới thiệu: ................................................................................................................ 69

iii

3.1.2. Cài đặt MS- VISIO .................................................................................................. 69

3.2. Làm việc với MS. VISIO ................................................................................................. 71

3.3. Một số bản vẽ thông dụng: ............................................................................................. 72 3.3.1. Vẽ sơ đồ tổ chức bằng VISIO ................................................................................. 72

3.3.2. Vẽ sơ lƣu đồ bằng VISIO (FlowChart) ................................................................. 73

3.3.3. Dạng sơ đồ Basic Electrical .................................................................................... 74

3.3.4. Dạng sơ đồ Industrial Control Systems................................................................. 75

3.4. Bài tập thực hành: ........................................................................................................... 76

Chƣơng 4. OrCAD 9.2 ........................................................................................................... 78

4.1. Giới thiệu và cài đặt phần mềm ORCAD 9.2 ............................................................... 78 4.1.1. Giới thiệu .................................................................................................................. 78

4.1.2. Cài đặt phần mềm: .................................................................................................. 78

4.2. Vẽ mạch nguyên lý với CAPTURE CIS ........................................................................ 85 4.2.1. Tìm hiểu các giao diện của CAPTURE CIS ............................................................. 85

4.2.2. Sửa đổi tên và giá trị các linh kiện trong một bản vẽ .......................................... 90

4.2.3. Sửa đổi chân linh kiện ............................................................................................. 98

4.2.4. Các ví dụ: ............................................................................................................... 100

4.2.5. Bài tập thực hành .................................................................................................. 111

4.3. Vẽ mạch in với ORCAD LAYOUT ............................................................................. 118 4.3.1. Tìm hiểu các giao diện của LAYOUT ................................................................. 118

4.3.2. Thiết kế các kiểu chân hàn mới ............................................................................... 123

4.3.3. Sự liên thông giữa CAPTURE với LAYOUT ........................................................ 126

4.3.4. Ví dụ: Mạch nguồn ổn áp dùng 7812. ..................................................................... 126

Bài giảng CAD điện

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu 1

Chƣơng 1. ELECTRONIC WORBENCH – EWB

PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ

1.1. Giới thiệu và cài đặt phần mềm:

1.1.1. Giới thiệu:

Electronic Workbench là phần mềm mô phỏng mạch điện, đo đạc các mạch số và tương tự

của hãng INTECACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES. Đây là một phần mềm trợ giúp thiết kế

các mạch số và mạch tương tự rất hoàn chỉnh, cho phép ta thiết kế rồi thử với nhiều nguồn tín

hiệu: nguồn sin, xung…Và nhiều thiết bị mô phỏng như Oscilloscope, VOM, Bode Plotter,

Logic Probe…

1.1.2. Cài đặt:

Để cài đặt chương trình Electronic Workbench vào máy tính ta đưa đĩa CD có chứa phần

mềm ELECTRONIC WORKBENCH 5.12

Tìm đến thư mục ELECTRONIC WORKBENCH 5.12

Double click vào file setup.exe. sau khi nhấp màn hình Welcome xuất hiện chọn next để

tiếp tục.

Khi cửa sổ Installation Directory xuất hiện chúng ta có thể chọn thư mục để cài đặt bằng

cách nhấp vào nút Browse hoặc để mặc định bằng cách nhấp next.



Khi cửa sổ Select shortcut folder hiện ra bạn có thể đặt tên cho Folder để chứa chương

trình EWB hoặc chọn một Folder khác được liệt kê bên dưới. Thông thường bước này ta để mặc

định bằng cách nhấp Next.

Sau khi nhấp Next sẽ xuất hiện bảng Ready to Install, hộp thoại đã sẳn sàng cài đặt chưa

hay còn chỉnh sửa gì không nếu có chúng ta nhấp Back trở lại, nếu không thì nhấp Finish để

chương trình được chép vào đĩa cứng máy tính.

Sau khi chép xong xuất hiện hộp thoại Finished, ta nhấp finish thì quá trình cài đặt đã hoàn

tất.

1.1.3. Màn hình EWB:

Sau khi khởi

động chương trình,

màn hình Electronics

WorkBench 5.12 sẽ

xuất hiện. Trên cùng là

thanh tiêu đề mang tên

của chương trình. Phía

bên trái là biểu tượng

của chương trình và

phía bên phải là 3 nút

tắt dùng để điều khiển

màn hình.

Khi nhấp chuột

vào biểu tượng của

chương trình, trình

đơn sổ sẽ xuất hiện

với các lệnh thay đổi

màn hình.



1.1.4. Thanh trình đơn:

Danh sách các trình đơn và các lệnh của chương trình, bao gồm các lệnh về lưu trữ, xuất ra

máy in, những thành phần thiết kế (Editing Components) và về những phép giải tích mạch điện

(For Performing Analyses). Sau đây sẽ giới thiệu một số lệnh trong các trình đơn, công dụng và

các phím tắt (nếu có).

a) Trình đơn File: bao gồm các lệnh sau:

Mở cửa sổ thiết kế mới chưa được đặt tên (Untitled). Nếu chuyển sang một mạch điện

khác, chương trình sẽ nhắc lưu lại mạch điện trong màn hình thiết kế trước khi mở màn hình

thiết kế khác. Khi khởi động chương trình, cửa sổ thiết kế mạch mới sẽ tự động xuất hiện.

Mở một tập tin mạch điện đã được lưu trước đây. Bình thường, hộp thoại Open sẽ xuất

hiện. Nếu cần thiết có thể chuyển đổi qua lại giữa các ổ đĩa hay các thư mục có chứa tập tin cần

mở. Chương trình chỉ mở những tập tin có phần mở rộng là: *.CA*, * .Cd*, và *.Ewb (trong

môi trường Windows).

Lưu tập tin mạch điện hiện hành. Thông thường, hộp thoại lưu trữ tập tin sẽ xuất hiện. Có

thể chọn thư mục hoặc chuyển đổi ổ đĩa trong hộp thoại lư trữ. Đối với người sử dụng hệ điều

hành Windows, phần mở rộng của tập tin mạch điện sẽ là .EWB tự động cộng thêm vào. Ví dụ:

mạch điện có tên là DaoDong sẽ được lưu lại dưới dạng tập tin của chương trình là:

DaoDong.EWB.

Khi muốn chuyển đổi tên tập tin từ tập tin gốc thì chọn lệnh Save As và tập tin cũ sẽ không

thay đổi.

Chú ý: tập tin trong phiên bản 5.12 sẽ không thể mở được trong phiên bản 5.0. Ngược lại,

các tập tin trong phiên bản 5.0 sau khi đã lưu lại và chuyển vào danh sách những tập tin của

phiên bản 5.12 sẽ được cương trình hiểu như là tập tin mặc định của phiên bản 5.12.

Mở tập tin lưu cuối cùng.

Chuyển tập tin của chương trình SPICE có phần mở rộng là *.Net hay *.Cir trong hệ điều

hành Windows thành dạng sơ đồ nguyên lý.

Chú ý: chương trình Electronics Workbench sẽ chỉ nhận diện những điểm nối nhau trong mạch,

nếu bằng số điểm nối cho phép của chương trình. Nếu vượt quá số lượng cho phép thì chương

trình sẽ thay đổi tên những điểm nối và và cung cấp những thông tin mới này trong hộp thoại.

Đối với những người sử dụng hệ điều hành Windows, bất kỳ một tập tin mạch điện nào

lưu trữ theo định dạng tập tin có phần mở rộng là *.Net, *.Scr, *.Cmp, *.Cir, *.Plc. Chuyển sơ

đổ nguyên lý của chương trình sang phần mềm khác có hỗ trợ thiết kế mạch in.

NEW: (CTRL + N)

OPEN: (CTRL + O)

SAVE: (CTRL + S)

REVERT TO SAVED:

IMPORTS:

EXPORTS:



In mạch điện hay một phần của mạch điện và kết quả của các dụng cụ đo ra giấy.

Thoát khỏi chương trình hiện hành về lại khung màn hình nền Windows.

b) Trình đơn Edit:

Cắt linh kiện, mạch điện hoặc ký tự đã chọn để đặt vào Clipboard và sau đó dùng lệnh

Paste để dán đối tượng đó vào vị trí bất kỳ trong màn hình làm việc. Lệnh không có tác dụng khi

cắt các biểu tượng của dụng cụ đo thử.

Sao chép linh kiện, mạch điện hoặc ký tự đã chọn để đặt vào Clipboard và sau đó dùng

lệnh Paste để dán đối tượng đó vào vị trí bất kỳ trong màn hình làm việc. Lệnh không có tác

dụng khi cắt các biểu tượng của dụng cụ đo thử.

Đặt nội dung của Clipboard vào màn hình thiết kế mạch điện hiện hành.

Xoá một hay nhiều đối tượng đã chọn trong màn hình thiết kế hiện hành.

Có nhiều cách xoá :

Nhấp nút phải vào biểu tượng cần xóa, trình đơn sổ sẽ xuất hiện và chọn Delete.

Nhấp chuột chọn một hay nhiều biểu tượng sao cho tất cả biểu tượng chuyển thành

màu đỏ và nhấp phím Delete trên bàn phím.

Màn hình sẽ thông báo yêu cầu xác nhận muốn xóa biểu tượng. Chọn Yes để xóa,

chọn No để giữ lại.

Chọn tất cả những biểu tượng có trong màn hình làm việc. Sau khi chọn lệnh này, toàn bộ

những biểu tượng sẽ chuyển thành màu đỏ.

Sao chép hình ảnh bitmap của các đối tượng vào Clipboard. Có thể dùng những hình ảnh

này trong các chương trình xử lý từ hoặc chế bản điện tử. Muốn thực hiện hãy chọn lệnh Copy

As Bitmap trong trình đơn Edit con trỏ sẽ đổi sang hình chữ thập. Nhấn chuột và đóng khung

đối tượng cần sao chép và thả chuột. Những thành phần dùng lệnh này thuộc dạng hình ảnh

không thể dán vào màn hình WorkBench.

Hiện khung của sổ Clipboard Viewer để trình bày những nội dung của Clipboard. Có thể

dùng những trình đơn trong cửa sổ này để thực hiện việc sao chép theo ý muốn.

c) Trình đơn Circuit:

CUT:

EXIT:

COPY: (Ctrl + C)

PRINT: (CTRL + P)

DELETE:

SELECT ALL:

COPY AS BITMAP:

SHOW CLIPBOARD:

ROTATE: (Ctrl + R)

PASTE: (Ctrl + V)



Xoay biểu tượng của linh kiện ngược chiều kim đồng hồ một góc 900. Nhấp chuột chọn

linh kiện cần xoay sao cho linh kiện chuyển thành màu đỏ.

Lật biểu tượng của linh kiện theo chiều ngang. Nhấp chuột chọn linh kiện cần lật sao cho

linh kiện chuyển thành màu đỏ. Sau đó nhấp chuột vào nút Flip Horizontal trên thanh công cụ.

Lật biểu tượng linh kiện theo chiều dọc. Nhấp chuột chọn linh kiện cần lật sao cho linh

kiện chuyển thành màu đỏ. Sau đó nhấp chuột vào Flip Vertical trên thanh công cụ.

Gán các thuộc tính vào thành phần đã chọn. Tùy theo từng đối tượng mà sẽ hiện bảng

thuộc tính khác nhau. Có thể mở bảng thuộc tính bằng cách nhấp chuột vào nút Componet

Properties trên thanh công cụ.

Có một số thuộc tính chung cho các thành phần như :

Label: gán nhãn cho thành phần được chọn.

Model: kiểu dáng, tính năng của linh kiện.

Fault: gán những thiếu sót cho các điểm của linh kiện. Gồm:

Leakage: đặt giá trị trở kháng chỉ định trong các trường kề nhau, song song với các

điểm đã chọn. Điều này sẽ làm cho dòng rò chạy qua các điểm thay vì chạy qua

chúng.

Short: đặt trở kháng rất thấp giữa hai điểm (nối tắt) để linh kiện không được đo tác

động lên mạch điện.

Open: Đặt trở kháng cao trên điểm đo để tạo như một điểm hở mạch.

None: chọn giá trị mặc định cho linh kiện.

Display:

Trong đó:

Use Schematic Option: khi được đánh dấu chọn sẽ hiện tất cả những đối tượng khi đã

thực hiện trong Show>Hide của khung thoại Circuit> Schematic Option.

Nếu không chọn Use Schematic Option thì những thành phần Show label, Show

model, Show reference ID sẽ xuất hiện. Có thể chọn những thành phần xuất hiện

cùng với linh kiện được chọn.

Kết hợp những thành phần của mạch điện đã chọn thành một mạch điện con xem như là

một tổ hợp mạch. Một tổ hợp mạch có thể chứa nhiền linh kiện theo ý muốn. Những đường

mạch điện nối với tổ hợp mạch sẽ trở thành những trạm nối của biểu tượng tổ hợp mạch.

Để tạo một tổ hợp mạch ta thực hiện theo các bước sau:

FLIP VERTICAL:

FLIP HORIZONTAL:

COMPONENT PROPERTIES:

CREATE SUBCICUIT:



Đóng khung chọn những thành phần muốn dùng để tạo mạch tổ hợp. Lệnh này sẽ

không có tác dụng nếu chọn cả dụng cụ đo.

Những thành phần có trong khung này sẽ chuyển thành màu đỏ. Nhấp chuột vào nút

Create Subcircuit trên thanh công cụ. Khung thoại Subcircuit sẽ xuất hiện.

Đặt tên cho mạch tổ hợp vừa chọn, những thành phần nằm trong khung thoại này sẽ

xuất hiện.

Copy From Circuit: đặt bản sao của những thành phần đã chọn vào mạch tổ hợp. Những

thành phần gốc vẫn không bị mất đi.

Move from Circuit: loại bỏ những thành phần đã chọn từ mạch điện và chỉ xuất hiện trong

tổ hợp mạch.



Replace in Circuit: đặt những thành phần đã chọn trong tổ hợp mạch và thay thế những

thành phần đã chọn trong mạch bằng biểu tượng tổ hợp vừa tạo.

Bảng Gird: chọn hiện lưới trên màn hình làm việc(Show gird), sử dụng lưới mà không

cần phải hiện lưới khi chọn Use gird, hoặc chọn cả hai.

Bảng Show/ Hide: sẽ cho ẩn hoặc hiện những thành phần được chọn trong bảng này.

Label: hiện tên nhãn linh kiện.

Reference ID: hiện mã nhận biết của linh kiện.

Model: kiểu linh kiện.

Values: giá trị của linh kiện.

Bảng Fonts: chọn kiểu chữ cho nhãn, giá trị của các linh kiện.

Font name: tên kiểu chữ.

Font size: kích thước chữ.

Set label/value font: cài đặt lại các tham số về phông chữ.

Always reruote wires: tự đi dây lại mỗi lần di chuyển linh kiện.

If possible, do not move wires: nếu có thể thì không di chuyển đường dây nối.

Auto – delete connectors: nếu chọn thì khi gỡ bỏ những dây nối với điểm nối thì

điểm nối sẽ bị xóa nếu điểm nối có ít hơn 3 đường nối.

Bảng Wiring: chọn cách nối dây trong mạch điện.

Khi chọn Drag to connect sẽ có hai lực chọn:

Manual – route wires: nối dây bằng tay. Sau khi di chuyển điểm nối thì các dây nối

sẽ rối phải sắp xếp lại bằng tay.

Auto-route wires: nối dây tự động. Sau khi di chuyển điểm nối thì chương trình sẽ tự

động đi dây lại sao cho thích hợp nhất.



Always reroute wires: tự đi dây lại mỗi lần di chuyển linh kiện.

If possible, do not move wires: nếu có thể thì không di chuyển đường dây nối.

Auto – delete connectors: nếu chọn thì khi gỡ bỏ những dây nối với điểm nối thì

điểm nối sẽ bị xóa nếu điểm nối có ít hơn 3 đường nối.

d) Trình đơn Analysis:

Công tắc nguồn cung cấp cho mạch điện hoạt động.

Tạm dừng mạch điện tại thời điểm bất kỳ mà không làm mất nguồn cung cấp, điều này đáp

ứng cho việc đo các điểm trong mạch tại thời điểm cho dừng hoạt động của mạch.

Sau khi tạm dừng bằng lệnh Pause, muốn mạch điện tiếp tục hoạt động thì dùng lệnh

Resume, mạch tiếp tục hoạt động tại thời điểm dừng.

Kết thúc quá trình hoạt động của mạch điện, có chức năng như ngắt nguồn điện.

Cho phép kiểm soát nhiều giá trị trong việc tính toán như phục hồi các dung sai, chọn kỹ

thuật tính và quan sát các kết quả. Việc tính toán có hiệu quả như thế nào còn tùy thuộc vào

những thành phần bạn chọn. Điều này yêu cầu phải có kiến thức sâu trong lĩnh vực điện tử đối

với những tham số của chương trình. Nếu sửa đổi sai sẽ làm cho chương trình không hoạt động

theo ý muốn, do đó nên để ở chế độ mặc định của chương trình. Trong chức năng này có các

bảng sau:

Bảng Global: Hiện tham số với các giá trị mặc định áp dụng trong việc phân tích mạch

điện.

Bảng DC: Hiện khung tham số với những giá trị mặc định áp dụng trong việc phân tích tín

hiệu DC trong mạch điện.

Bảng Transient: Hiện khung tham số với những giá trị mặc định áp dụng trong việc chọn

phương pháp phân tích mạch điện.

Bảng Intruments: Hiện khung tham số với những giá trị mặc định của các dụng cụ đo.

Bảng Device: Hiện khung tham số với những giá trị mặc định áp dụng trong việc chọn

phương pháp phân tích mạch điện.

Việc phân tích điểm hoạt động DC là để tìm ra điểm hoạt động DC của mạch điện. Đối với

việc phân tích DC, các nguồn AC và điểm zero vẫn ở trạng thái cố định, đó chính là các tụ điện

là những mạch hở và các cuộn cảm là mạch kín. Các kết quả của việc phân tích DC thường là

những giá trị tức thời trong việc phân tích.

Sau khi chọn phân tích theo DC thì cửa sổ Analysis Graphs sẽ xuất hiện với bảng phân

tích DC Bias của mạch điện có trong màn hình thiết kế. Những điểm nối dây trong mạch điện sẽ

được đo điện áp và cường độ của các mạch rẽ.

Activate: (Ctrl+G)

Pause:

Resume:

Stop:

Analysis Option:

DC Operation Point:

AC Frequence:



Đối với việc phân tích tần số AC, các điểm hoạt động DC sẽ được tính trước để tạo hiện

tượng tuyến tính, những linh kiện mang tín hiệu nhỏ không thuộc dạng tuyến tính. Sau đó, một

ma trận phức (chứa những thành phần thực và ảo) sẽ được thiết lập. Để thiết lập ma trận, các

nguồn sẽ mang giá trị zero (đối với tín hiệu xoay chiều thì nguồn điện một chiều được xem như

nối tắt). Các nguồn AC, tụ điện và cuộn cảm được minh hoạ bằng những thành phần AC. Những

thành phần không tuyến tính được minh họa bằng những linh kiện mang tín hiệu tuyến tính AC

nhỏ được dẫn từ những điểm hoạt động DC. Tất cả nguồn nhập đều được xem như là dạng xoay

chiều và các tần số của nguồn này đều bị bỏ qua. Nếu máy phát sóng được chọn loại sóng răng

cưa hoặc vuông, chúng sẽ tự động chuyển sang dạng sóng Sin để phân tích. Quy trình phân tích

tần số AC sau đó sẽ tính mạch cộng hưởng AC như là chức năng của tần số.

Để thực hiện việc phân tích:

Mở mạch điện muốn phân tích và chọn các điểm cần phân tích. Chọn AC Frequence trong

trình đơn Analysis hộp thoại AC Frequence Analysis sẽ xuất hiện.

Start frequence: tần số bắt đầu phân tích mạch.

End frequence: tần số kết thúc phân tích mạch.

Sweep type: kiểu quét theo thập phân (Decade), tuyến tính (Linear), Octave.

Number of points: số điểm quét.

Vertical scale: trục dọc tính theo Log, Linear, Decibel.

Nodes in circuit: những điểm nối trong mạch điện.

Nodes for analysis: điểm nối cần phân tích.

Add: chọn điểm nối để phân tích.

Remove: loại bỏ nút đã chọn trong khung phân tích.

Simulate: tiến hành mô phỏng và cho hiện cửa sổ mô phỏng Analysis Graphs.

Accept: đồng ý, chấp nhận những thông số đã chọn nhưng không hiện cửa sổ mô phỏng

Analysis Graphs.

Cancel: bỏ qua không tiến hành mô phỏng và trở lại màn hình thiết kế.

Quan sát kết quả:

Sau khi đã chọn xong các tham số cần thiết thì nhấp chuột vào nút Simulate xem kết quả

của việc phân tích tần số AC được thể hiện bằng hai đồ thị: lợi suất/tần số và pha/tần số. Những

đồ thị này hiện ra sau khi kết thúc quy trình phân tích.

Nếu có thiết bị đo nối với mạch điện và cho mạch hoạt động, quy trình phân tích mạch

cũng sẽ được thực hiện trong cửa sổ Analysis Graphs.



Quy trình phân tích Fourier tính giá trị DC, giá trị gốc và các hài tần số của tín hiệu trong

vùng thời hằng đã ấn định. Việc phân tích thực hiện theo phương pháp Discrete Fourier

Transform trên những kết quả của những tín hiệu trong vùng thời hằng đã phân tích. Chức năng

này nén dạng sóng trong vùng thời hằng thành những đối tượng trong vùng tần số. Electronics

WorkBench tự động việc phân tích vùng thời hằng này để đưa ra những kết quả phân tích

Fourier. Phải chọn những điểm đầu ra trong khung thoại. Các tham biến xuất là điểm mà từ đó

lấy ra dạng sóng điện áp. Trong đó:

Output node: điểm phân tích Fourier.

Fundamental frequency: tần số cơ bản.

Number of harmonics: số hàm điều hoà.

Results: kết quả.

Vertical scale: trục dọc. Chọn trục dọc là hàm tuyến tính (Linear), theo logarit (Log), hay

theo Decibel.

Display phase: hiển thị pha tín hiệu.

Output as line graph: xuất ra như đồ thị đường thẳng.

Sau khi đã chọn các tham số như ý muốn, nhấp chuột vào nút Simulate để tiến hành phân

tích. Chương trình sẽ đưa ra thông báo: ngừng mô phỏng bằng dụng cụ đo để bắt đầu chọn phân

tích mạch? Chọn Yes để tiến hành phân tích.

Cửa sổ Analysis Graphs sẽ xuất hiện.

Việc phân tích Fourier sẽ tạo ra một đồ thị về những biên độ Fourier và với những thành

phần tuỳ chọn, đồ thị vẽ các đặc tuyến về pha dựa vào tần số đã chọn.

Fourier:

Tên mạch đang mô phỏng



1.2. Giới thiệu thƣ viện của EWB:

1.2.1. Giới thiệu chung:

Thư viện của EWB chứa khá đầy đủ các linh kiện và thiết bị sử dụng cho việc mô phỏng

tương tự, số. Toàn bộ thư viện được chứa trong thanh công cụ sau:

Trong đó:

Nút Chức năng

Sources: định rõ tính chất của tất cả những bộ nguồn có sẵn trong chương trình

Electronics WorkBench kể cả nguồn Pin (Battery), nguồn xoay chiều (AC voltage

source), nguồn một chiều (Vcc source)…

Basic: định rõ tính chất của những thành phần cơ bản có trong mạch điện tử được

thiết kế sẵn trong chương trình. Bao gồm điện trở (Resistor), tụ điện (Capacitor), cuộn

trễ (Relay), biến áp (Transformer)…

Diode: định rõ tính chất của những kiểu Diode có sẵn trong Electronics WorkBench.

Bao gồm Diac, Triac, Led, Diode zener…

Transistors: định rõ tính chất của những thành phần có liên quan đến linh kiện bán

dẫn có sẵn trong chương trình. Bao gồm NPN transistor, JFET kênh P (P-channel

JFET), GaaAsFET kênh N (N-channel GaAsFet), 3-terminal enhanced P-MOSFET…

Analog ICs: định rõ tính chất của những bộ khuếch đại thuật toán bao gồm bộ khuếch

đại thuật toán 5 cực (5-terminal opamp), 9 cực (9-terminal opamp), bộ so sánh

(Comparator), mạch vòng khoá pha (phase-locked loop)…

Mixer ICs: định rõ tính chất của những bộ chuyển đổi Analog sang Digital và từ

Digital sang Analog, mạch đơn ổn (Monostable), bộ định thời 555…

Digital ICs: định rõ tính chất của những thành phần IC số trong chương trình. Bao

gồm những IC thuộc họ 74XX, 741XX, 742XX, 4XXX…

Logic Gate: định rõ tính chất của các cổng logic có trong chương trình như cổng

NOT, AND và các IC chứa cổng logic như IC cổng NAND, EXOR…

Digital: những thành phần liên quan đến kỹ thuật số như các loại Flip – Flop, công

bàn phần (Half – Adder), các Flip – Flop (Flip-Flops), bộ dồn kênh (multiplexer),

thanh ghi dịch (shift register), bộ mã hoá (encode)…

Indicators: định rõ những thành phần hiển thị có trong chương trình bao gồm đồng

hồ đo điện áp (Voltmeter), đo dòng điện (Ammeter), bóng đèn (Bulb), Led 7 đoạn (7-

segment display), bộ hiển thị dải (bargraph)…

Control: định rõ tính chất của những bộ điều khiển bao gồm bộ vi phân điện áp

(voltage differentiator), khối tăng độ lợi điện áp (voltage gain block), bộ nhân

(multiplier), giới hạn điện áp (voltage limiter), bộ chia (divider)…

Miscellaneous: những thành phần khác nhau không cùng một chủng loại như cầu chì

(Fuse), đường truyền tín hiệu (transmission lines), thạch anh (crystal), động cơ DC

(DC motor), ống chân không (vacuum tube), hộp văn bản (text box)…

Intruments: định rõ tính chất của những dụng cụ đo khác nhau như đồng hồ đo vạn

năng kỹ thuật số (Digital multimeter), máy phát sóng (function generator), máy đo

dạng sóng (oscilloscope), máy phân tích logic (logic analyzer ), máy phát từ (word

generator)…



1.2.2. Các thanh linh kiện:

a) Hộp linh kiện nguồn SOURCE:

Nút Biểu tƣợng Tên

Ground: là điểm nối đất (Mass). Bất kỳ mạch điện nào có sử dụng

Op-amp, nguồn điều khiển, máy đo… đề phải cần đến điểm nối đất.

Cũng vậy, nếu một mạch điện có hai thành phần Analog và Digital

tạo thành thì phải có điểm nối đất. Nếu không sử dụng điểm nối đất

thì chương trình thông báo mạch điện bị lỗi hay cho những kết quả

sai trên các dụng cụ đo. Nó thực sự quan trong trong việc nối hai

cuộn dây của máy biến áp với nhau thông qua điểm nối đất và các

nguồn điều khiển. Chương trình cung cấp cho mỗi mạch điện nhiều

điểm nối đất. Mỗi điểm đã được nối đất sẽ nối trực tiếp với những

điểm nối đất khác trong cùng một mạch điện.

Battery: là một nguồn áp một chiều, nó có thể có giá trị điện áp từ

V đến vài kV. Độ sai số của nguồn Battery được đặt ở chế độ mặc

định, việc đặt giá trị sai số của nguồn đã được định rõ trong hộp

thoại Analysis > Monte Carlo. Việc cài đặt phải chính xác, chọn

chế độ “Use global tolerance” và nhập giá trị vào khung “Voltage

tolerance”.

DC Current Suorce: nguồn dòng một chiều, có giá trị từ A đến

vài kA.

AC Voltage Source: biểu tượng nguồn áp xoay chiều, có giá trị

điện áp từ V đến vài kV.

AC Current Source: nguồn dòng xoay chiều, có gái trị từ A đến

vài kA.

Voltage-Controlled Voltage Source: biểu tượng nguồn áp phụ

thuộc vào điện áp điều khiển.

Voltage-Controlled Current Source: biểu tượng nguồn dòng phụ

thuộc vào điện áp điều khiển.

Current Controlled Voltage Source: nguồn áp phụ thuộc vào dòng

điện điều khiển.

Current Controlled Current Source: nguồn dòng phụ thuộc vào

dòng điện điều khiển.

Vcc Source: đây là nguồn đáp ứng nhanh và tiện lợi trong số những

bộ nguồn. Nó luôn giữ mức điện áp 5V đáp ứng đúng với mức 1 của

số nhị phân hay logic đúng.




Vdd Source: tương tự như với nguồn Vcc nhưng nó giữ mức điện

áp là 15V.

Clock: biểu tượng nguồn tạo xung đồng hồ.

AM Source: nguồn điều biên phát ra sóng điều biên, sử dụng nó để

tạo và phân tích mạch liên lạc.

FM Source: nguồn điều tần phát ra sóng điều tần, sử dụng nó để tạo

và phân tích mạch liên lạc.

Voltage-Controlled Sine Wave Oscillator: nguồn tạo dao động

sóng Sin điều khiển bằng điện áp.

Voltage-Controlled Triangle Wave Oscillator: nguồn tạo dao

động sóng tam giác điều khiển bằng điện áp.

Voltage-Controlled Square Wave Oscillator: nguồn tạo dao động

xung vuông điều khiển bằng điện áp.

Controlled One-Shot: nguồn tạo xung kích có điều kiện.

b) Hộp linh kiện Basic:


Connector: điểm nối, dùng để nối các dây dẫn thành mạch rẽ. Mỗi

điểm nối có 4 đầu nối.

Resistor: điện trở.

Capacitor: tụ điện không cực tính.

Inductor: cuộn cảm.

Transformer: máy biến thế.

Relay: Rơ – le.

Switch: công tắc, [Space] là phím điều khiển công tắc và có thể thay

bằng phím khác trong bảng thuộc tính.




Time-Delay Switch: công tắc thời gian, 0.5 s là thời gian công tắc

bật sang tiếp điểm thường hở, có thể thay đổi trong bảng thuộc tính.

Voltage-Controlled Switch: công tắc điều khiển bằng điện áp. Nó

có hai giá trị: điện áp đóng điện Von và điện áp ngắt Voff. Nó sẽ

đóng khi điện áp đặt vào hai đầu khối điều khiển bằng hay lớn hơn

thông số Von. Nó sẽ ngắt khi điện áp đặt vào khối điều khiển bằng

hay nhỏ hơn điện áp Voff.

Current-Controlled Switch: công tắc điều khiển bằng dòng điện.

Dòng điện qua bộ điều khiển bằng dòng đóng Ion thì công tắc đóng.

Dòng điện qua bộ điều khiển bằng dòng ngắt Ioff thì công tắc ngắt.

Pull-Up Resistor: điện trở nâng áp. 1k : điện trở nối với nguồn +V; 5V : điện áp của nguồn

+V.

Potentiometer: biến trở. [R] là phím điều khiển cho biến trở: nếu

muốn tăng biến trở thì nhấn và giữ phím Shift và nhấp vào phím

điều khiển; muốn giảm giá trị của biến trở thì nhấn phím điều khiển

đặt cho biến trở.

Resistor Pack: bộ điện trở. Chứa 8 điện trở trong nó và có giá trị

chung cho tất cả.

Voltage-Controlled Analog Switch: công tắc Analog điều khiển

bằng điện áp. 0V là điện áp điều khiển ngắt công tắc; 1V là điến áp

đóng công tắc. Tín hiệu Analog điều khiển công tắc ngắt khi biên độ

tín hiệu bằng 0V và công tắc đóng khi biên độ tín hiệu bằng 1V.

Polarized Capacitor: tụ điện có cực tính.

Variable Capacitor: tụ thay biến thiên. Tương tự như biến trở, [C]

là phím điều khiển cho tụ : nhấn và giữ phím Shift và nhấn phím C

để tăng giá trị tụ; nhấn phím C để giảm giá trị tụ.

Variable Inductor: cuộn cảm biến thiên. Điều khiển tương tự như

tụ biến thiên nhưng phím điều khiển là L.

c) Hộp linh kiện Diode:


Diode: cho dòng điện chay thao một chiều và ngăn dòng điện ngược.



Zener Diode: là loại điode đặc biệt có khả năng ghim áp và được

phân cực ngược.

Led: diode phát quang.

Full Wave Bridge Rectifier: cầu diode tách sóng cả 2 bán kỳ.

Shockley Diode

Silicon Controlled Rectifier: (SCR)

Diac

Triac

d) Hộp linh kiện Transistor:


NPN BJT (Bipolar junction transistor)

PNP BJT (Bipolar junction transistor)

N-Channel JFET

P-Channel JFET

3-Terminal Depletion N-MOSFET

3-Terminal Depletion P-MOSFET

4-Terminal Depletion N-MOSFET

4-Terminal Depletion p-MOSFET

3-Terminal Enhanced N-MOSFET

3-Terminal Enhanced P-MOSFET

4-Terminal Enhanced N-MOSFET

4-Terminal Enhanced P-MOSFET

N-Channel GaAsFET

P-Channel GaAsFET



e) Hộp linh kiện IC số:

Nút Bảng liệt kê Tên

Danh sách IC họ 74xx. Chọn một

trong những IC thuộc họ này và

nhấp chuột vào nút Accept.

Danh sách IC họ 741xx. Chọn

một trong những IC thuộc họ này

và nhấp chuột vào nút Accept.










Danh sách IC họ 4xxx. Chọn một

trong những IC thuộc họ này và

nhấp chuột vào nút Accept.



f) Hộp linh kiện cổng Logic:


AND Gate: cổng AND. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ vào

trong bảng thuộc tính.

OR Gate: cổng OR. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ vào


NOT Gate: cổng đảo.

NOR Gate: cổng NOR. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ vào


NAND Gate: cổng AND. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ

vào trong bảng thuộc tính.

XOR Gate: cổng XOR. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ vào


XNOR Gate: cổng XNOR. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ

vào trong bảng thuộc tính.

Tristate Buffer: cổng đệm có điều kiện.

Buffer: cổng đệm.

Schmitt Trigger: cổng chuyển đổi xung vuông.



Nút Bảng liệt kê Tên

Danh sách IC có chứa cổng AND. Chọn

một trong những IC và nhấp chuột vào

nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng OR. Chọn


nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng NAND. Chọn


nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng NOR. Chọn


nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng NOT. Chọn


nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng XOR. Chọn


nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng XNOR. Chọn


nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng Buffer. Chọn


nút Accept.



g) Hộp linh kiện Indicators:


Voltmeter: đồng hồ đo điện áp. Có thể sử dụng nhiều đồng

hồ trong một mạch điện.

Ammeter: đồng hồ đo dòng điện. Có thể sử dụng nhiều

đồng hồ trong một mạch điện.

Bulb: bóng đèn công suất lớn.

Probe: bóng thử trong mạch số, giống như Led nhưng hiển

thị rõ hơn.

Seven-Segment Display: Led 7 đoạn.

Decoded Seven-Segment Display: Led 7 đoạn có sẵn bộ

giải mã BCD.

Buzzer: còi, phát ra âm thanh có tần số được chọn trong

bảng thuộc tính (trong hình là tần số 200Hz).

Bargraph Display: đồ thị hiển thị giải, mỗi thanh ngang

tương ứng xem như là một Led, 2V là điện áp thấp nhất cho

một thanh ngang dưới cùng sáng.

Decoded Bargraph Display: giải mã tín hiệu Analog hiển

thị lên các thanh sáng tương ứng với mỗi mức điện áp đưa

vào.

1.3. Vẽ và Mô phỏng mạch trong EWB:

1.3.1. Mạch chỉnh lƣu:

Hãy vẽ và mô phỏng mạch điện sau:



a) Mục đích – yêu cầu:

Mục đích: Nhằm giúp cho SV có kiến thức về mạch chỉnh lưu. Nắm vững nguyên lý hoạt

động, và cách thiết kế mạch chỉnh lưu theo sơ đồ nguyên lý. Biết cách lựa chọn các linh kiện từ

thanh công cụ và đo đạt các thông số kỹ thuật của mạch nhờ vào các thiết bị đo.

Yêu cầu: Các SV phải có kiến thức về điện tử cơ bản (hoặc điện tử công suất).

b) Kiến thức nền:

Mạch chỉnh lưu dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều, nhằm mục

đích cung cấp cho các mạch điện của thiết bị điện tử, hoặc nạp điện cho Acquy... Linh kiện chủ

yếu ở mạch chỉnh lưu là: Transistor, Diode, SCR, Triac, Diac...

Sơ đồ khối của bộ chỉnh lƣu:

Biến áp: có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ lưới điện xoay chiều thành điện có trị số phù hợp

với yêu cầu làm việc của thiết bị dùng điện một chiều .

Chỉnh lƣu: dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều . Ta có các

kiểu chỉnh lưu như sau : chỉnh lưu bán kỳ , chỉnh lưu toàn kỳ , chỉnh lưu cầu . Nhưng trong bài

tập các bạn chỉ chú ý đến phần chỉnh lưu bán kỳ .

Lọc điện: có nhiệm vụ san bằng gợn sóng ở dạng dòng một chiều vừa được chỉnh lưu,

giúp cho dạng dòng một chiều được phẳng hơn.

Nguyên lý hoạt động của mạch:

Khi bán kỳ dương xuất hiện tại đầu anốt của Diode thì Diode sẽ được phân cực thuận. Lúc

này, có dòng chạy qua diode và tải. Ngược lại, khi bán kỳ âm xuất hiện tại đầu anốt của diode thì

diode sẽ được phân cực nghịch . Lúc này, không có dòng chạy qua diode và tải.

Khi chọn diode chỉnh lưu, phải thỏa mãn 3 thông số sau:

Dòng đỉnh diode: Ip Im .

Dòng trung bình: Itb Idc .

Điện áp ngược diode: Vng VM .

c) Các bƣớc tiến hành:

Để thiết kế mạch điện trên, cần phải khởi động chương trình Electronics WorkBench

bằng cách chọn lệnh Start > Programs > Electronics WorkBench > Electronics WorkBench

Sau khi đã khởi động chương trình EWB, màn hình EWB xuất hiện và chúng ta sẽ tiến

hành vẽ sơ đồ mạch điện này theo các bước như sau:



Bƣớc 1: Lấy linh kiện

Số linh kiện cần phải lấy để thiết kế mạch:

Diode: D1N4001.

Tụ điện: 50F.

Điện trở: 1k.

Nguồn: Vac = 24V/50Hz, Ground.

Biến áp.

Dưới đây sẽ trình bày cách lấy các linh kiện trên:

Diode:

SV dùng chuột nhấp vào biểu tượng linh kiện diode để mở hộp linh kiện này.

Trong hộp linh kiện này, nhấn chuột vào nút Diode; kéo nó vào màn hình thiết kế và

đặt tại vị trí thích hợp.

Sau đó nhấn vào nút Close (có hình dấu X) bên trên góc phải của hộp linh kiện để

đóng hộp linh kiện này lại.

Điện trở:

Tiếp theo hãy nhấp chuột vào hộp linh kiện Basic để mở cửa sổ Basic.

Trong cửa sổ Basic vừa mở, bạn hãy chọn nút có biểu tượng điện trở

(Resistor).

Nhấp chuột vào biểu tượng điện trở sao cho đầu con trỏ xuất hiện biểu

tượng điện trở, kéo nó vào màn hình thiết kế, đặt tại vị trí thích hợp và

thả chuột ra.

Do chương trình mặc định đối với điện trở là nằm ngang vì vậy, cần phải xoay cho

điện trở nằm dọc bằng cách nhấp chuột chọn điện trở cần xoay sao cho điện trở biến

thành màu đỏ, và sau đó nhấp chuột vào nút Rotate (Phím tắt Ctrl + R) trên thanh

công cụ (lệnh này sẽ xoay linh kiện một góc 900 theo chiền ngược chiều kim đồng

hồ).

Sau khi nhấp vào nút Rotate, điện trở sẽ xoay một góc 900

so với lúc đầu.



Tụ điện và biến áp: cách thực hiện tương tự như cách lấy điện trở.

Nguồn:

Để lấy nguồn cung cấp cho mạch thì nhấp chuột vào biểu tượng nguồn Sources.

Lúc này , cửa sổ Sources hiện ra.

Khi cửa sổ nguồn hiện ra, SV chỉ cần nhấp và giữ chuột vào biểu tượng nguồn AC

Voltage Source. Sau đó, kéo biểu tượng nguồn đó và đặt vào vị trí cần thiết kế, rồi thả

chuột.

Trong hộp linh kiện Sources còn mở, bạn hãy chọn MASS có biểu tượng nối đất

(Ground) và kéo nó vào cửa sổ thiết kế, đặt vào vị trí thích hợp và thả chuột.

Bƣớc 2: Sắp xếp các linh kiện theo nhƣ sơ đồ nguyên lý

Muốn di chuyển

linh kiện thì các

bạn làm như sau :

dùng chuột nhấp

và giữ linh kiện

cần di chuyển.

Sau đó, kéo chuột

tới một vị trí mà

mong muốn, rồi

thả chuột ra.



Bƣớc 3: Chọn trị số và nhãn cho linh kiện

Trong bài tập này, giá trị của các linh kiện là: R=1k, C 50F, V= 24V/50Hz/0Deg,

Diode loại D1N4001.

Chọn trị số và nhãn cho điện trở:

Nhấp chuột phải vào điện trở R1, một trình đơn sổ sẽ xuất hiện, nhấp chuột vào lệnh

Component Properties.

Cửa sổ Resistor Properties sẽ xuất hiện, trong bảng Label hãy nhập tên R vào ô

Label.

Nhấp chuột vào nút OK khi đã nhập xong.

Chọn trị số cho tụ điện:

Nhấp chuột phải vào tụ điện C, trong trình đơn sổ xuống hãy nhấp chuột chọn lệnh




Trong cửa sổ Capacitor Properties nhập giá trị 50 vào ô Capacitance và trong ô đơn

vị là F.

Nhấp vào nút OK khi đã chấp nhận các thông số vừa nhập.

Gán nhãn cho tụ điện:

Nhấp chuột phải vào tụ điện C, trong trình đơn sổ xuống hãy nhấp chuột chọn lệnh


Trong cửa sổ Capacitor Properties nhập tên C vào trong ô Label.

Nhập xong nhấn OK để chấp nhận.



Chọn loại diode

Nhấp chuột phải vào Diode, một trình đơn sẽ sổ xuống. Trong trình đơn này, SV hãy

nhấn chuột chọn lệnh Component Propeties.

Cửa sổ Diode Properties xuất hiện. Trong cửa sổ này, hầu hết các linh kiện đều được

đặt ở chế độ mặc định (default) là lý tưởng (ideal). Do đó, để chọn loại Diode

D1N4001 thì SV chọn lệnh Models và chọn tên nhà sản xuất linh kiện là internat

trong cột Library. Sau đó, hãy chọn loại D1N4001 trong cột Model.

Cuối cùng nhấp chuột vào nút OK.

Chọn nguồn:

Nhấp chuột phải vào nguồn AC Voltage Source, trong trình đơn sổ xuống hãy chọn

lệnh Component Properties.



Sau khi chọn lệnh Component Properties, cửa sổ AC Voltage Source Properties

xuất hiện. Trong cửa sổ này, SV hãy chọn lệnh Value và tiến hành thay đổi giá trị của

nguồn bằng cách nhập giá trị 24 (đơn vị V) trong ô Voltage(V); nhập giá trị 50 vào ô

Frequency (đơn vị Hz). Sau đó chọn OK để chấp nhận các thông số vừa nhập vào.

Bƣớc 4: Nối mạch theo sơ đồ nguyên lý

Để có thể nối mạch được dễ dàng và nhanh chóng thì SV hãy tiến hành như sau

Đặt mũi tên con trỏ ngay tại 1 chân của cuộn sơ cấp biến áp sao cho xuất hiện một

chấm đen, lúc này nhấp và giữ chuột rồi kéo đến đầu dương của nguồn điện. Khi thấy

tại đây cũng xuất hiện một chấm đen thì SV hãy thả chuột ra. Kết quả là ta đã có một

đường nối mạch.

Đặt con trỏ ngay tại chân còn lại của cuộc sơ cấp biến áp sao cho xuất hiện chấm đen,

rồi kéo chuột đến đầu âm của nguồn điện. Khi thấy xuất hiện chấm đen thì hãy thả

chuột ra.

Đặt mũi tên con trỏ ngay tại chân Anode của Diode, sao cho xuất hiện dấu chấm đen.

Sau đó kéo chuột đến một đầu thứ cấp của biến áp, khi thấy xuất hiện chấm đen thì

hãy thả chuột ra.

Đặt mũi tên con trỏ chuột ngay tại chân Catot của Diode sao cho xuất hiện chấm đen,

rồi kéo chuột đến chân dương của tụ điện. Đến khi thấy xuất hiện chấm đen tại chân

dương thì thả chuột ra.



Đặt con trỏ chuột tại chân điện trở, khi xuất hiện chấm đen thì hãy kéo chuột đến nối

với điểm giữa của doạn dây nối Diode và tụ điện sao cho xuất hiện chấm tròn nhỏ rồi

thả chuột.

Đặt mũi tên con trỏ chuột tại chân còn lại của điện trở sao cho xuất hiện chấm đen rồi

kéo chuột đến nối với Mass.

Đặt mũi tên con trỏ ngay tại chân còn lại chưa nối dây của tụ điện, sau khi xuất hiện

chấm đen thì nhấp chuột và kéo đến điểm giữa đoạn dây nối của điện trở và Mass. Khi

thấy xuất hiện một vòng tròn nhỏ thì thả chuột ra.

Đặt mũi tên con trỏ chuột tại đầu còn lại của cuộn thứ cấp biến áp, khi xuất hiện dấu

chấm đen thì nhấp chuột và kéo đến điểm nối Mass chung của tụ điện và điện trở

Lưu ý:

Có đôi khi ta cũng thực hiện cách nối mạch như trên, nhưng đường nối mạch không được

kết dính lại với nhau. Lúc này cần lưu ý đến việc kết nối của chân linh kiện, đối với một chân



linh kiện chỉ cho phép các bạn kết nối được một lần. Cho nên, khi các bạn nối thêm một chân

linh kiện khác vào giữa 2 chân linh kiện đã nối để tạo thành một nút có 3 ngã (hoặc 4 ngã) thì

phải đảm bảo khoảng cách giữa 2 chân linh kiện đủ lớn, để có thể thực hiện việc kết nối.

Mỗi một nút chỉ có thể kết nối có 4 ngã mà thôi.

Nếu trong quá trình kết nối mà các dây nối không được ngay thẳng thì điều chỉnh bằng

cách dùng chuột nhấp vào đường dây đang nối (đường dây không ngay thẳng) và giữ chuột, rồi

sau đó kéo chuột để điều chỉnh lại sao cho thẳng hàng và thả chuột ra.

Sau khi thực hiện giai đoạn nối dây, ta sẽ có một mạch điện hoàn chỉnh như sau:

Ngoài ra, còn có thể chọn màu sắc cho đường dây nối bằng cách như sau: chọn đường dây

cần đổi màu sắc và Double click vào đường dây. Lúc này, có một cửa sổ hiện ra. Sau đó, các bạn

chọn màu sắc như ý muốn và nhấp vào OK. Kết quả là đường dây nối sẽ hiện ra đúng màu đã

được chọn.



Bƣớc 5: Khảo sát mạch chỉnh lƣu bán kỳ.

Sau khi đã kết nối mạch hoàn chỉnh, để tiến hành việc khảo sát dạng sóng của mạch điện

thì SV cần phải lấy các thiết bị đo kiểm và nối vào trong sơ đồ mạch điện như sau

Trong quá trình khảo sát mạch, muốn xem được dạng sóng ta chỉ cần Double click vào

ngay tại thiết bị đo, lúc này thiết bị đo sẽ được phóng to và cụ thể trong mạch dao động này thiết

bị đo là dao động ký. Kết quả sẽ có được một màn hình dao động ký kích cở lớn để tiện cho việc

khảo sát dạng sóng. Mặt khác muốn tăng kích cở của màn hình dao động ký lớn hơn nữa thì

nhấp chuột vào nút Expand, nút này ở phía trên của màn hình dao động ký.

Muốn thu nhỏ lại giống như hình dáng ban đầu, ta hãy nhấp chuột vào nút Reduce. Sau khi

tất cả đã được chuẩn bị hoàn chỉnh thì SV bắt đầu cho mạch hoạt động bằng cách nhấp nút

Activate simulation (nút này nằm bên góc phải của màn hình EWB).

Trong lúc kích cho mạch hoạt động SV phải quan sát trên màn hình của dao động ký, xem

kết quả như thế nào. Để tiến hành đến việc điều chỉnh các phím trên dao động ký sao cho dạng

sóng ở ngõ ra là rõ nhất, còn nếu trong quá trình điều chỉnh mà mạch vẫn không hoạt động thì

phải xem lại mạch có bị lỗi không hoặc chú ý thay đổi trị số của một vài linh kiện đặt biệt nằm

trong mạch. Quá trình thay đổi trị số của linh kiện và kiểm tra mạch lắp ráp phải tiến hành

thường xuyên để cho khả năng hoạt động của mạch có khả thi hơn.

Sau khi mạch đã hoạt động cần lưu lại sơ đồ mạch điện, ta thực hiện bằng cách nhấn chuột

vào nút Save trên thanh công cụ.



Cửa sổ Save Circuit File xuất hiện:

Đặt tên cho mạch điện vừa thiết kế vào khung File name, sau đó nhấp vào nút Save, vậy là

mạch điện của bạn đã được đặt tên là Mạch chỉnh lƣu bán kỳ.ewb và tên này sẽ nằm ở góc trên

bên trái của màn hình thiết kế.

d) Kết luận:

Ở bán kỳ dương, tại đầu Anode điện áp dương hơn đầu Kathode nên Diode dẫn. Và ngược

lại, ở bán kỳ âm thì diode ngưng dẫn .

Dạng sóng ngõ ra của mạch chỉnh lưu bán kỳ và giá trị điện áp trên Voltmeter như sau:

1.3.2. Mạch khuếch đại BJT:

Hãy vẽ và mô phỏng mạch điện sau:

Đặt tên cho mạch điện vào khung File name



a) Mục đích – yêu cầu:

Mục đích: nhằm giúp cho SV có kiến thức về mạch khuếch đại, nắm vững nguyên lý hoạt

động và cách thiết kế mạch điện theo sơ đồ lý thuyết. Biết cách lựa chọn linh kiện từ thanh công

cụ và đo đạt các thông số kỹ thuật của mạch nhờ vào các thiết bị đo.

Yêu cầu: SV phải có kiến thức về điện tử cơ bản.

b) Kiến thức nền:

Chức năng của các linh kiện trong mạch điện:

Trong sơ đồ mạch khuếch đại dùng Transistor ở trên có các điện trở Rc để lấy điện áp tín

hiệu ở ngõ ra, điện trở RE để ổn định nhiệt, cầu phân áp RB1 và RB2 để phân cực một chiều cho

cực B để chọn điểm làm việc tĩnh Q trên đặt tuyến ngõ ra. Các tụ điện C1 và C2 gọi là tụ liên lạc

có tác dụng cách ly điện áp một chiều giữ các chân B và C của transistor với nguồn tín hiệu ngõ

vào và mạch điện ở ngõ ra. Tụ điện CE ghép song song điện trở RE gọi là tụ phân dòng để loại bỏ

tín hiệu xoay chiều trên cực E xuống mass. Các tụ C1, C2, CE có trị số chọn sao cho nó có dung

kháng rất nhỏ so với trị số các điện trở trong mạch tần số của tín hiệu khuếch đại. Điện trở RS là

nội trở của nguồn tín hiệu VS. Nguồn tín hiệu VS có biên độ hiệu dụng nhỏ cỡ vài milivôn đến

vài chục milivôn.

Nguyên lý hoạt động của mạch:

Khi tín hiệu vào ở bán kỳ dương thì Transistor dẫn và ở ngõ ra của mạch khuếch đại (cực

C của transistor) sẽ có bán kỳ âm.Và ngược lại, khi tín hiệu vào ở bán kỳ âm thì Transistor

ngưng dẫn và ở ngõ ra của mạch khuếch đại có bán kỳ dương. Do đó, ở ngõ ra của mạch khuếch

đại xuất hiện cả chu kỳ sóng sin nhưng có biên độ lớn hơn biên độ của tín hiệu vào.

c) Các bƣớc tiến hành :

Sau khi khởi động chương trình EWB, (bằng cách: chọn lệnh Start > Programs >

Electronics WorkBench > Electronics WorkBench), tiến hành thực hiện các bước sau:

Bƣớc 1: Lấy linh kiện

Số linh kiện cần phải lấy để thiết kế mạch:

Transistor: Q2SC1815 x 1 .

Điện trở: RB1= 56 k; RB2= 10 k; Rc= 1 k; Re= 0.5 k; Rs= 0.6 k.

Tụ điện: C1 = 10 µF; C2 = 10 µF; CE = 50 µF.

Nguồn: Vcc = 12V; Vac = 10 mV/50Hz; Ground.

Transistor:

Khi lấy Transistor SV dùng chuột nhấp vào biểu tượng linh kiện transistor.



Sau đó cửa sổ Transistor hiện ra:

SV hãy dùng chuột nhấp và giữ vào biểu tượng Transistor loại NPN. Và sau đó, kéo

biểu tượng linh kiện Transistor vào trong màn hình thiết kế mạch, rồi đặt linh kiện tại

vị trí thích hợp nơi thiết kế và thả chuột. Lúc này ta sẽ có được một linh kiện

Transistor.

Sau khi lấy xong linh kiện Transistor, đóng cửa sổ linh kiện lại bằng cách nhấp chuột

vào nút Close (có hình dấu X) nằm bên góc phải của cửa sổ.

Đèn tín hiệu:

Để lấy đèn hiển thị cho mạch khuếch đại thì các bạn hãy nhấp chuột vào biểu tượng

led 7 đoạn (Indicators).

Lúc này, cửa sổ Indicators hiện ra.

Di chuyển con trỏ vào biểu tượng đèn hiển thị mang tên: Decoded Bragraph Display

và nhấp giữ chuột vào biểu tượng; kéo biểu tượng vào màn hình thiết kế và đặt đúng

vị trí thích hợp; rồi thả chuột. Kết quả có được một đèn hiển thị.

Nhấn chuột vào nút Close để đóng cửa sổ Indicators.

Điện trở, tụ, nguồn: thực hiện như ví dụ trước.



Bƣớc 2: Sắp xếp các linh kiện sao cho mạch điện được thiết kế theo ý muốn.

Bằng cách di chuyển, xoay và linh kiện sắp xếp các linh kiện theo sơ đồ mạch điện, ta

được hình vẽ như sau:

Bƣớc 3: Chọn trị số và nhãn cho linh kiện:

Chọn lại trị số và nhãn cho từng linh kiện của mạch điện sao cho các giá trị đó phù hợp với

yêu cầu của mạch cần thiết kế.

Cách chọn trị số điện áp cho đèn hiển thị:

Để làm được điều này thì hãy Double click chuột vào đèn hiển thị. Lúc này, sẽ có một

cửa sổ Decoded Bargraph Display Properties.

SV hãy lưu ý đến biên độ tín hiệu tại ngõ ra cao nhất là bao nhiêu để từ đó có chia cho

10. Và lấy giá trị một phần để điền vào cho mục mang tên: Lomest segment turn-on

voltage(VL). Đây chính là mức điện áp nhỏ nhất cho phép một đèn led trong đèn hiển

thị sáng. Còn mục mang tên Highest segment turn-on voltage(VH), chính là mức

điện áp cao nhất để cho 10 đèn led sáng trong đèn hiển thị. Trong mạch điện này, biên

độ tín hiệu ra cao nhất là khoảng 21 mV đến 22 mV.Do đó,các bạn cần phải điền vào

mục VL: 2 mv và mục VH: 21 mV, nhằm mục đích để cho 10 bóng đèn led của đèn

hiển thị đều sáng hết theo sự biến thiên của biên độ tín hiệu tại ngõ ra.



Việc chọn trị số và dán nhãn cho điện trở, tụ, nguồn… thực hiện như ví dụ trước.

Trong khi thực hiện, ta có thể gặp khó khăn khi nhập tiếng Việt, sau đây trình bày cách

nhập tiếng Việt trong Workbench.

Cách gõ chữ tiếng việt trong Workbench:

Để gõ chữ tiếng việt trong Workbench SV hãy làm như sau: Ở mạch điện, trên đèn

hiển thị có ghi chữ Hiển thị, nhằm chú thích cho người xem biết được trong mạch

điện linh kiện đó là cái gì, hãy di chuyển con trỏ đến biểu tượng có ký hiệu chữ M và

nhấp chuột (ký hiệu mang tên: Miscelaneous).

Lúc này, cửa sổ hiện ra ngay phía dưới biểu tượng, chỉ cần nhấp và giữ chuột vào biểu

tượng ký hiệu chữ A nằm bên trong cửa sổ (ký hiệu mang tên: Textbox), sau đó kéo

biểu tượng vào màn hình thiết kế, rồi thả chuột.

Kế tiếp đó, nhấn nút phải chuột vào chữ A, trong trình đơn sổ xuống hãy chọn lệnh

Component Properties và kết quả là có một cửa sổ Textbox hiện ra như sau:

Trong ô Textbox, đánh chữ HIỂN THỊ, vào chọn lại phong chữ bằng nhấp chuột vào

nút Set Font. Khi này, lại có thêm một cửa sổ Font hiện ra: chọn Font VNITimes,

Font style: Bold, Size:16. Cuối cùng, di chuyển con trỏ vào nút OK và nhấp chuột.



Lưu ý: Mặc dù khi chọn Set Font rồi nhưng chữ này sẽ hiện ra dưới dạng một Font khác. Khi này

vẫn cứ nhấn OK để thoát ra khỏi hộp Textbox, sau đó nhấp và giữ chuột vào biểu tượng chữ A;

kéo chữ HIỂN THỊ ra; đặt vào màn hình thiết kế; thả chuột. Kết quả sẽ có được chữ với Font

VNI – Times.

Muốn di chuyển các chữ thì giống như cách di chuyển các linh kiện vậy.

Bƣớc 4: Nối mạch theo sơ đồ nguyên lý

Để có thể nối mạch được dễ dàng và nhanh chóng thì các bạn hãy tiến hành như sau :

Đặt mũi tên con trỏ ngay tại vị trí chân linh kiện , sao cho ở chân linh kiện có xuất hiện dấu

chấm đen. Lúc này, nhấp và giữ chuột, sau đó các bạn kéo chuột tới chân linh kiện cần nối và để

cho tại chân linh kiện đó cũng xuất hiện dấu chấm đen thì các bạn thả chuột , kết quả các bạn sẽ

được một đường nối mạch .

Dựa vào cách nối dây trên lần lượt tạo thành một mạch điện như hình vẽ ở dưới đây.



Bƣớc 5: Khảo sát mạch khuếch đại dùng transistor:

Sau khi các bạn đã kết nối mạch hoàn chỉnh và để tiến hành đến việc khảo sát dạng sóng

của mạch điện thì các bạn cần phải lấy các thiết bị đo kiểm theo cách lấy linh kiện như đã trình

bày ở trên, và nối vào trong sơ đồ nguyên lý như sau:

Trong quá trình khảo sát mạch, muốn xem được dạng sóng chỉ cần các bạn Double click

chuột vào ngay tại thiết bị đo, lúc này thiết bị đo sẽ được phóng to và cụ thể trong mạch schmitt

trigger này thiết bị đo là dao động ký. Kết quả sẽ có được một màn hình dao động ký kích cở lớn

để tiện cho việc khảo sát dạng sóng.

Mặt khác muốn tăng kích cở của màn hình dao động ký lớn hơn nữa thì các bạn nhấp

chuột vào nút Expand. Muốn thu nhỏ lại giống như hình dáng ban đầu, bạn hãy nhấp chuột vào

nút Reduce. Sau khi tất cả đã được chuẩn bị hoàn chỉnh thì các bạn bắt đầu cho mạch hoạt động.

Để mạch hoạt động được các bạn nhấp nút Activate simulation (nút này nằm bên góc phải của

màn hình EWB).

Trong lúc kích cho mạch hoạt động thì các bạn phải quan sát trên màn hình của dao động

ký, xem kết quả như thế nào để tiến hành việc điều chỉnh các phím trên dao động ký sao cho

dạng sóng ở ngõ ra là rõ nhất, còn nếu trong quá trình điều chỉnh mà mạch vẫn không hoạt động

thì phải xem lại mạch có bị lỗi không hoặc chú ý thay đổi trị số của một vài linh kiện đặt biệt

nằm trong mạch. Quá trình thay đổi trị số của linh kiện và kiểm tra mạch lắp ráp phải tiến hành

thường xuyên để cho khả năng hoạt động của mạch có tính khả thi hơn.



Sau khi mạch đã hoạt động thì các bạn tiến hành đến việc lưu lại sơ đồ mạch điện bằng

cách nhấn chuột vào nút Save trên thanh công cụ.

Đặt tên cho mạch điện bạn vừa thiết kế vào khung File name. Sau đó nhấp vào nút Save,

vậy là mạch điện của bạn đã được đặt tên là Mạch khuếch đại.ewb và tên này sẽ nằm ở góc trên

bên trái của màn hình thiết kế.

d) Kết luận: Điện áp và sóng ngõ ra của mạch khuếch đại như sau:



1.4. Bài tập:

Bài 1: Mạch điện RC với tín hiệu hình sin

Hãy vẽ mạch điện như hình sau:

R C

24V

Cho R = 10, C = 475. Hãy mô phỏng mạch điện trên và xác định các thông số theo

yêu cầu như trong bảng bên dưới.

Mẫu số 1 2 3 4

Dung kháng Zc () 1 5 20 30

Tần số f (Hz)

Ur (V)

Uc(V)

I (A)

(Deg)

Kết luận sự phụ thuộc của góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong mạch RC khi

tần số tín hiệu thay đổi:

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

Kết luận sự phụ thuộc của góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong mạch RC khi

điện dung thay đổi:

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

Bài 2: Mạch điện RL với tín hiệu hình SIN


R

24V

L

Cho R=10 và L = 1mH. Hãy mô phỏng mạch điện trên và xác định các thông số theo

yêu cầu như trong bảng bên dưới.

Mẫu số 1 2 3 4

Dung kháng ZL () 2 5 15 20

Tần số f (Hz)

Ur (V)

UL(V)

I (A)

(Deg)



Kết luận sự phụ thuộc của góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong mạch RL khi

tấn số tín hiệu thay đổi:

.................................................................................................................................................

Kết luận sự phụ thuộc của góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong mạch RL khi

điện cảm thay đổi:

.................................................................................................................................................

Bài 3: Mạch điện RLC với tín hiệu hình SIN


L

318mH

120Vac

C

79.5uF

R

80

Hãy mô phỏng mạch điện trên với tần số f = 50Hz và xác định các thông số theo yêu

cầu như trong bảng bên dưới.

Các thông số UR UL UC I (A) Ztổng (Deg)


CL

220Vac

R

Cho tụ điện 500µF, điện trở 10Ω. Hãy mô phỏng mạch điện trên và xác định giá trị L

ở tần số 100Hz. L=...............................

Cho tụ điện 10µF, điện trở 100Ω. Hãy mô phỏng mạch điện trên và xác định giá trị L

ở nguồn U= 200, tần số f= 50Hz. L=................................

Bài 4: Mạch xoay chiều ba pha


R1 100

S2

1 2

V2

24V/120S3

1 2R3 100

R2 100

S1

1 2

V3

24V/240

V1

24V/0



Bật các công tắc mô phỏng và các công tắc S. Hãy mô phỏng mạch điện trên và xác

định các thông số theo yêu cầu như trong bảng bên dưới.

Kết quả đo Kết quả tính

UA UB UC UAB UBC UCA IA; IB; IC Ud 3 Uf


R2 100

S3

1 2

S2

1 2

V1

24V/0

K

1 2

R1 1K

V3

24V/240

R3 100

S1

1 2

V2

24V/120

Trường hợp khóa K hở:



Chế độ UAB UBC UCA UA UB UC U0 IA IB IC

Đối xứng

Không đối xứng

Trường hợp khóa K kín:



Chế độ UAB UBC UCA UA UB UC IA IB IC I0

Đối xứng

Không đối xứng

So sánh kết quả 2 trường hợp K hở và K kín:

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................


S2

1 2

S3

1 2R3 100

S1

1 2

V1

24V/0

R2 100V2

24V/120V3

24V/240

R1 100





Kết quả đo Kết quả tính

UAB UBC UCA IA IB IC IAB; IBC; ICA Id 3 If



Chƣơng 2. CIRCUITMAKER 2000

PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ

2.3.1 Giới thiệu và cài đặt phần mềm:


CircuitMaker là một phần mềm thân thiện, dễ sử dụng để mô phỏng mạch. Đặc biệt là

mô phỏng mạch số. Những người bắt đầu tìm hiểu thế giới số cũng như các chuyên gia trong

lĩnh vực này đều tìm thấy các công cụ hữu ích trong phần mềm CircuitMaker.

Từ ý nghĩa đó, tài liệu này được biên soạn nhằm cung cấp cho những người mới bắt

đầu những kiến thức căn bản nhất để có thể nhanh chóng làm chủ được phần mềm

CircuitMaker. Tài liệu được biên soạn gồm ba phần: phần đầu, MỞ ĐẦU, sẽ giới thiệu một số

khái niệm căn bản, các phím nóng…; phần thứ hai, VẼ VÀ CHỈNH SỮA MẠCH NGUYÊN

LÝ, sẽ hướng dẫn cách vẽ mạch nguyên lý trong CircuitMaker; phần thứ ba, MÔ PHỎNG

MẠCH SỐ, sẽ hướng dẫn cách thực hiện mô phỏng mạch nguyên lý đã vẽ.

2.1.2. Cài đặt:

Để cài đặt CircuitMaker 2000 ta thực hiện nhƣ sau:

Start >Program>Run ta sẽ thấy cửa sổ sau:

Trong cửa sổ này ta click nút Browse... để chọn file cần cài đặt. Sau khi chọn file cần cài

đặt trong cửa sổ Browse ta nhấn Open.

Sau khi nhấn OK ta thấy giao diện cài đặt CircuitMaker2000 xuất hiện.

Ðể tiếp tục cài đặt ta nhấn nút Standard, cửa sổ cài đặt xuất hiện. Trong của sổ cài đặt ta có

thể click nút Next để chọn cài đặt, hoặc click nút Cancel để loại bỏ cài đặt.



Hộp thoại yêu cầu xác nhận đồng ý về chính sách bản quyền, ta click Yes để quá trình cài

đặt được tiếp tục.

Sau khi xác nhận đồng ý bản quyền, một hộp thoại khác xuất hiện yêu cầu ta nhận tên và

công ty sử dụng phần mềm này (lưu ý là có thể nhập tên và tên công ty tùy ý).

Hộp thoại yêu cầu nhập mã khách hàng. Sau khi nhập xong ta Click Next.

Hộp thoại yêu cầu ta chọn Folder chứa chương trình CircuitMaker2000, thường thì ta cứ

mặc định ta Click Next.

Cửa sổ yêu cầu chọn loại setup, ta thường chọn “Typical”. Sau đó tiếp tục chọn Next cho

đến khi cài xong chương trình.



Giao diện sau khi cài đặt chương trình CircuitMaker2000.



2.3.1 Giao diện của CircuitMaker

Môi trường CircuitMaker bao gồm Title Bar, Menu Bar, Toolbar, Status Bar, Panel,

Schematic Window và Analysis Window

Ngoài những thành phần căn bản tồn tại trong hầu hết các ứng dụng đồ họa hiện nay như

Title Bar, Menu Bar, Status Bar các thành phần còn lại có ý nghĩa như sau:

Panel gồm ba tab là Browse, Search, Digital dùng để tìm kiếm các thiết bị phục vụ cho

việc ráp mạch và mô phỏng, thiết lập các thông số cho mô phỏng số.

Schematic Window là cửa sổ soạn thảo, trên đó ta sẽ thực hiện vẽ mạch,

Analysis Window là cửa sổ hiển thị các kết quả đo đạc như áp, dòng, dạng sóng… Hai

cửa sổ Schematic và Analysis có thể có hoặc không tùy theo ta thay đổi, cụ thể sẽ trình

bày trong phần mô phỏng mạch số.

Các linh kiện sau khi đã được đặt đúng vị trí sẽ được kết nối với nhau bằng các dây nối.

Mạch sau khi đã được nối dây cho phép mô phỏng, kiểm tra bằng các công cụ mô phỏng của

CircuitMaker.

2.2.1. Các file của CircuitMaker

CircuitMaker gồm nhiều file sử dụng cho các mục đích riêng với các phần đuôi như sau:

.CKT Mạch nguyên lý

.DAT File dữ liệu (phím nóng; đặc tả kỹ thuật của các thiết bị)

.MOD File lưu trữ chế độ hoạt động

.LIB Thư viện các thiết bị.

.SUB File các mạch con

.SDF Dạng sóng mô tả file setup.

2.2.2. Quy trình sử dụng CircuitMaker

Việc sử dụng CircuitMaker có thể chia làm sáu bước như sau:

1. Chọn các thiết bị cần thiết (điện trở, tụ, IC…) và đưa lên bản vẽ.

2. Sắp xếp các thiết bị này cho hợp lý.



3. Thiết lập các thông số của thiết bị (độ trễ, nội dung ROM…).

4. Xóa hoặc thêm các thiết bị tùy theo yêu cầu.

5. Nối dây.

6. Mô phỏng và kiểm tra mạch đã vẽ.

2.2.3. Các thanh công cụ của CircuitMaker:

Có thể thực hiện các chức năng của CircuitMaker bằng các nút nhấn trên thanh công cụ

(Toolbar) nằm phía trên của Schematic Window. Toolbar gồm có các thành phần như sau:

Chức năng của các công cụ này được giới thiệu ở Bảng 1.1. Chức năng chi tiết sẽ được trình

bày ở các phần sau.

Bảng 1.1: Chức năng của Toolbar

Tên Công dụng Tên Công dụng

Panel Bật tắt cửa sổ panel Rotate Xoay thiết bị

New Tạo bản vẽ mới Mirror Lật thiết bị đối xứng qua trục

đứng

Open Mở bản vẽ đã lưu Traxmaker Tạo netlist và chạy traxmaker

Save Lưu bản vẽ Help Trợ giúp

Print In bản vẽ Reset Khởi động lại quá trình mô

phỏng

Arrow tool Chọn, di chuyển các thành phần

Analyses setup Thiết lập thông số phân tích

Wire tool Vẽ dây nối, bus Run analog Chạy, dừng mô phỏng tương

tự

Text tool Chèn đoạn văn bản Trace digital Hiển thị giá trị số của dây dẫn

Delete tool Xóa một thành phần Run digital Chạy, dừng mô phỏng số

Probe tool Đo tín hiệu Step digital Chạy một bước mô phỏng số

Zoom tool Phóng to thu nhỏ bản vẽ Tile windows Chọn cách hiển thị các cửa sổ

Fit to

window

Hiện toàn bộ bản vẽ

trên cửa sổ



2.2.4. Các Menu trong CircuitMaker

Trong quá trình sử dụng CircuitMaker, chắc chắn rằng các tùy chọn trên thanh công cụ

không thể đáp ứng tất cả các yêu cầu của người sử dụng. Vì thế, một công cụ thứ hai luôn luôn

có sẵn và có thể đáp ứng mọi nhu cầu của người sử dụng đó là các menu. Trong CircuitMaker có

6 menu chính là File, Edit, View, Options, Macros, Simulation… Trong mỗi menu đều có nhiều

tab tùy chọn khác nhau, trong chương này chỉ đề cập tới những tùy chọn thường sử dụng nhất

trong quá trình làm việc.

a) Menu FILE:

New: mở tập tin làm việc mới (thao tác này sẽ

xóa tất cả các dữ liệu trên màn hình).

Open: mở một tập tin đã lưu trong đĩa.

Close: đóng một tập tin đang hiện hành.

Revert: trả lại nguyên thuỷ tập tin hiện hành ở

lần Save cuối cùng.

Merge: chèn một tập tin có đuôi mở rộng ckt

vào bản vẽ ngay ở góc trái trên cùng của màn

hình. Tập tin này sẽ đè lên các đối tượng đang

hiện hành nếu năm trong vùng chèn của nó.

Vì vậy trước khi chèn, các đối tượng phải

được chuyển ra khỏi vùng tập tin định chèn

vào.

Save: lưu trữ tập tin đang soạn thảo vào ổ đĩa.

Save As: lưu tập tin đang soạn thảo với một

tên khác.

Export: chọn phương thức giao tiếp giữa tập

tin của CircuitMaker với ứng dụng khác. Ví dụ như xuất qua phần mềm TraxMaker, Orcad

Layout…

b) Menu EDIT:

Undo: hủy bỏ thao tác vừa thực hiện cuối

cùng.

Cut: cắt các đối tượng được chọn vào

Clipboard.

Copy: cắt các đối tượng được chọn vào

Clipboard.

Paste: dán nội dung chứa trong clipboar vào

tập tin 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.



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.



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:



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).



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.



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.



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.



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)

+ V110V

R230

R110

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.



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.



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



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

R110

R230



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)



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.



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.



Ví dụ: Mô phỏng mạch điện cổng AND sau đây:

123S

S20V

S10V

L1CP1CP2

Q1Q2

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 công cụ

Digital chứa Led 7 đoạn, Led hiển thị logic, Led hiển thị ở độ Ascii. Nhấp chọn

Led hiển thị logic sau đó nhấp chọn Place hoặc Double click vào tên công muốn

lấy để đưa vào màn hình làm việc.

Lấy công tắc logic (Logic Switch): Nhấp chọn thư viện Switches ta chọn hộp

công cụ Digital chứa Logic Switch. Nhấp chọn Logic Switch sau đó nhấp chọn

Place hoặc Double click vào tên công muốn lấy để đưa vào màn hình làm việc.

Sau khi lấy hết các linh kiện ta có sơ đồ sắp xếp như hình sau:

123S

S20V

S10V

L1CP1CP2

Q1Q2

Chú ý: Để thay đổi giá trị của linh kiện ta nhấp vào nó. Double click vào cổng

Not, hộp thoại Edit/ Select Model sau đó chọn Device Properties xuất hiện, nhấp

chọn thể Label - Value nếu nó chưa được chọn. Nhập vào tên mới cho cổng Not

khung Designation. Nhấn Ok và Exit để hoàn tất.

Bước 3: Nối dây cho mạch điện.

Nhấp phải chuột chọn Wire hoặc chọn biểu tượng dấu „+‟ trên thanh toolbar.



Bước 4: Chọn chế độ mô phỏng.

Vào Simulation chọn Digital Mode. Và nhấn nút Run

Bước 5: Bật công tắc S sang vị trí 3 bằng cách nhấp chuột vào nó, lần lượt nhấp chuột vào

2 công tắc logic S1, S2 để thay đổi trạng thái ngõ vào, quan sát đèn hiển thị ở ngõ ra, nếu

Led sang ứng ngõ ra ở mức 1.

Bước 6: Bật công tắc S sang vị trí 2 và S2 ở mức logic 1, quan sát sự nhấp nháy của Led

theo chu kỳ xung của Pulser. Nhấp chuột vào Trace để xem trạng thái các dây dẫn.

Bước 7: Nhấn nút Stop để dừng mô phỏng. Chọn SCOPE theo cách sau:

Nhấp chọn thư viện Instruments ta chọn hộp công cụ Digital. Nhấp chọn Scope sau đó

nhấp chọn Place hoặc Double click vào tên công muốn lấy để đưa vào màn hình làm việc.

Lặp lại bước này để lấy thêm TP2. Nối TP1 vào chân Q2 và TP2 vào chân ra của cổng

AND.

Bước 8: Nhấn nút Run để chạy mô phỏng. muốn xem dạng sóng như thế nào hãy nhấp

chuột vào Waveforms. Lúc này hai dạng sóng mang tên TP1 và TP2 chạy trên màn hình và

lệch nhau một tick về mặc thời gian.

Bước 9: Để thay đổi độ rộng của xung, Double click vào Pulser. Hộp thoại Edit Pulser mở

ra, nhấp số tick xung cao vào ô Pulse High và số tick xung thấp vào ô Pulse Low. Cuối

cùng chọn OK thoát ra ngoài. Khi nhấn nút Run dạng sóng sẽ thay đổi độ rộng theo số tick

đã thiết lập.

TP2TP1

S15V

S25V

CP1CP2

Q1Q2 12

3S



2.3.1 BÀI TẬP

BÀI 1: MẠCH TỔ HỢP DÙNG CÁC CỔNG LOGIC CƠ BẢN

Vẽ mạch điện như hình sau đây:

Nhấn nút Run trên thanh công cụ để khởi động chế độ mô phỏng. Di chuyển chuột đến các

logic switch và lần lượt thay đổi các mức logic của chúng đồng thời quan sát sự thay đổi

các trạng thái ở ngã ra tương ứng.

NGÕ VÀO NGÕ RA

S1 S2 S3 S4 C

0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 0 1

1 1 1 0

1 1 1 1

So sánh với bảng sự thật đã học trên lý thuyết về các cổng logic cơ bản.

Với : ?... 41321 SSSSSY

Rút ra nhận xét gì?

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

D

12

45

6

C

A

3 2

R

100

B

3 24

52

LED



BÀI 2: ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT DE - MORGAN


Nhấn nút Run trên thanh công cụ để khởi động chế độ mô phỏng. Di chuyển chuột đến các


các trạng thái ở ngã ra tương ứng.

NGÕ VÀO NGÕ RA

A B C

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

Sử dụng định luật De-Morgan để rút gọn hàm:

?).).(.( 132132 SSSSSSY

Từ kết quả lý thuyết đã tính được ở bước 4 và kết quả ghi ở bảng sự thật (bước 3), có nhận

xét gì về ngõ vào S1 và ngõ ra Y?

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

LED

12

3

12

B

12

3

R

100

12

12

C

12

3

12

3

12

3

A



BÀI 3: ÁP DỤNG CÁC CỔNG LOGIC

Sử dụng các cổng logic vẽ mạch điện logic theo biểu thức sau đây:

BCBBAY ))([(

Nhấn nút Run thanh công cụ để khởi động chế độ mô phỏng. Di chuyển chuột đến các


các trạng thái ở ngã ra tương ứng. Từ đó hoàn chỉnh bảng sự thật dưới đây:

Ngõ vào (A) Ngõ vào (B) Ngõ vào (C) Ngõ ra (Y)

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

BÀI 4: MẠCH ĐẾM CHIA (N) DÙNG IC 7490 (74LS90)

Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau:

D4

LED

D1

LED

D3

LED

7490

141

12

9

8

11

2367

CLKACLKB

QA

QB

QC

QD

R01R02R91R92

100100 100

D2

LED

S1

100

Nhấn nút Run trên thanh công cụ để khởi động chế độ mô phỏng.

Cho biết các mạch đếm dùng IC 7490 đó đếm mod mấy?

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................



BÀI 5: MẠCH ĐẾM LÊN DÙNG IC 74193 (74LS193)

Hãy veõ maïch ñieän nhö hình sau:

D1

S1

74193

151

109

3

2

6

7

12

13

14

11

5

4

P0P1P2P3

Q0

Q1

Q2

Q3

CO

BO

CLR

LOAD

CLKU

CLKD

D3+VCC

D4

100100 100

D2

100


Quan sát và ghi nhận kết quả ra. Cho biết mạch đếm mod mấy?

.............................................................................................................................

.............................................................................................................................

.............................................................................................................................

BÀI 6: MẠCH ĐẾM XUỐNG DÙNG IC 74193 (74LS193)


D4

100100

S1

100

D2+VCC

D1D3

10074193

151

109

3

2

6

7

12

13

14

11

5

4

P0P1P2P3

Q0

Q1

Q2

Q3

CO

BO

CLR

LOAD

CLKU

CLKD


Quan sát và ghi nhận kết quả ra. Cho biết mạch đếm mod mấy?

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................



BÀI 7: THANH GHI DỊCH 74164



Đây là thanh ghi dịch mấy điểm sáng mấy điểm tắt?

.................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................

BÀI 8: KHẢO SÁT IC ĐẾM DÙNG IC 4017 .

Hãy veõ maïch ñieän nhö hình sau:

+VCC

SW1

S1

D6

100

+VCC

100100 100 100

D11D10D5

100

D4 D7 D9D3D2

100100

SW2

100 100

D1

4017

14

13

15

324710156911

12

CLK1

CLK0

RESET

Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9

Q5-Q9

D8

100


Quan sát và ghi nhận kết quả ra.

D2

S1

7416412

8

9

345610

1112

13

AB

CLK

CLR

Q0Q1Q2Q3Q4

Q5Q6

Q7

D4 D8

100 100100 100100 100 100

D5

+VCC

100

D1 D3 D6 D7



BÀI 9: KHẢO SÁT IC 7447 VỚI CÁC NGÕ VÀO ĐƢỢC ĐIỀU CHỈNH BẰNG CÔNG

TẮC LOGIC SWITCH.


Nhấn nút Run trên thanh công cụ để khởi động chế độ mô phỏng. Lần lượt thay đổi công

tắc Logic Switch sao cho làm thay đổi các trạng thái ở các ngõ vào, ta sẽ nhận được giá trị

tương ứng ở ngõ ra từ đó lập bảng trạng thái như sau:

NGÕ VÀO NGÕ RA

S0 S1 S2 S3 a b c d e f g Led

0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 0 1

1 1 1 0

1 1 1 1

Từ mạch trên sinh viên hãy thiết kế lại mạch sử dụng IC7490 thay cho các công tắc logic

biết Led 7 đoạn hiển số 9.

C

U1

7447

7

1

2

6

4

5

3

1312111091514

D0

D1

D2

D3

BI/RBO

RBI

LT

ABCDEFG

VCC

A

100-7

1 142 133 124 115 106 97 8

D

764219

10

83

abcdefgA

AN

OD

EA*

B



Chƣơng 3. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MICROSOFT VISIO

3.3.1 Giới thiệu chung:


Visio là một chương trình vẽ sơ đồ thông minh, được tích hợp vào bộ chương trình

Microsoft Office từ phiên bản 2003. MS Visio cho phép thể hiện bản vẽ một cách trực quan.

Hơn nữa, nó còn cung cấp nhiều đặc tính khiến cho sơ đồ có ý nghĩa, linh động và phù hợp hơn

với các yêu cầu khác nhau. Ngoài ra, bạn có thể sao chép bản vẽ của mình qua các phần mềm

khác (như : MS. Word, MS. Excel…) để tiện sử dụng cho công việc của bạn.

Có nhiều phiên bản của Visio khác nhau tùy theo nhu cầu. Trong quá trình thực hành,

ta sẽ làm việc với Microsoft Visio 2003. Trong phiên bản này, có thể tạo các sơ đồ liên quan

đến công việc như là: biểu đồ dòng (flowcharts), sơ đồ tổ chức (organization charts). Ngoài ra,

phiên bản này còn cho phép tạo các sơ đồ mang tính kỹ thuật, chẳng hạn tạo các bản vẽ xây

dựng, thiết kế nhà, sơ đồ mạng, lưu đồ, sơ đồ trang web, sơ đồ máy móc, và các sơ đồ kỹ thuật

khác.

Sơ đồ tổ chức, có trong cả 2 phiên bản, là một dạng sơ đồ thường được sử dụng trong công

việc kinh doanh. Với sơ đồ tổ chức vẽ bằng Visio, bạn còn có thể gắn kết dữ liệu vào các hình

trong sơ đồ. Dữ liệu cho hình được gọi là custom properties. Đối với sơ đồ tổ chức, bạn có thể

chọn một khung nhân viên, gắn nó với các thông tin quan trọng như : địa điểm, số điện thoại,

phòng ban… và các dữ liệu này trở thành 1 phần của biểu đồ.

Một lý do khác để tạo ra các sơ đồ tổ chức trong Visio là bạn có thể tạo chúng tự động

bằng cách sử dụng thông tin từ một nguồn dữ liệu nào đó. Chẳng hạn, bạn có thể đặt một sơ đồ

tổ chức trong 1 CSDL, một bảng tính Excel, hay thậm chí là hệ thống thư điện tử của công ty

bạn. Chỉ cần sau vài cú nhấp chuột, biểu đồ đã có sẵn cho bạn mà không cần phải nhập gì cả.

3.1.2. Cài đặt MS- VISIO

Vấn đề này thật đơn giản, chúng ta chỉ cần đưa đĩa CD MS- VISIO vào máy tính hoặc trên

đĩa cứng ta đã có sẳn phần mềm MS-VISIO sau đó chọn file setup.exe trong đĩa CD này và

Double click vào file setup.exe chúng ta sẽ thấy và lần lượt làm theo các bước sau đây:

Nhập mã vào hộp thoại yêu cầu nhập mã khách hàng:

Click next, Nhập tên người và công ty sử dụng. Chọn Next



Click chọn I accept và chọn Next.

Click Install



Click Finish

Giao diện của MS Visio 2003

3.3.1 Làm việc với MS. VISIO

Khởi động MS Visio: Start/ Program/ Microsoft Visio

Tạo mới bản vẽ: Gọi lệnh File/ New/ chọn kiểu sơ đồ

Thay đổi cửa sổ màn hình và các thanh công cụ:

Thay đổi tỉ lệ phóng màn hình:View/ Zoom/ chọn tỉ lệ % phóng

Xem với kích thước thật: View/ Actual Size (100%)

Xem toàn thể trang : View/ Whole Page (29%)

Xem toàn màn hình: View/ FullScreen

Bật tắt thanh trạng thái: View/ Status Bar

Bật tắt cửa sổ Drawing: View/ Window/ Drawing Explorer

Bật tắt cửa sổ Pan&Zoom: View/ Window/ Pan&Zoom

Bật tắt cửa sổ thuộc tính: View/ Window/ Custom Properties

Bật tắt cửa sổ kích thước: View/ Size&Position Window

Bật tắt thước kẻ: View/ Rulers

Bật tắt ô kẻ lưới: View/ Grids

Bật tắt ô chỉ dẫn: View/ Guides

Bật tắt điểm kết nối: View/ Connection Points

Bật tắt phân cách trang: View/ Page Breaks

Thêm tiêu đề đầu & chân: View/ Header & Footer

Các thao tác cơ bản:

Chọn 1 hình: Chọn công cụ Pointer rồi nhấp vào hình vẽ đó

Chọn nhiều hình: Chọn công cụ Pointer rồi vẽ hình chữ nhật bao quanh các hình cần chọn.

Hoặc có thể nhấp chọn hình thứ 1, sau đó, giữ phím Ctrl và nhấp chọn các hình còn lại.

Dời chỗ: Muốn dời chỗ 1 hình hay 1 nhóm hình đã chọn, để chuột giữa hình rồi dùng thao

tác nắm kéo để dời hình (nhóm hình) sang vị trí khác.

Sao chép: Thực hiện tương tự thao tác dời chỗ, nhưng nhấn giữ phím Ctrl trong lúc nắm kéo.



Phóng to, thu nhỏ: Chọn hình (nhóm hình) rồi dùng thao tác nắm kéo để phóng to hoặc thu

nhỏ hình (nhóm hình).

Xóa hình: Chọn hình cần xóa, nhấn phím Delete trên bàn phím

Xoay hình tự do: chọn hình cần xoay, nhấp vào chấm tròn màu xanh phía trên hình, giữ

và kéo chuột để xoay hình. Có thể dời tâm của hình đến vị trí khác, khi đó hình sẽ quay theo

vị trí tâm mới.

Xoay hình 900: chọn hình cần xoay, nhấp phải vào hình, chọn Shape/ Rotate Left (xoay

trái) hoặc Rotate Right (xoay phải).

Lật hình: chọn hình cần lật, nhấp phải vào hình, chọn Shape/ chọn Flip Vertical (lật dọc)

hoặc Flip Horizontal (lật ngang).

Nhóm hình: chọn hình c ầ n n h ó m , nhấp phải vào hình, chọn Shape/ chọn Group (bỏ

nhóm chọn Ungroup).

3.3.1 Một số bản vẽ thông dụng:

3.3.1. Vẽ sơ đồ tổ chức bằng VISIO

Ta cần vẽ sơ đồ tổ chức của một công ty bằng Visio:

Các bƣớc cần thực hiện:

Gọi lệnh File/ New/ Business/ Organization chart để tạo một trang màn hình mới với các

công cụ cần thiết cho sơ đồ.

Lấy khung hình: lần lượt nắm kéo các khung hình vào các vị trí tương ứng trên màn hình.

Kết nối (connector tool): Bằng chọn biểu tượng kết nối và click vào điểm đầu, cuối của linh

kiện.

Thêm chữ vào sơ đồ: Bằng cách Double click vào Name Title trên khung hình rồi nhập

nội dung vào.

Màu chữ và màu nền: chọn text color và chọn Fill color.

Lưu sơ đồ vừa tạo bằng cách chọn File/ Save, rồi chọn đường dẫn lưu trữ và đặt tên cho hình

mới vẽ.

In sơ đồ ra máy in bằng lệnh File/ Print hoặc có thể chọn toàn bộ sơ đồ rồi dùng lệnh Edit/

Copy để sao chép qua Word, Excel…



3.3.2. Vẽ lƣu đồ bằng VISIO (FlowChart)

Dưới đây là một số hình dạng phổ biến nhất được sử dụng để xây dựng các lưu đồ và công

dụng của từng hình dạng.

Ký hiệu Công dụng

Quan hệ một chiều, kế tiếp giữa hai bước của một quá

trình

Sự kiện phát sinh

Quan hệ hai chiều giữa các bước của quá trình

Quan hệ tiếp hành đồng thời các bước của quá trình từ

một bước

Hình chữ nhật được sử dụng để mô tả một hoạt

động được thực hiện hoặc một nhiệm vụ được

hoàn thành.

Quy trình xử lý ngoài hệ thống

Hình bầu dục được sử dụng để biểu hiện các điểm bắt đầu

và kết thúc của quy trình trong sơ đồ khối.

Quá trình liên quan (tham chiếu quy trình khác)

Hình thoi hàm chứa các vấn đề cần được quyết

định “Có” hoặc “Không”.

Liên quan đến đầu vào/đầu ra số liệu, người ta sử dụng

một hình chữ nhật nghiêng để biểu hiện một điểm trong

quy trình, nơi số liệu được nhập vào hoặc gọi ra.

Tài liệu chứng từ



Ví dụ: Vẽ lưu đồ trình tự giải mạch điện DC như hình vẽ sau:


Gọi lệnh File/ New/ FlowChart/ Basic FlowChart để

tạo một trang màn hình mới với các công cụ cần thiết

cho sơ đồ logic.

Lần lượt nắm kéo các hình oval, chữ nhật vào các vị

trí tương ứng trên màn hình.

Kết nối các hình bằng cách nắm kéo biểu tượng kết

nối vào màn hình và điều chỉnh điểm đầu và cuối cho

phù hợp.

Thêm chữ vào hình và kết nối : chọn hình hoặc kết

nối đó, rồi gõ chữ vào, nếu gõ sai, muốn chỉnh sửa lại,

thì nhấn F2.

Thêm tên vào cuối sơ đồ bằng cách nhấp chọn Text

Tool (A) trên thanh công cụ, nhấp vào phía dưới sơ đồ

rồi gõ chữ vào.

Lưu sơ đồ vừa tạo bằng cách chọn File/ Save, rồi chọn

đường dẫn lưu trữ và đặt tên cho hình mới vẽ.

In sơ đồ ra máy in bằng lệnh File/ Print hoặc có thể

chọn toàn bộ sơ đồ rồi dùng lệnh Edit/ Copy để sao

chép qua Word, Excel…

3.3.3. Dạng sơ đồ Basic Electrical

L

10V/12WK

12V


Gọi lệnh File/ New/ Engineering/ Basic Electrical để tạo một trang màn hình mới với các

công cụ cần thiết cho sơ đồ.

Lấy linh kiện: lần lượt nắm kéo các nguồn điện (Battery), công tắc, bóng đèn vào các vị trí

tương ứng trên màn hình.

Kết nối (connector tool): Bằng chọn biểu tượng kết nối và click vào điểm đầu, cuối của linh

kiện.

Thêm chữ vào sơ đồ bằng cách nhấp chọn Text Tool (A) trên thanh công cụ, nhấp vào phía

dưới sơ đồ rồi gõ chữ vào.

Lưu sơ đồ vừa tạo bằng cách chọn File/ Save, rồi chọn đường dẫn lưu trữ và đặt tên cho hình

mới vẽ.

In sơ đồ ra máy in bằng lệnh File/ Print hoặc có thể chọn toàn bộ sơ đồ rồi dùng lệnh Edit/

Copy để sao chép qua Word, Excel…



3.3.4. Dạng sơ đồ Industrial Control Systems

Ví dụ: Ta cần vẽ mạch điện điều khiển như hình sau

A B C

Stop1Fuse

M1

K1

RN2

Đ1

K1

K1

Đ2K2

Start1

Start2

K2

RN2

K2Stop2

Stop

M

RN1

K1

RN1

2


Gọi lệnh File/ New/ Engineering/ Industrial Control Systems để tạo một trang màn hình

mới với các công cụ cần thiết cho sơ đồ.

Lấy linh kiện: lần lượt nắm kéo các nguồn điện (Battery), công tắc, bóng đèn vào các vị trí

tương ứng trên màn hình.

Kết nối (connector tool): Bằng chọn biểu tượng kết nối và click vào điểm đầu, cuối của

linh kiện.

Thêm chữ vào sơ đồ bằng cách nhấp chọn Text Tool (A) trên thanh công cụ, nhấp vào

phía dưới sơ đồ rồi gõ chữ vào.

Lưu sơ đồ vừa tạo bằng cách chọn File/ Save, rồi chọn đường dẫn lưu trữ và đặt tên cho

hình mới vẽ.

In sơ đồ ra máy in bằng lệnh File/ Print hoặc có thể chọn toàn bộ sơ đồ rồi dùng lệnh

Edit/ Copy để sao chép qua Word, Excel…



3.3.1 Bài tập thực hành:

Bài 1: Vẽ lưu đồ trình tự giải mạch điện AC như hình vẽ sau:

Bài 2: Vẽ sơ đồ mạch điện điều khiển sau:

A B C

Stop1Fuse

M1

K1

RN2

Ð1

K1

K1

Ð2K2

Start1

Start2

K2

RN2

K2Stop2

Stop

M

RN1

K1

RN1

2



Bài 3: Vẽ sơ đồ tổ chức của công ty sau:



PHẦN ĐỌC THÊM Chƣơng 4. OrCAD 9.2

4.3.1 Giới thiệu và cài đặt phần mềm ORCAD 9.2

4.1.1. Giới thiệu

Phần mềm thiết kế mạch điện tử OrCAD của tập đoàn Cadence® được các chuyên

viên đánh giá là một trong những phần mềm thiết kế mạch mạnh nhất hiện nay. Từ OrCAD

phiên bản 3.2 chạy trên nền dos cho tới phiên bản 4.0 đã có những cập nhật đáng kể. Tiếp

đó là phiên bản 7.0 chạy trên nền window đã làm say mê người thiết kế mạch in chuyên

nghiệp, sau đó đã có phiên bản 9.0, 10.5 và mới nhất hiện nay là phiên bản 16.

Orcad là một phần mềm chuyên dụng rất mạnh với giao diện rất thân thiện, cách sử

dụng đơn giản. Chúng ta có thể vẽ mạch nguyên lý với OrCAD Capture, đặc biệt là chức

năng vẽ mạch in rất mạnh với OrCAD layout, cùng với một thư viện linh kiện khổng lồ

được hầu hết các nhà sản xuất linh kiện điên tử cung cấp cho OrCAD.

Với mục đích hướng dẫn sử dụng và giúp các sinh viên thuận lợi hơn trong việc thiết

kế mạch, tôi đã xây dựng nên Bài giảng hướng dẫn sử dụng OrCAD 9.2 này.

4.1.2. Cài đặt phần mềm:

Cho đĩa vào máy, mở xem nội dung trên đĩa. Sau đó vào thư mục Orcad 9.2 Release,

Double click vào tập tin Setup.exe

Gặp hộp thoại:

Click vào OK để thực hiện tiếp tục công việc setup.



Chọn Next để tiếp tục.

Chọn Yes

Đánh dấu vào Standalone Licensing

Chọn Next

Đánh dấu vào Install Products on Standalone Computer

Chọn Next



Lần lượt nhập vào các ký tự a, b, e, f, g, h, i, j, k.

Chọn Next

Nhập tên tùy ý.

Chọn Next

Chọn Next



Chọn Yes

Đánh dấu vào Typical

Chọn Next

Lưu ý: Nếu không cài trong ổ C:\ thì chọn Browse (chọn ổ đĩa và đường dẫn khác)

Chọn Next



Chọn Next

Sau khi thanh trượt chạy hết 100%. Cửa sổ File Extension Registration xuất hiện

Chọn Yes

Chọn OK



Chọn Finish

Để sử dụng được phần mềm này chúng ta phải Crack, chúng ta hãy tiến hành tuần tự

theo các bước bên dưới.

Vào thư mục Crack lần lượt sao chép tập tin install và PDXOrCAD vào ổ đĩa

C:\Program Files\Orcad\. Double click vào PDXOrCAD.

Chọn Apply. Hiện lên câu thông báo như hình là việc cài đặt đã thành công.



Chọn ByeBye

Lƣu ý:Trong quá trình chương trình Orcad đang cài đặt nếu muốn bỏ qua thì hãy nhấn

nút Cancel trong các hộp thoại. Khi đó hộp thoại thông báo Exit Setup sẽ xuất hiện trên

màn hình. Nếu vì lý do nào đó muốn thoát khỏi chương trình cài đặt Orcad và trở về môi

trường Windows thì hãy nhấn nút Exit Setup. Còn nếu nhấn Resume thì chương trình sẽ

tiếp tục thực hiện công việc cài đặt.

Sau khi đã Crack xong, bạn hãy phải chạy chương trình lên để bung các file Orcad ra.



4.3.1 Vẽ mạch nguyên lý với CAPTURE CIS

Orcad Capture là phần mềm dùng để vẽ mạch nguyên lý, phần mềm này rất thuận tiện cho

việc tìm và chọn linh kiện để vẽ mạch nguyên lý vì thư viện của nó cung cấp khá đầy đủ linh

kiện.

Khởi động Capture CIS Khởi động Orcad với chương trình Capture hoặc Capture CIS.

Màn hình Capture CIS hiện ra như trên . Tiếp theo bạn tạo một project mới để làm việc.



Tạo một new project Chọn menu File/New/Project.

Ta có giao diện như sau :

Sau đó bạn có thể lựa chọn một trong các ứng dụng sau:

Nếu muốn liên thông với chương trình Pspice thì đánh dấu trong ô tròn thứ nhất.

Nếu muốn liên thông với chương trình Layout Plus thì đánh dấu trong ô tròn thứ hai.

Nếu muốn liên thông với chương trình PLD dùng để nạp chương trình vào các IC

EPROM thì đánh dấu trong ô tròn thứ ba.

Nếu chỉ muốn vẽ sơ đồ mạch thôi thì đánh dấu trong ô tròn thứ tư (Schematic).

Chọn đường dẫn để lưu file tại Location.

Sau khi chọn xong phần mềm liên thông với mạch điện, đường dẫn lưu file và đặt tên

file, bạn có trang làm việc của Orcad như sau:



Thiết lập kích thước cho bản vẽ

Trong tab Options chọn Schematic Page Properties như sau:

Một hộp thoại Schematic Page Properties hiện ra cho phép bạn chọn khổ giấy



Bạn có thể chọn kích thước theo Inches hoặc Milimeters. Bạn có thể chọn khổ giấy măc định

theo A4, A3, A2, A1, A0 hoặc chọn theo Custom tuỳ bạn, rồi bấm OK.

Một số chức năng các biểu tƣợng trên thanh công cụ Một số công cụ hay dùng trong việc vẽ mạch nguyên lý với bản schematic.

Dùng biểu tượng trên thanh Tool palette (hoặc dùng phím tắt).

: Tìm linh kiện (P). : Tạo điểm nối (J): .

: Nút chọn. : Nguồn (F).

: Chạy dây (W). : Đất (G):

: Tạo net (N). : Điểm không nối (X).

Xoay linh kiện (R). Lật linh kiện theo trục dọc (V).

Lật linh kiện theo trục ngang (H).

4.3. Vẽ sơ đồ nguyên lý:

a. Tìm kiếm và chọn linh kiện

Các bƣớc cần thực hiện để vẽ một SCHEMATIC:

Sau khi đã mở trình capture cis, đã đặt tên bản vẽ và chọn nơi để lưu bản vẽ, từ trang làm

việc của orcad capture, bạn sẽ tiến hành vẽ một bản vẽ theo trình tự sau:

Lấy linh kiện: Dùng mouse nhắp vào nút Place Part (biểu tượng thứ 2 từ trên xuống

trên thanh Toolbar bên phải của màn hình) trên thanh Toolbar hoặc gõ phím P từ bàn

phím.

Nếu là lần đầu tiên bạn chạy ORCAD thì thư viện linh kiện chưa được ADD vào. Do đó

bạn chọn ADD Library để đưa các thư viện thêm vào.

Trong hộp thoại Browse File như trong hình sau, bạn có thể ADD các linh kiện vào, bạn

chọn tất cả các file.olb và nhấn open.



Sau khi add thư viện, bạn sẽ thấy hộp thoại như sau:

Trong cửa sổ Placepart gõ tên linh kiện vào ô Part, nếu không tìm thấy linh kiện, nhấn

nút Add Library để bổ sung thư viện. Thư viện của Capture CIS – họ.olb. Lưu trữ các ký

hiệu của linh kiện dùng vẽ sơ đồ nguyên lý của mạch.

Connector: thư viện chứa các chân cắm.

Discrete: linh kiện rời như R, L, C, biến áp, …

Misclinear: IC tuyến tính như NE555, Op-Amp, ADC, …

Regulator: IC ổn áp.

Transistor: transisor.

Amplifier: IC khuếch đại tuyến tính.

Counter: IC đếm.

Gate: IC cổng logic.

Microcontroler: vi điều khiển.

Microprocessor: vi xử lý.

Prom: bộ nhớ ROM.

Dram: bộ nhớ RAM.

Khi linh kiện tìm thấy đã xuất hiện trên cửa sổ, nếu bạn đồng ý chọn linh kiện này thì bạn

click chuột vào OK. Lúc này linh kiện sẽ được đưa ra trang làm việc. Để đặt linh kiện vào

trang làm việc thì bạn click chuột trái. Mỗi lần click chuột trái sẽ đặt linh kiện một lần.



Để kết thúc việc đặt linh kiện, bạn ấn chuột phải rồi chọn End Mode hoặc nhấn phím Esc

trên bàn phím.

b. Sửa đổi tên, giá trị các linh kiện trong một bản vẽ

Sau khi đã đặt các linh kiện, nối dây hoàn tất, nhưng trị số và tên của linh kiện chưa đáp

ứng được yêu cầu của một mạch điện đặt ra. Vì vậy, bạn phải sửa đổi tên và các giá trị

của chúng theo trình tự sau:

Double click vào linh kiện cần thay đổi, trị số cũng như tên của linh kiện sẽ xuất hiện trên

giao diện như sau:

Nếu muốn thay đổi giá trị thì Click vào cột Value, sau đó xoá giá trị cũ và gõ vào giá trị

mới.

Nếu muốn thay đổi tên thì Click vào cột Reference, sau đó xoá tên cũ và gõ vào tên mới.

Sau khi tiến hành sửa xong thì đóng cửa sổ lại.

Nếu bạn chỉ muốn thay đổi một thành phần hoặc Value hoặc Reference thì bạn chỉ cần

double click vào thành phần mà bạn cần thay đổi, sau đó bạn sẽ thay đổi gía trị cũ thành

gía trị mới cần thiết. Chọn OK.

c. Ví dụ minh họa

Vẽ mạch nguồn ổn áp dùng IC ổn áp LM7805



J3

ACin

12

C1

1000mF

D2

1N4007

C3

.1

J4

DCout

12

C2

100mF

D1

1N4007

D3

1N4007

D4

1N4007

U1

LM7805

1 3IN OUT

Để vẽ sơ đồ nguyên lý này chúng ta làm như sau:

Khởi động OrCAD Capture Cis

K

h

i

đ

ó

c

ử

a

s

ổ

O

r

C

A

D

Capture xuất hiện, trong cửa sổ này chúng ta chọn File/New/Project để tạo sơ đồ nguyên

lý mới.

Sau đó hộp thoại New Project xuất hiện, tại mục Name nhập vào tên sơ đồ nguyên lý

mới, tại mục Create a New Project Using nhấp chọn Schematic.

Nhấp vào nút Browse hoặc nhấp vào mục Location tên đường dẫn chứa tập tin mới sau

đó nhấp chuột vào nút OK.



Trong cửa sổ này chúng ta chọn Place Part hoặc nhấp chuột vào biểu tượng Place Part trên

thanh công cụ để bắt đầu đặt linh kiện.

Khi nhấp chuột vào Place part, hộp thoại Place Part xuất hiện, vì trong khung Libraries chưa có

các mục chứa linh kiện cần nên hãy nhấp chuột vào nút Add Library để chọn các thư viện chứa

linh kiện ta cần. Các thư viện chứa linh kiện ta cần là Discrete, Connector, Regulator vì các

thư viện này chứa các điện trở, biến trở, tụ có cực tính, diode thường SCR, Port, IC ổn áp …. Ta

có hộp thoại như sau:



Trong Part Name, chúng ta đánh từ khóa (tên đại diện cho linh kiện) ví dụ như hình bên, chọn

Browse trong Library Path để chọn đường dẫn chứa thư viện linh kiện trong OrCAD Capture.

Sau đó chúng ta click chuột vào Begin Search, nếu có thì chúng sẽ liệt kê tất cả các linh kiện

nằm trong các thư viện khác nhau của OrCAD Capture như hình bên dưới.

Sau khi chúng ta tìm nạp các thư viện cần thiết cho cho thiết kế, bây giờ chúng ta tiến hành vẽ

mạch điện. Từ hộp thoại Place Part ta chọn thư viện Regulator và kéo thanh trượt trong Part

List và chọn LM78L05ACZ/TO92 và chọn OK



Tại màn hình vẽ mạch điện lúc này tại đầu con trỏ chuột xuất hiện hình dạng linh kiện IC ổn áp

LM 7805.

Bây giờ chúng ta tiếp tục vào Place Part, chọn trong thư viện Discrete và kéo thanh trượt

trong Part List để chọn như hình bên dưới.

Nhấp chuột vào 4 vị trí khác nhau để lấy ra 4 diode và chúng ta thấy trên cửa sổ thiết kế

mạch như sau:



Bây giờ chúng ta tiếp tục vào Place Part, chọn trong thư viện Discrete và kéo thanh trượt trong

Part List để chọn như hình bên dưới.

Nhấp chuột vào 4 vị trí khác nhau để lấy ra 4 diode và chúng ta thấy trên cửa sổ thiết kế mạch

như sau:



Cũng từ hộp thoại Place Part của thư viện này, chúng ta đánh ký tự “C” vào Part và chúng ta sẽ

như hình sau

Nhấp chuột vào 3 vị trí khác nhau trên sơ đồ mạch để lấy ra 3 tụ điện, sau đó nhấn phím ESC

để thoát khỏi công việc.

Cũng nhấp chuột vào Place Part và chọn thư viện Connector, đánh từ “header” và kéo

thanh trượt trong Part List để chọn ra HEADER 2 như hình vẽ bên dưới.

Nhấp chuột vào 2 vị trí khác nhau trên sơ đồ mạch để lấy 2 HEADER. Nhấn phím ESC để

kết thúc.

Sắp xếp các linh kiện theo ý muốn sao cho có một sơ đồ mạch dễ nhìn và dễ hiểu.

D5

DIODE

D7

DIODE

U2

LM7805/TO

1 2VIN VOUT

D8

DIODE

D6

DIODE



Bây giờ chúng ta có các linh kiện được sắp xếp trong mạch điện như sau:

Chúng ta tiến hành nối dây theo đúng sơ đồ nguyên lý bằng cách chọn Place →Wire hoặc nhấp

vào biểu tượng Place Wire trên thanh công cụ

J3

ACin

12

D4

1N4007

D3

1N4007

J4

DCout

12

U1

LM7805

1 3IN OUT

C1

1000mF

D2

1N4007

C2

100mF

D1

1N4007

C3

.1



Khi sắp xếp linh kiện, chỉnh sửa các linh kiện theo ý muốn, đặt nguồn, GND và nối dây xong,

chúng ta có được sơ đồ nguyên lý như sau:

J3

ACin

12

C1

1000mF

D2

1N4007

C3

.1

J4

DCout

12

C2

100mF

D1

1N4007

D3

1N4007

D4

1N4007

U1

LM7805

1 3IN OUT

Muốn thay đổi giá trị của các linh kiện cũng như tên của linh kiện cho đúng như sơ đồ nguyên

lý, chúng ta nhấp double click chuột vào linh kiện hoặc chọn vào thành phần của linh kiện cần

thay đổi rồi click chuột phải và chọn Edit Part từ menu dọc. Khi đó hộp thoại Edit Part xuất

hiện, tại mục Value nhập vào giá trị cần thay đổi, sau đó nhấp chuột vào nút OK để chấp nhận

các thiết đặt mới này. Chúng ta xem thử ví dụ trên hình sau:

Sau khi vẽ xong sơ đồ nguyên lý mạch thì chúng ta nên Save lại để lưu lại sơ đồ vừa vẽ.

Sửa đổi chân linh kiện Trong các bài học trước, không phải lúc nào linh kiện bạn cần cũng đều có trong thư viện

Ocard hoặc việc bố trí chân của nó là hợp lý nhất. Vì vậy bạn có thể cho sửa đổi lại việc bố trí

chân linh kiện hoặc tạo ra những linh kiện có tính trực quan hơn.

Ở đây bạn có thể sửa đổi linh kiện ngay trong trang vẽ Capture. Tức là linh kiện này của

bạn chỉ được cập nhật vào trang vẽ mà không được lưu vào trong thư viện của Capture.

Bạn có thể tạo ra một linh kiện mới từ một linh kiện bất kỳ, nếu muốn tạo ra linh kiện có

bao nhiêu chân thì bạn nên lấy linh kiện bị thay đổi có số chân tương tự như vậy.



Vd: bạn cần linh kiện có số chân là 18 thì bạn nên chọn linh kiện có số chân cũng là 18 sau đó

bạn chỉ cần thay đổi Name và kiểu chân của nó cuối cùng bạn cần sửa tên lại cho đúng tên linh

kiện mà bạn cần.

Cách sửa như sau:

Trước tiên trong cửa sổ Capture bạn chọn linh kiện cần sửa đổi (VD: chọn IC555)

Nhấn mouse phải chọn Edit Part lúc này bạn đã chuyển ký hiệu IC 555 vào trong trang Edit Part.

Lúc này muốn di chuyển chân nào thì bạn chỉ cần Click mouse vào chân đó, sau đó giữ mouse và

kéo đi đến vị trí mà bạn thấy thích hợp sau đó nhả mouse ra. Sau đó bạn có thể cho sửa tên và

thuộc tính của chân. Muốn sửa chân nào thì bạn chỉ cần double Click vào chân đó. Lúc này xuất

hiện cửa sổ sau:

Trong cửa sổ này bạn có thể cho sửa lại :

Name: Tên linh kiện.

Number: Số thứ tự của chân.

Shape: Hình dạng của chân.

Type: Loại chân.

Trong phần Edit Part này bạn phải đặt biệt chú ý đến những chân mà có thuộc tính ẩn. Do những

chân này có Name là nguồn hoặc đất do đó mặc định nó sẽ có thuộc tính ẩn.

Để tạo thêm chân mới bạn có thể chọn mục Place trên thanh Menu, chọn Pin hoặc chọn tiêu hình

Place Pin trên thanh công cụ dọc, lúc này sẽ xuất hiện cửa sổ Place Pin.



Ở đây cũng cho phép bạn thay đổi các thuộc tính như trong phần trên.

Cũng bằng cách này bạn có thể cho sửa đổi một linh kiện bất kỳ thành một linh kiện mới theo ý

muốn của bạn, nếu sửa đổi thành linh kiện mới thì sau khi sửa đổi xong trở về trang vẽ Capture

bạn chỉ cần Edit tên lại cho đúng tên linh kiện mà bạn cần.

Sau khi chỉnh sửa xong bạn cho đóng cửa sổ Edit Part lại, bạn sẽ gặp bảng thông báo như sau:

Nếu bạn chỉ muốn cập nhật một linh kiện mà bạn cần sửa đổi vào trang vẽ thì bạn chọn Update

Current.

Nếu trong trường hợp trang vẽ của bạn nhiều linh kiện cần thay đổi giống nhau thì bạn chọn

Update All để cập nhật hết tất cả các linh kiện có ký hiệu giống nhau trong trang vẽ.

Nếu bạn không cần thay đổi linh kiện nữa thì chọn Discard.

Nếu muốn lưu lại để sau này sử dụng thì bạn phải thực hiện như sau:

Trong trang vẽ Capture Cis, chọn File, chọn Open rồi chọn Library…

Xuất hiện cửa sổ Open Library

Trong cửa sổ này bạn phải tìm đúng thư mục Library trong Capture Cis.

Lúc này bạn phải tìm được tập tin thư viện chứa linh kiện mà bạn muốn xem. Muốn xem thư

viện nào thì bạn cho mở thư viện đó, sau đó bạn sẽ vào được trang quản lý các ký hiệu có trong

tập tin thư viện mà bạn chọn.

Muốn chọn linh kiện nào thì bạn Double Click vào linh kiện đó. Khi bạn đã chọn linh kiện nào

thì linh kiện đó sẽ được hiện ra trong cửa sổ Edit Part. Lúc này công việc của bạn là sửa, thay đổi

theo ý của bạn sao cho hợp lý.

Trong phần này khi sửa linh kiện xong bạn không nên chọn Save mà nên chọn Save As…để thay

đổi thành tên khác như bạn mong muốn mà ký hiệu của linh kiện cũ cũng không bị mất đi trong

thư viện.

Các ví dụ:

Ví dụ 1. Vẽ mạch điều khiển đèn chạy dùng IC 4017



C110MF

VCC

U37448

7126

4

1312111091514

35

D0D1D2D3

BI/RBO

ABCDEFG

LTRBI

U1LM555

3

4

8

5

26

7OUT

RST

VCC

CV

TRGTHR

DSCHG

R147K

U27490

141

1298112

367

CLKACLKB

QAQBQCQDR01

R02R91R92

C2104

LED7DOAN

U4led7doan

7 6 4 2 1 9 10

3 8

5

A B C D E F G

GN

D

GN

D

DP

VR1100K



Ví dụ 2: Tạo mới một linh kiện

Giới thiệu

Việc tạo ra linh kiện mới trong capture rất quan trọng, bởi vì các chân linh kiện điện tử đều sản

xuất theo một số tiêu chuẩn nhất định.

Trong layout thì một số chân linh kiện ta không biết, bạn cũng có thể tìm một linh kiện khác mà

có chân tương tự, còn trong capture thì công việc đó bạn không thể thực hiện được.

Các bƣớc tạo linh kiện mới

Một project có thể bao gồm trong đó việc tạo ra linh kiện mới, tạo ra bản vẽ hoặc xuất mạch

in…Như vậy việc tạo ra linh kiện mới có thể là một phần trong khi bạn vẽ một bản schematic

nào đó. Khi đó việc tạo ra linh kiện mới là việc làm phụ để phục vụ cho bản schematic nào đó.

Để tạo ra linh kiện mới, bạn cần phải nhận diện linh kiện đó là gì, tức là biết datasheet của nó.

Giả sử bạn cần tạo linh kiện là một con IC 74LS138.

Tìm datasheet

Việc đầu tiên là bạn phải đi tìm datasheet của 74LS138 – để làm được điều này bạn có thể lên

http://www.google.com. Rồi gõ tìm 74LS138.

Sau khi tìm bạn sẽ có được môt bản datasheet như sau:

Phân tích datasheet

Khi đã có datasheet, ta xem chân linh kiện của nó bố trí ra sao.

Việc tiếp theo là hình dung cách bố trí chân trong schematis.

Nhóm chân A, B, C là nhóm chân đầu vào chọn và bắt đầu từ chân số 1, các chân này đều ở mức

cao.

Nhóm chân G1 (mức cao), G2A và G2B (mức thấp) là nhóm chân đầu vào điều khiển, bắt đầu tư

chân số 4.

Chân VCC ở chân số 16 và chân GND ở chân số 8.

Nhóm chân ngõ ra Y0…Y7, chân Y7 ở vị trí chân số 7 còn các chân còn lại Y0(15)….Y6(9).

Sau khi phân tích và tìm hiểu vị trí các chân chúng ta bắt đầu đi thiết kế.

http://www.google.com/



Khởi động capture

Khởi động Orcad Capture như sau:

Tạo thƣ viện chứa linh kiện Trước hết bạn cần phải tạo ra một thư viện để chứa các linh kiện mình tạo ra, bạn chọn tab

file/new/ library. Một khung thoại Add to Project như sau hiện ra:

Sau khi hộp thoại hiện ra, đây là lúc Capture hỏi bạn muốn tạo ra thư viện ở đâu. Tạo ra trong

chỉ trong project hay tạo ra trong Library.

Nếu các ta tạo ra chỉ trong project đang thực hiện thì chọn C:\ORCAD\ORCAD_9.2.

Nếu tạo ra một linh kiện mới bổ sung vào Library thì chọn New Project.

Ở đây chọn New Project và bấm OK. Một cửa sổ khác hiện ra:

Khi này thư viện được tạo ra và nằm trong cử sổ quản lý.

Các bạn sẽ thấy một thư mục Library được tạo ra,trong đó có một file Library.olb.



Nhấp chuột phải vào đó và chọn New Part để chuẩn bị tạo ra linh kiện mới.

Bắt đầu tạo linh kiện

Điền tên linh kiện vào và ở đây là con chip có thể định nghĩa kiểu nó là U

Khi các bạn bấm OK, từ cửa sổ Capture bạn sẽ thấy một đường bao ngoài với nét đứt. Kiểu linh

kiện được ghi ở phía trên là U?; Giá tri linh kiện được ghi phía dưới là <Value>.



Như các bạn đã biết tạo ra linh kiện là tạo ra các chân linh kiện , rồi tạo ra hình dạng đường bao

và đặt tên cho phù hợp.

Tạo từng nhóm chân linh kiện

Chúng ta tạo ra 3 chân A B C. Starting Name là A, starting number 1, number of pins là 3,

shape là đường vẽ chân linh kiện thường là liên tục nên chọn là line, type là loại nhóm chân

chọn Input, Increment là tăng Starting Name và Starting number lên, ở đây đơn vị tăng lên là

1. Pin Space các chân đặt sát nhau nên chọn là 1.



Khi các bạn OK thì con chuột của bạn biến thành 3 chân linh kiện. Trên khối U vuông, các bạn

đặt nó ở cạnh nào nó sẽ ở cạnh đó.

Nếu như số chân linh kiện tạo ra dài hơn khối U vuông thì khối này tự kéo dài ra. Tiếp theo là 3

chân đầu vào điều khiển, cách làm tương tự như sau.Đối với chân G2A tới chân G2C.



Tiếp theo là chân Y7

Chân mass(GND), Chân mass là chân nguồn nên ta chon kiểu Power, Chân này có hai

chế độ hiển thị và không hiển thị,ta chọn hiển thị ra. Check vào Pin Visible.

Nó sẽ hiện ra như sau



Các chân Y0…Y6

Cuối cùng là chân cuối cùng là chân Vcc



Chỉnh sửa và vẽ đƣờng bao

Đầu tiên, bạn kích vào biểu tượng hình vuông ở thanh tool palette để vẽ đường bao.

Bạn double click vào chân linh kiện để chỉnh sửa cho hợp với sơ đồ chân.



Lƣu: Sau khi ta hoàn thành. Chúng ta Save và xem lại trong màn hình quản lý.



Bài tập thực hành Bài 1. Sinh viên hãy tạo linh kiện led 7 đoạn loại anode và Cathode chung biết hình dạng sơ đồ

chân của nó như sau:

Bài 2. Sinh viên hãy tạo linh kiện TDA2030 biết sơ đồ chân của nó như sau:

Bài 3. Sinh viên hãy tạo linh kiện LA4440 biết sơ đồ chân của nó như sau:

Bài 4. Sinh viên hãy tạo linh kiện AN6884 biết sơ đồ chân của nó như sau:

1 2 3 4 567891

0G F

VC

C A BD

OT

CVC

C

DE

U1

TDA2030

1

2

3

4

5

Inv erting input

Non inv erting input

-Vs

OU

T

+Vs

MASSCS28BOOT29

BOOT113

KDN12

MASSTKD13

MASSCS114

KDN26

LA4440

HTA1

KDN37

+VCC11

TU5

OUT210

OUT112

MUTE4

AM

P7

AM

P8

+V

CC

9

LE

D3

3

LE

D1

1

LE

D4

4

LE

D2

2

GN

D5

AN6884

LE

D5

6



Bài 5: Vẽ mạch nguồn đa năng

D4

LED Bao Nguon

10uF

10uF

VR

10uF

470

0-30V+ -

78051 3

2

VIN VOUT

GN

D

79122 3

1

VIN VOUT

GN

D

-12V+-

10uF

10uF

47uF

22

00u

F/5

0V

D1

+5V

47uF

47uF

R1

1 15V

2 15V

0 +-

~

~

Si+12V+ -

1uF

79052 3

1

VIN VOUT

GN

D

220

0u

F/5

0V

-5V+-

78121 3

2

VIN VOUT

GN

D

220V

LM317

3

1

2VIN

AD

J

VOUT

+5V+ -

Bài 6: Mạch hiển thị theo tín hiệu sử dụng IC AN6884

R1

100

C5

2.2uF

C4

10uF

+12V

R2

10k

Vin

AN6884

1 2 3 4 5 6 7 8 9

LE

D1

LE

D2

LE

D3

LE

D4

GN

DLE

D5

AM

PA

MP

+V

CC

10k



Bài 7: Mạch hiển thị theo tín hiệu sử dụng IC LM3914

D2

LED

D9

LED

D1

LED

Vin

D5

LED

D10

LED

+5VDC

R1

15k R2

15k

R4

2k2D4

LED

C1

10mF

LM3914

5

32

7

9

46

8

1181716151413121110

SIGIN

V+V-

REFOUT

MODE

RLORHI

REF ADJ

LED1LED2LED3LED4LED5LED6LED7LED8LED9

LED10

D3

LED

D6

LED

D8

LED

D7

LED

R3

2k2

Bài 8: Vẽ mạch nguyên lý Micro không dây

R51K

Q2C535

3

2

1

C71.5 -5p

R24.7K

L14Vong

R147K

C10

10uF

Q1C828

3

2

1

C4330pMK1

MICROPHONE

12 R8

100

R610K

C3

333pR7

10KR4

47K

C5

15 - 50p

V1

9Vdc

R3

2M

C8102

C1

104

C6100p

J1ANT EN

1

C2

104

C9

22-47uF

Bài 9: Vẽ mạch chỉnh BASS-TREBLE-VOLUME LOẠI 1

C6

.02

VOLUME

100k

R11

47kC1

1uF

Q2

C828

C11

.001

R8

47k

R6

2.7k

R2

1k

C7

.02

R10

33k

C2

220uF

BASS

100k

C10

.001

R7

1k

Q3

C828

R3

2.7kC5

.001

R13

680

C4

1uF

INQ1

C828

R4

4k

R5

270kC9

1uF

+12V

C8

1uF

TREBLE

100k

R12

2.7k

R9

47k

R14 1k

OUT

C3

1uF

R1

270k



Bài 10: Vẽ mạch khuếch đại âm sắc dùng LA4440

Bài 11: Vẽ mạch chỉnh BASS-TREBLE-VOLUME loại 2

47

100MF

IN2

1000MF.22MF

1000MFRIGHT

IN1 LEFT

47

+12V

1000MF

47MF

47MF

.22MF

LA4440

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

HTA

KDN1

MASSTKD1

MUTE

TU

KDN2

KD

N3

MASSCS2

BO

OT

2OUT2

+VCC

OUT1

BO

OT

1

MASSCS1

47MF 220MF

47MF

100MF

R1

1M

C7

47

R7

3K3

R4

3.3kC8

47uF

C1

10uF

INPUT

R10

4K7

OUTPUT

BASS

100K

R5

10K

R6

10K

R8

22K

R2

10K

C2

100uF

Q2

C945

C10

10uF

C5

473

+12VDC

TREBLE

50K

C3

10uF

C6

222

Q1

C945

C4

473

R3

10k

R9

220K

R12

1k

R11

470

C11

10uF

VOLUME

100k



Bài 12: Vẽ mạch chỉnh BASS-TREBLE-VOLUME hai kênh

Bài 13: Vẽ mạch khuếch đại dùng IC TDA2030

Q4

C1815

R18

1K

C10

104

R1910K

R7

1K

R8

56K

Q1

C1815

R20

10K

R10

15K

C11

103

C12

104

Q2

C1815

R9

20

C1

10MF

R21

10K

BASS2

50K

C14

4.7N

Vin

12

R11

20

C2

10MF

R22

10K

R1

56K

C13

103

C15

4.7N

R12

15K

Vout

12

C3

10MFC5

10MF

C4

10MF

+24VDC

R2

100K

C16

103

R13

1K

VOLUME2

50K

TREBLE1

50KQ3

C1815

R3

1K

R4

1K

R15

100K

R14

1KC6

10MF

C7

10MF

VOLUME1

50K

R28

50K

R5

100K

R16

1K

R17

100K

C8

10MF

R6

1K

C9

103

BASS1

50K



Bài 13: Vẽ mạch ứng dụng IC8951

Bài 14: Vẽ mạch khuếch đại MINI dùng transistor.

Q1C1815

C3220MF

D3

1N4007

C4

1000MFR91

VCC

LS1

SPEAKER

R147K

VR1100K

R7470

Q3B562

R3470

Q5A671

D2

1N4007

Q2D468

INPUT

R54.7K

Q4C1061

R41K

D1

1N4007

R6470

R24.7K

C247MF

C1

4.7MF

R81



Bài 15: Vẽ mạch phát hồng ngoại

Bài 16: Vẽ mạch thu hồng ngoại



4.3.1 Vẽ mạch in với ORCAD LAYOUT

4.3.1. Tìm hiểu các giao diện của LAYOUT

a) Khái quát:

Muốn sử dụng Layout để vẽ được các bảng mạch in nhanh và đẹp, trước hết phải tự luyện tập

thật thành thạo cách dùng các chức năng có trên trang vẽ này. Khi mở trang vẽ Layout sẽ

thấy hiện ra các thành phần như hình sau:

Trên cùng là thanh menu chính. Nếu muốn mở mục nào cho chuột nháy ngay trên mục đó, nháy

xong thường thấy hiện ra các cửa sổ phụ và hãy chọn một mục trong các cửa sổ này.

Kế tiếp là thanh đặt các tiêu hình thường dùng. Mỗi tiêu hình ứng với một lệnh có trên các cửa

sổ menu. Một chọn nhanh một lệnh, cho chuột chỉ ngay tiêu hình đó và sẽ thấy hiện ra dòng chữ

chú thích về chức năng của tiêu hình, hãy nháy chuột để chọn tiêu hình. Tiêu hình được chọn sẽ

như bị lún xuống.

Sau cùng là ghi lại tọa độ của con trỏ và khoảng chọn của điểm lưới, ở dòng này cũng đặt cửa sổ

chọn lớp, trước mỗi lớp có mã số riêng của lớp đó. Gõ phím số để đến nhanh lớp vẽ mà mình

chọn.

Vùng rộng lớn ở giữa màn hình dùng để vẽ các bảng mạch in, trên vùng này có một điểm gốc

(một vòng tròn nhỏ và hình chữ thập ở giữa), nó dùng định vị trí 0, 0 cho tọa độ X Y. Một khung

hình chữ nhật chấm chấm hiện ra để chỉ vùng xử lý mạch tự động theo các khai báo trước và một

bảng cho ghi lại kích cở các loại lổ khoan đã dùng trên bảng mạch in.

b) Các mục trên thanh ghi menu:

Trên thanh menu sẽ thấy có các mục chính như hình sau:

File: dùng xử lý các tập tin và các kết quả của trang vẽ

Edit: dùng cho việc cắt dán, biên soạn lại các thành phần trên bảng mạch in

View: dùng để chọn các kiểu thức dùng để xem hình của trang vẽ

Tool: gồm các lệnh dùng để xử lý bảng vẽ

Thanh menu chính Thanh tiêu hình phụ Các tiêu hình

quen dùng

Vùng dùng để

vẽ bảng mạch

in



Options: gồm các cách chọn định trước cho trang vẽ

Auto: dùng xử lý bảng mạch in theo phương thức tự động

Window: dùng để cho chọn và mở xem các cửa sổ khác nhau

Help: là phần trợ giúp

Lúc này muốn chọn mục nào thì hãy nháy chuột ngay trên mục đó, lúc đó sẽ hiện ra một cửa sổ

trong đó ghi các mục lệnh có liên hệ, muốn chọn lệnh nào thì nháy chuột ngay trên dòng lệnh đó

(chú ý sau các dòng lệnh thường có ghi lại các phím tắt).

Menu File:

New: cho mở trang vẽ mới

Open: dùng mở các trang vẽ đã có

Load: dùng lấy các tập tin sách lược có họ .SF

Save: dùng để chép và giữ lại trang vẽ

Save As: dùng chép lại trang vẽ với một tên mới khác

Backup: cho mở lại các trang vẽ dự phòng

Close: cho đóng lại trang vẽ hiện dùng

Print/Plot: dùng cho việc in trang vẽ

Library Manager: dùng mở trang vẽ để biên soạn các kiểu

chân hàn mới

Text Editor: cho mở trang xử lý dạng văn bản

Exit: dùng thoát trang vẽ Layout

Menu Edit:

Undo: cho hồi phục lại phần trước đó

Copy: cho chép phần đã chọn trên trang vẽ vào trang hình

Clipboard

Paste: cho chép hình có trong trang hình Clipboard trở lại

trang vẽ

Delete: cho xóa phần hình đã chọn trên trang vẽ

Find/Goto: dời con trỏ đến nhanh vị trí muốn tìm

Select Next: cho lệnh tìm tiếp

Clear Selections: dùng bỏ các phần đã được chọn trong

các trang văn bản View

End Command: dùng để kết thúc một lệnh đang chạy

Properties: dùng biên soạn lại một thành phần đã được

chọn trên trang vẽ

Menu View:

Design: cho hình hiện trở lại dạng thường sau khi đã chọn

kiểu thức xem hình ở dạng phân bố linh kiện theo vạch

màu

Density Graph: dùng để khảo sát tính phân bố của các

linh kiện trên bảng mạch in biểu diễn qua các vạch màu

Preview: cho xem trước hình dùng cho tập tin Plot theo

các chọn định hiện dùng

High Contrast: dùng để tắt mở tính xem hình của bảng

mạch in ở dạng tương phản một màu xám

Clear Screen: dùng tạm làm ẩn tất cả các thành phần của

bảng mạch in, nhấn phím Shift +Home sẽ trở lại hiện đầy

đủ các thành phần của bảng mạch in

Redraw: dùng làm tươi bảng mạch in, và cho cập nhật các

Pal hàn, ghi vào bản lổ khoang

Query Window…: cho mở cửa sổ xem các giải thích liên



quan đến các lỗi có trên trang vẽ

Database Spreadsheet: cho mở xem các trang văn bản dùng quản lý các thành phần chính

yếu của trang vẽ

Zoom All (Fit): cho hiện toàn phần bảng mạch in trên màn hình

Zoom Center: dùng dời con trỏ về ngay tâm điểm của màn hình

Zoom In: để phóng lớn trang vẽ , lúc này các linh kiện nhìn thấy sẽ lớn hơn, nhưng số

linh kiện hiện ra ít hơn

Zoom Out: để cho thu nhỏ trang vẽ, linh kiện hiện ra sẽ nhỏ hơn nhưng số linh kiện hiện

ra sẽ nhiều hơn

Zoom Previous: dùng chuyển qua lại giữa dạng hình đang xem và hình xem trước đó

Zoom DRC/Route Box: cho dời khung kiểm tra theo các quy định đã chọn định trước đến

một vị trí khác mà Bạn muốn đặt

Select Layer: dùng chọn các lớp vẽ của một bảng mạch in hiện đang mở

Visible <> Invisible: dùng tắt mở các lớp vẽ của một bảng mạch in hiện dùng

Menu Tool:

Layer: lệnh này cho chọn và xử lý các lớp của bảng mạch in trên trang vẽ

Cluster: lệnh này cho chọn và xử lý các linh kiện đã được kết nối theo dạng dây

Group: lệnh này cho chọn và xử lý các linh kiện đã được kết nối theo dạng

nhóm

Matrix: lệnh này cho chọn cách sắp sếp các linh kiện trên bản ma trận mà

Bạn đã đặt trên trang vẽ

Component: lệnh này cho chọn và xử lý các kiểu chân hàn (footprint)

Package: lệnh này cho chọn và xử lý tên các chân hàn của linh kiện

Gate: lệnh này dùng chuyển đổi các cổng dẫn nhập của các linh kiện có

tính cổng

Footprint: lệnh này dùng xử lý các kiểu chân có trên trang vẽ

Padstack: lệnh này dùng xử lý các hình dạng của các chân hàn trên từng

lớp vẽ của bảng mạch in

Pin: lệnh này khảo sát các điểm hàn có trên bản vẽ

Aperture: lệnh này chọn định dạng Code cho các lổ khoan

Net: lệnh này dùng chọn và xử lý các mạng trên trang vẽ

Connection: lệnh này dùng chọn và xử lý các đường tiền nối trên các pad

hàn của mạch in

Track: lệnh này dùng để xử lý các đường đồng dùng nối mạch

Track Segment: lệnh này dùng xử lý các đường đồng dùng nối mạch theo

từng đoạn

Jumper: lệnh này liên quan đến việc đặt các đường dùng nối tắt giữa các

đường mạch

Via: lệnh này liên quan đến việc đặt các lổ nối xuyên qua các lớp

Test Point: lệnh này liên quan đến các điểm kiểm tra đặt trên bảng mạch in

Drill Chart: lệnh này liên quan đến các thông tin về các lổ khoan

Text: lệnh này liên quan đến phần văn bản có trên bảng mạch in

Dimension: lệnh này liên quan đến các thông tin về kích thước của bảng mạch

Measurement: lệnh này dùng đo khoảng cách giữa các thành phần trên bảng mạch in

Obstacle: lệnh này liên quan đến các đường ngăn, các đường bao trên bảng mạch in

Error: lệnh này cho kiểm tra các sai lệnh so theo các quy định đã chọn trước

Menu Options:



System Settings: chọn định điều kiện làm việc trên

trang vẽ, như khoảng cách điểm lưới, kích cỡ trang vẽ,

khoảng cách đặt các chân hàn

Colors: chọn định màu sắc cho các thành phần trên

trang vẽ

Color Rules: chọn định màu riêng cho các thành phần

riêng của trang vẽ

Auto Backup: chọn định số lượng tập tin chép dự phòng

với tên tập tin là backup1.max...

Global Spacing: chọn định khoảng cách giữa các đường

nối với các chân hàn, các điểm hàn xuyên lớp

Placement Strategy: chọn định các sách lược dùng trong

chức năng nối mạch tự động

Place Settings: chọn định kiểu đặt các kiểu chân lên

trang vẽ

Route Strategies: chọn định sách lược dùng cho việc nối

các đường mạch

Route Settings: quy định các cách thức dùng cho việc

nối các đường mạch

Fanout Settings: chọn định cách thức dùng cho đường

masse và đường nguồn

Thermal Relief Settings: chọn định kích thức dùng cho

lớp giải nhiệt

Jumper Settings: chọn định cách thức dùng cho các

đường nối ngắn mạch đặt trên lớp Jumper

Free Via Matrix Settings: chọn định cách đặt các điểm nối xuyên lớp tự do theo bảng ma

trận

Test Point Settings: chọn định kiểu thức đặt các điểm thử trên trang vẽ

Components Renaming: chọn định vị trí để đặt các tên riêng của các kiểu chân

Gerber Settings: chọn định các điểm hàn, kích cỡ dùng cho tập tin Plot

Post Process Settings: chọn định các lớp cho xuất trong tập

tin Plot

User Preferences: chọn định các chuẩn thường dùng

Menu Auto:

Refresh: lệnh cho làm tươi màn hình

Place: chọn cách đặt các kiểu chân lên trang vẽ

Unplace: chọn bỏ lệnh tự động đặt các kiểu chân

Fanout: chọn định việc đặt lớp masse và nguồn

Autoroute: chọn định phương thức cho nối mạch tự động

Unroute: chọn định phương thức xóa các đường nối

Design Rule Check: chọn định các cách kiểm tra trang vẽ

Remove Violations: tự động tháo bỏ các chổ nối sai

Cleanup Design: kiểm tra và hoàn chỉnh trang vẽ

Rename Components: đặt lại tên cho các kiểu chân cho đúng

luật

Back Annotate: phản ánh các thay đổi trong bảng mạch in trở

về sơ đồ mạch điện nguyên lý

Run Post Processor: ghi lại các thông tin của trang vẽ trong các tập tin với họ là .GTD,

.TAP, .LIS

Create Reports: cho ghi lại các báo cáo có liên quan đến trang vẽ



Menu Window:

Cascade: cho sắp các cửa sổ theo từng lớp

Tile: cho sắp các cửa sổ hiện ra cùng lúc trên màn hình

Arrange Icons: sắp xếp các tiêu hình về cuối màn

hình

Half Screen: sắp xếp màn hình ở nửa bên phải, nửa

bên trái làm màn hình sơ đồ mạch điện

Reset All: trả trang vẽ trở về nguyên dạng (lúc này

chỉ còn lại 4 cửa sổ chính)

Design – Text Tool cửa sổ trang vẽ bảng mạch in

Components trang văn bản dùng quản lý các kiểu

chân trên bảng mạch in

Nets trang văn bản dùng quản lý các đường nối

mạch

Post Process trang văn bản quản lý các tập tin kết

quả cho máy vẽ

Menu Help:

Help Topics: mở cửa sổ để gõ vào tên mục muốn xem trợ giúp

Learning Layout: mở chương trình dạy cách dùng trình Layout Plus

About Layout: hiện các thông tin phiên bản của Layout Plus

Công dụng của các tiêu hình trên trang vẽ:

Trên trang vẽ của Layout, các lệnh thường dùng sẽ được biểu hiện ở dạng

các tiêu hình nhỏ, với cách làm này có thể dùng chuột nháy ngay trên các

tiêu hình sẽ mở nhanh một lệnh mà muốn lấy ra để sử dụng. Trên trang vẽ Layout có các tiêu

hình sau:

Công dụng của các tiêu hình thường dùng này :

Open: Cho mở cửa sổ để lấy ra các tập tin đã có

Save: Lưu trang vẽ vào đĩa

Library Manager : Để tạo các kiểu chân mới

Delete: Xoá các phần đã chọn trên bản vẽ

Find: Tìm kiếm linh kiện có trên bảng vẽ

Edit: Biên soạn thuộc tính các thành phần đã chọn trên trang vẽ

Spreadsheet: Quản lý các thành phần trên trang vẽ

Zoom in: Phóng to trang vẽ

Zoom out: Thu nhỏ trang vẽ

Zoom all: Tất cả các linh kiện cùng hiện hết trên màn hình

Query: Mở mở cửa sổ hiện các văn bản báo lỗi

Component: Khi muốn xử lý các kiểu chân hàn

Pin: Khi muốn xử lý chân hàn

Obstacle: Khi muốn xử lý các đường ngăn

Text: Khi muốn xử lý phần văn bản

Connection: Khi muốn đặt các đường tiền nối

Error: Khi muốn dò lỗi



Color: Khi muốn định lại màu sắc cho các thành phần

Online DRC: Cho tắt mở khung kiểm tra các chọn định đã được lập trình trước

Reconnect: Cho tắt mở các đường nối mạch trên bản vẽ

Auto path route: Mở lệnh cho tạo các đường nối mạch tự động

Shove track: Mở lệnh cho dời các đường nối tự động, các đường nối khác sẽ dời ra không để

chạm vào đường nối đang kẽ

Edit Segment: Mở lệnh cho dời các đường nối trong phạm vi cho phép

Add / Edit route: Mở lệnh cho biên soạn lại các đường nối mạch trên trang vẽ

Refresh all: Cho làm tươi lại trang vẽ

Design Rule Check: Cho kiểm tra trang vẽ để tìm lỗi

4.3.2. Thiết kế các kiểu chân hàn mới

Để mở trang vẽ dùng xử lý các Footprint, trước hết cho mở trình <Layout> rồi chọn mục

<Tools> trên thanh công cụ và chọn <Library Manager>. Sẽ có trang vẽ dùng biên soạn các

Footprint như sau :

Libraries: hiện tên các thư viện hiện đang dùng

Footprints: tên các footprint có trong thư viện

Cửa sổ bên phải là vùng biên soạn footprint

Add: dùng gọi các thư viện có trên đĩa

Remove: dùng đẩy các thư viện đã chọn ra khỏi RAM

Create New Footprint: tạo Footprint mới

Save: cho ghi một Footprint đã soạn xong vào một thư viện do mình chọn

Save as: cho ghi một Footprint đã soạn xong vào một thư viện tự chọn với một tên khác

Delete Footprint: cho xóa các Footprint

Muốn tạo mới một Footprint chọn mục <Create New Footprint> gặp một cửa sổ như hình sau:



Trong trường hợp này đặt tên là vidu, nếu lấy theo đơn vị Anh thì chọn mục English còn nếu đã

Setting theo đơn vị thập phân thì chọn mục Metric. Sau khi đặt tên xong nhấn nút <OK>. Thấy

hiện ra các thành phần cơ bản của một footprint, xem hình.

Trong vùng biên soạn kiểu chân mới đã có:

Một chân hàn trên đó có điểm gốc Datum và điểm neo

Các tên biến của kiểu chân(các tên biến phía trước có thêm ký tự &

Lúc này các Pin Tool đã được chọn, có thể biên soạn phần chân hàn

Vd : Muốn vẽ một kiểu chân footprint có 3 điểm hàn, dùng chuột chọn điểm hàn rồi nhấn phím

<Insert > để tạo thêm các điểm hàn mới, các điểm hàn mới sẽ tự lấy Pad Name là các số 1, 2, 3.

Sau khi làm xong sẽ có hình vẽ như sau:

Để kẽ đường ngăn, đường biên. Chọn Obstacle Tool. Lúc này nháy phím chuột phải chọn mục

<New>, rồi nhấn phím chuột phải một lần nữa chọn <Properties> để mở cửa sổ <Edit Obstacle>.

Chọn như hình vẽ nhấn phím <OK>

Lúc này con trỏ có dạng dấu +, dùng nó để kẻ một hình chữ nhật nhỏ nét màu xanh lá để tạo

đường bao ngoại vi, như hình sau:



Tiếp theo hãy kẽ đường bao gợi ý, đường này thường phản ánh bóng chiếu của hình dạng linh

kiện thật. Tiếp tục nhấp phải chuột chọn mục <New>, rồi nhấn phím chuột phải một lần nữa

chọn <Properties> để mở cửa sổ <Edit Obstacle>.

Chọn như hình vẽ nhấn phím <OK>

Lúc này con trỏ có dạng dấu +, dùng nó để kẻ một hình chữ nhật màu trắng dùng phản ánh hình

dạng thật của linh kiện, như hình sau:

Đến đây xem như trình tự biên soạn một kiểu chân mới đã hòan tất. Nhấn nút <Save> để cho

chép Footprint vào một tập tin thư viện mong muốn. Xem hình

Có nghĩa là chép Footprint có tên VIDU vào thư viện có tên là BGA.LLB cất trong thư mục

C:\Program Files\Orcad\Layout\library

Khi đã tạo xong một Footprint có thể dùng ngay nó để đặt lên trang vẽ và dùng để hàn gắn linh

kiện trên bảng mạch in. Như vậy bất kỳ lúc nào cũng có thể mở Library Manager để soạn

Footprint mới theo đúng kích thước thật của linh kiện và rồi dùng nó trên bảng mạch in.

Trong quá trình làm việc mặc dù số lượng các footprint nhiều nhưng ta cũng cần nhớ một số

dạng như sau để dể dàng cho việc khai báo:

CLCC: IC dạng chip dán

BGA: ma trận led

DIP100B: IC có hai hàng chân dạng chử nhật

DIP100T: IC có hai hàng chân dạng tròn

JUMPER: linh kiện chỉ có hai hàng chân

RELAY: Rờ le

SIP: IC có một hàng chân

TO: chia làm hai loại chính TO92 dạng vỏ thường ( A1015,B562,C1815,D468 ) và TO220 dạng

vỏ có gắn giải nhiệt ( A671,B688,C1061,D718 )

PC 104: các header



4.3.3. Sự liên thông giữa CAPTURE với LAYOUT

Trong OrCAD 9.2 có thể vẽ các sơ đồ mạch điện nguyên lý với trình Capture rồi liên thông với

các trình khác, như trình Layout để vẽ bảng mạch in. Khi liên thông giữa các trình này điều cần

biết là phải có sự tương hợp giữa các ký hiệu cất trong các thư viện của các trình này. Như đã

biết:

Trong Capture các ký hiệu cất trong các tập tin thư viện. Họ của các tập tin này là . olb. Capture

có trên 30.000 linh kiện.

Trong Layout các ký hiệu là các kiểu chân hàn (Footprint) có trên 3000 kiểu chân cất trong các

thư viện lấy họ là .llb

Để vẽ các bảng mạch in dùng cho việc lắp ráp mạch. Có thể khởi từ một sơ đồ mạch điện nguyên

lý được vẽ trong Capture. Sau đó chuyển vào Layout để vẽ bảng mạch in qua các bước sau:

Bước 1. Mở Capture CIS để vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý.

Bước 2. Tạo tập tin Netlist cho PCB Layout.

Bước 3. Mở Layout để lấy ra các linh kiện đã có khai báo trong Netlist.

Bước 4. Sắp xếp lại vị trí cho các kiểu chân hoặc chỉnh sửa lại chân linh kiện.

Bước 5. Thiết lập đơn vị đo và hiển thị

Bước 6. Đo kích thước board mạch

Bước 7. Chọn lớp dùng cho việc nối mạch (mở trang Edit Layer).

Bước 8. Thiết lập khoảng cách giữa các đường mạch (Route Spacing)

Bước 9. Thiết lập độ rộng đường mạch in (mở trang Edit Nets)

Bước 10. Vẽ Board Outline

Bước 11. Vẽ mạch tự động

4.3.4. Ví dụ: Mạch nguồn ổn áp dùng 7812.

C2103

J1

CON2

12

C3100MF

C12200MF

U1LM7812C/TO220

1 3

2

IN OUT

GN

D- +

D1BR805D

2

1

3

4

C4104

J2

CON2

12

Bước 1. Vẽ sơ đồ nguyên lý

Bước 2. Tạo tập tin Netlist: Thu nhỏ sơ đồ mạch nguyên lý bằng cách nhấp chuột vào nút

Restore ở góc phải phía trên màn hình.

Sau đó nhấp vào biểu tượng Create Netlist trên thanh công cụ để tạo tập tin có phần mở rộng là

*.MNL.



Hộp thoại Create Netlist xuất hiện chọn Layout .

Chọn <OK>

Sau đó nhấn OK, nếu trên màn hình không thông báo lỗi có thể yên tâm chạy Layout, còn nếu

báo lỗi thì phải trở về sơ đồ nguyên lý để sửa lại theo thông báo.

Tiếp theo chọn Start/ Programs/ Orcad Family Release 9.2/ Layout Từ cửa sổ màn hình làm việc chọn File/ New. Hộp thoại Load Template File xuất hiện, ở khung

File name giữ nguyên giá trị mặc định DEFAULT rồi chọn Open để tiếp tục.



Hộp thoại Load Netlist Source xuất hiện, chọn tập tin để thực hiện là VIDU.MNL rồi chọn Open

Trên màn hình xuất hiện hộp thoại Save File As, ở khung File name đặt tên là VIDU sau đó chọn

Save

Sau một thời gian chờ đợi hộp thoại Link Footprint to Component xuất hiện

Bước 3. Mở Layout để lấy ra các linh kiện đã có khai báo trong Netlist.

Nhấp vào nút Link existing footprint to component. Hộp thoại xuất hiện, chọn giống như hình:

Chọn <OK>



Trên màn hình lại tiếp tục hiện thông báo tương tự như trên, hãy nhấp vào nút Link existing

footprint to component để chọn chân cho cầu diode như hình vẽ:

Chọn xong nhấp OK.

Tương tự chọn kiểu chân cho tụ điện là JUMPER100, cổng nối là CON2.

Màn hình làm việc xuất hiện với các linh kiện như hình dưới đây:

Bước 4. Sắp xếp lại vị trí cho các kiểu chân hoặc chỉnh sửa lại chân linh kiện.

Hãy làm ẩn dây trước khi sắp xếp bằng cách chọn biểu tượng Reconnect Mode trên thanh công

cụ.

Để di chuyển linh kiện ta nhấp chuột vào biểu tượng Component Tool rồi rê chuột kéo đến vị trí

thích hợp rồi buông. Sau khi sắp xếp ta có các linh kiện được bố trí như sau:



Khi các footprint được load, nếu không đúng với yêu cầu thiết kế thực tế thì bạn phải chỉnh sửa

linh kiện cho phù hợp. Để chỉnh sửa ta chọn footprint linh kiện cần thay đổi trên board mạch vừa

load, sau đó click chuột phải và bạn sẽ thấy menu dọc xuất hiện, tiếp theo bạn chọn Properties.

Sau khi chọn Properties thì một hộp thoại xuất hiện để cho chúng ta chọn loại footprint thích

hợp.

Click chuột vào Footprint, sau đó bạn sẽ thấy một hộp thoại cho bạn chọn footprint thích hợp.

Từ hộp thoại Select Footprint ta có thể lựa chọn footprint thích hợp theo ý của mình.

Tuy nhiên, nếu các footprint có trong Select Footprint đó không phù hợp thì chúng ta phải tạo

mới footprint đó cho phù hợp về kích thước của linh kiện.



Bước 5. Vẽ Board Outline

Vào biểu tượng Obstacle Tool trên thanh công cụ để vẽ khung cho mạch. Nhấp chuột tại vị trí

cần đặt nhấp trái chuột sau đó kéo dài đến đoạn tiếp theo cứ như vậy sẽ có một vòng khép kín.

Để thoát khỏi lệnh này nhấp phải chuột chọn End Command có được như hình sau:

Bước 6. Chọn lớp dùng cho việc nối mạch Tiếp theo vào biểu tượng View Spreadsheet chọn Layer. Hộp thoại Layer xuất hiện:

Tại cột Layer Type nếu lớp nào muốn chọn vẽ thì chọn lớp đó xong nhấp phải chuột chọn

Properties và chọn Routing còn ngược lại không vẽ thì chọn Unused Routing.



Bƣớc 7. Thiết lập đơn vị đo và hiển thị

Đây cũng là đơn vị thể hiện độ rộng của đường mạch in trong board mạch. Mục đích của vấn đề

này là giúp cho người thiết kế quản lý được kích thước của các nets trong board mạch cũng như

kích thước của board outline.

Cách làm như sau: Vào Options/ System settings. Bạn sẽ thấy hộp thoại sau xuất hiện:

Ở đây bạn nên chọn đơn vị là Millimeters(mm). Ngoài ra ta còn có thể thiết lập lưới vẽ, đặt lưới

nếu cần thiết ở khung Grids.

Bƣớc 8. Đo kích thƣớc board mạch

Vào Tool/ Dimension/ Select Tool.

Sau đó đo độ dài và độ rộng của đường bao. Mục đích của cách làm này là cho người thiết kế

biết được board mạch mình thiết kế có kích thước thật bao nhiêu, để từ đó có những điều chỉnh

hợp lý trong việc sắp xếp các linh kiện trong đường bao cho phù hợp với board mạch in mà

mình đang có.



Bƣớc 9. Thiết lập khoảng cách giữa các đƣờng mạch

Để thiết lập những luật về khoảng cách cho pads, tracks và vias. Bạn chọn Spreedsheet từ

Toolbar. Chọn Strategy/Route Spacing.



Từ menu pop up chọn Properties, bạn sẽ thấy:

Ở đây bạn có thể điều chỉnh các thông số cho phù

hợp. Cần chú ý đơn vị đo mà bạn đã thiết lập ở trên. Chọn OK.

Bƣớc 10. Thiết lập độ rộng đƣờng mạch in

Bạn làm điều này để điều chỉnh độ rộng của các nets trong mạch khác nhau tùy theo chức năng

của chúng.

Ví dụ như: các đường nguồn, mass phải lớn hơn các nguồn tín hiệu, hay các đường ứng với

mạch công suất thì bề rộng cũng phải lớn hơn bình thường…

Muốn điều chỉnh các thông số này bạn có thể làm như sau: Vào Spreedsheet/Nets. Bôi đen tất

cả:



Kích chuột phải chọn Properties:

Min Width, Conn Width, Max Width là độ rộng của nets mạch in. Không nên để 3 giá trị này

bằng nhau, vì khi đi mạch máy sẽ tự động điều chỉnh độ rộng của nets. Khi ít đất thì nó chọn

Min, khi nhiều sẽ chọn Max, như vậy sẽ linh hoạt hơn.

Bước 11. Vẽ mạch tự động

Vẽ mạch tự động

Để chạy mạch in vào Auto/ Auto Rout/ Board. Sau một thời gian chờ đợi cửa sổ Layout xuất

hiện như hình:

Nhấp OK để tiếp tục sẽ thấy mạch in hoàn chỉnh :

Vẽ mạch in bằng tay

Việc vẽ bằng tay, tuỳ thuộc vào 3 chế độ vẽ:



Sau khi chọn chế độ vẽ thích hợp, ta nhấp chuột vào đường vẽ để sửa đổi hoặc vẽ đường mới từ

chân này đến chân khác. Thông thường, vẽ tự động xong, đòi hỏi phải có thao tác chỉnh sửa bằng

tay. AutoPath Route Mode Add/Edit Route Mode Edit Segment Mode

Bản mạch in được vẽ tự động

Bản mạch in được vẽ bằng tay

Bây giờ vào biểu tượng Text Tool trên thanh công cụ nhấp phải chuột chọn New hộp thoại Text

Edit xuất hiện ta lần lượt nhập vào như sau:

Con trỏ chuột xuất hiện tên vừa đặt di chuyển con trỏ tới vị trí cần đặt lên mạch rồi nhấp chuột.



Sau cùng lưu lại kết quả, vào biểu tượng Save trên thanh công cụ.



Tài liệu tham khảo

1. Vẽ và mô phỏng tương tự với ELECTRONIC WORKBENCH 5.12 – TS. Trần Thu Hà –

Ks. Nguyễn Phương Quang – Ks. Phạm Quang Huy – Nhà xuất bản thống kê.

2. Vẽ và mô phỏng số với ELECTRONIC WORKBENCH 5.12 – TS. Trần Thu Hà – Ks.

Nguyễn Phương Quang – Ks. Phạm Quang Huy – Nhà xuất bản thống kê.

3. Vẽ và mô phỏng với CIRCUITMAKER – TS. Trần Thu Hà – Ks. Nguyễn Phương Quang

– Ks. Phạm Quang Huy – Nhà xuất bản thống kê.

4. Vẽ và thiết kế mạch in với ORCAD CAPTURE và ORCAD LAYOUT – TS. Trần Thu

Hà – Ks. Nguyễn Phương Quang – Ks. Phạm Quang Huy – Nhà xuất bản thống kê.

Date post:	30-Aug-2019
Category:	Documents
Upload:	others
View:	9 times
Download:	0 times

Trang bìa - Schools Network · Bài giảng CAD điện Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh...

Documents