6. SİMÜLASYON
6.6. Devre Sihirbazları
Multisim’in devre sihirbazları bir şematik diyagram, simülasyon modelleri ve bir ağ listesi içeren devreler oluşturmanızı sağlar. Sihirbazın iletişim kutusundaki tasarım parametrelerini basitçe girin ve devre inşa et düğmesine tıklayın. Devre inşa ettikten sonra her zamanki gibi simüle edilebilir. Kullanılabilir devre sihirbazları; 555 Zamanlayıcı Sihirbazı, Filtre Sihirbazı, Ortak Emiterli BJT Yükselteç Sihirbazıdır.
6.6.1. 555 Zamanlayıcı Sihirbazı
555 Timer Wizard, 555 zamanlayıcı kullanan kararsız ve tek kararlı osilatör devreleri inşa etmek için kullanılır.
Astable Operation – herhangi bir giriş işareti gerekmeyen serbest çalıştırılan osilatör üretir.
Monostable Operation – bir giriş tetikleme işareti tepkisinde bir tek çıkış işareti üretir. Bir giriş işareti uygulandığında her giriş işareti bir çıkış işareti üretecektir.
Bir kararsız osilatör inşa etmek için:
1. Tools / Circuit Wizards / 555 Timer Wizard’ı seçin. 555 Timer Wizard iletişim kutusu görüntülenir.
2. Type açılır listesinden Astable Operation’u seçin.
Varsayılan ayarlar
3. Aşağıdaki değerleri girin:
Vs – istenilen kaynak gerilimini girin.
Frequency – maksimum 1MHz olan osilasyon için devrede istenilen frekansı girin.
Duty – devre için görev döngüsünü girin. Örneğin, her saykılın %60’ı için “on” olacak olan devre
%60’ı işaret eder. Değer %50’ye eşit veya büyük ve %100’den daha az olmalıdır.
C – C kondansatörünün değeridir ve başlangıç olarak 10nF’a ayarlıdır.
Cf – Cf kondansatörünün değeridir ve normal olarak 10nF’a sabit olmalıdır.
Rl – istenilen yük direncini girin.
4. R1 ve R2 olarak girilen değerler otomatik olarak hesaplanır ve aşağıdakine dayalı olarak değiştirilir:
)
Burada
d
görev çevrimidir,f
osilasyon frekansıdır veC
, C kondansatörünün değeridir.5. Eğer(R1R2)3,3Mohm,R11kohm veya R21kohm ise, 555 Timer Wizard iletişim kutusunda bir uyarı iletisi görüntülenir:
Uyarı iletisi
Bu durumda hata iletisi görüntüsü kalkana kadar C kondansatörünün değerini ve diğer parametreleri değiştirin.
6. R1 ve R2 değerlerini kontrol edin. Eğer onlar kullanılamıyor veya yetersiz ise C kondansatörünün değerini değiştirin.
7. R1 ve R2 yeterli olana kadar yukarıdaki iki adımı tekrarlayın ve 555 Timer Wizard iletişim kutusunda hata iletisi kaybolur.
8. Build Circuit düğmesine tıklayın. Devre hesaplanmış bileşen değerleri ile çalışma alanınıza yerleştirilir.
Yerleştirilen
bileşenlerin referans işaretlerini devrenin numaralandırma şemasını takip edin.
Tek kararlı (one-shot) osilatör inşa etmek için:
1. Tools / Circuit Wizards / 555 Timer Wizard’ı seçin. 555 Timer Wizard iletişim kutusu görüntülenir.
2. Type açılır listesinden Monostable Operation ‘u seçin.
Varsayılan ayarlar başlangıçta görüntülenir.
Devredeki bu bileşenlerin konumu için bu iletişim kutusunun sağındaki şemaya bakın.
Herhangi bir zamanda varsayılan ayarlara geri dönmek için bu düğmeye tıklayın
Devre şeması
3. Aşağıdaki değerleri girin:
Vs – istenilen kaynak gerilimini girin.
Vini – Vs’ye eşit ayarlayın.
Vpulse – giriş işaretinin istenilen gerilimini girin. Bu Vs/3’den daha az olmalıdır.
Frequency – giriş geriliminin frekansını girin.
Input Pulse Width – istenilen giriş işareti genişliğini girin. Çıkış işareti genişliğinin beşte birinden daha az olmalıdır. Eğer değilse, Output Pulse Width alanındaki değer sistem tarafından değiştirilir.
Output Pulse Width – istenilen çıkış işareti genişliğini girin.
C – Bu C kondansatörünün değeridir ve başlangıç olarak 1uF’ye ayarlıdır.
Cf – Bu Cf kondansatörünün değeridir ve normal olarak 1nF olarak sabittir.
Rl – istenilen yük direncini girin.
4. Girilen değerler olarak R otomatik hesaplanır ve aşağıdakine dayalı olarak değiştirilir:
)
Burada OW çıkış işareti genişliği ve C, C kondansatörünün değeridir.
5. R’nin değerini kontrol edin. Eğer kullanılamıyorsa ve yetersiz ise, C kondansatörünün değerini veya diğer parametreleri yeterli değer elde edilene kadar değiştirin.
6. Build Circuit düğmesine tıklayın.
7. Devre hesaplanmış bileşen değerleri ile çalışma alanınıza yerleştirilir.
Yerleştirilmiş
Multisim Filter Wizard belirli alanlarda istenilen özellikler girilerek birçok filtre türünü tasarlamanıza izin verir. Tasarlanmış devre SPICE simülasyonu tarafından doğrulanabilir.
Filter Wizard kullanarak bir filtre tasarlamak için:
1. Tools / Circuit Wizards / Filter Wizard’ı seçin.
Mevcut
2. Type açılır listesinden istenilen filtre türünü seçin. Seçeneklerde alçak geçiren, yüksek geçiren ve band geçiren vardır. Type açılır listesi altındaki kutuda ve iletişim kutusunun sağındaki diyagramda kullanılabilen parametreler aşağıdaki adımlarda yapılan seçimler ve seçilmiş filtre türüne bağlı olarak değiştirilir.
3. Type kutusundaki Butterworth veya Chebyshev’i seçin. Eğer Chebyshev seçilirse, Pass Band Ripple kutusu görüntülenir. Eğer Butterwortf’ı seçerseniz, bu yapılmaz.
4. Topology kutusunda Passive veya Active’yi seçin. Eğer Passive seçilirse, Source Impedance kutusu görüntülenir. Eğer Active seçerseniz bu olmaz.
5. Source Impedance kutusunda istenilen kaynak empedansını seçin (yalnızca pasif filtre için).
6. Pass Band Ripple kutusunda istenilen dalgalanmayı seçin (yalnızca Chebyshev türü filtre için).
7. Type açılır listesi altındaki kutuda istenilen filtre parametrelerini girin.
Not
Kullanılabilen parametreler yukarıdaki adımlarda yapılan seçimlere bağlı değiştirilir.
8. Verify’i tıklayın. Eğer tasarımınızda herhangi bir sorun varsa Filter Wizard iletişim kutusunda diyagramın altında bir ileti görüntülenir. Parametreleri ayarlayın ve Verify’i tekrar tıklayın.
Tasarımınız hatasız olduğunda aşağıdaki ileti görünür ve Build Circuit düğmesi aktif olur:
Devre inşa etmek için hazır olduğunda görünür.
9. Build Circuit’i tıklayın. Filter Wizard iletişim kutusu kapanır ve devrenin hayalî görüntüsü imlecinize yerleştirilir.
10. İmleci istediğiniz konuma taşıyın ve devreyi yerleştirmek için fareyi tıklayın.
6.6.3. Ortak Emiter BJT Yükselteç Sihirbazı
Multisim Common Emiter BJT Amplifier Wizard alanları içine istenilen özellikleri girerek ortak emiterli yükselteç devreleri tasarlamanıza olanak sağlar. Tasarlanan devre daha sonra doğrudan SPICE simülasyonu ile kontrol edilebilir.
Common Emiter BJT Amplifier Wizard kullanarak bir ortak emiterli yükselteç tasarlamak için:
1. Tools / Circuit Wizards / CE BJT Amplifier Wizard’ı seçin. BJT Common Emiter Amplifier Wizard iletişim kutusu görüntülenir.
2. BJT Selection, Amplifier Specification, Quiescent Point Specification ve Load Resistance and Power Supply kutularında istenilen parametreleri girin.
3. Verify’i tıklayın. Amplifier Characteristic kutusundaki değerler aşağıya göre değişir:
if in type "Ic"
{
ic_temp = Ic;
rb_temp = 0.1 * Hfe * (Vcc / ic_temp - 1.5 * Rl);
}
else if in type "Vce"
{
ic_temp = Vce / (Rl / 2);
rb_temp = 0.1 * Hfe * (Vcc / ic_temp - 1.5 * Rl);
}
else if in type "Vpswing"
{
ic_temp = (Vpswing + 0.2 + Vpin) / (Rl / 2);
}
rpi_temp = Hfe * 26.0e-3 / ic_temp;
rin_temp = rpi_temp * rb_temp / ( rpi_temp + rb_temp );
avp_temp = ic_temp * Rl / ( 26e-3 * 2 );
av = (avp_temp * rin_temp / ( rin_temp + Rs);
ai = rb_temp * Rl / ((rb_temp / Hfe + rpi_temp / Hfe) * ( 2 * Rl ));
avmax = Vcc/26e-3;
4. Eğer tasarımınızda her hangi bir sorun varsa bir ileti görüntülenir. Parametreleri ayarlayın ve Verify’i tekrar tıklayın.
5. Build Circuit’i tıklayın. BJT Common Emiter Amplifier Wizard iletişim kutusu kapanır ve imlecinize devrenin hayalî bir resmi yerleştirilir.
6. İstediğiniz konuma imleci taşıyın ve devreyi yerleştirmek için fareyi tıklayın.
6.6.4. Opamp Sihirbazı
Multisim Opamp Wizard alanları içine istenilen özellikleri girerek aşağıdaki opamp devrelerini tasarlamanıza olanak sağlar:
Tersleyen yükselteç
Terslemeyen yükselteç
Fark yükselteci
Tersleyen toplama yükselteci
Terslemeyen toplama yükselteci
Ölçeklendirme toplayıcı
Tasarlanmış devre daha sonra SPICE simülasyonu tarafından doğrudan kontrol edilebilir.
İpucu
Opamp Wizard çalışırken Default Settings düğmesine tıklayarak herhangi bir zamanda varsayılan ayarlara geri dönebilirsiniz.
Opamp Wizard ile bir devre inşa etmek için:
1. Opamp Wizard iletişim kutusunu görüntülemek için Tools / Circuit Wizards / Opamp Wizard’ı seçin.
2. Type açılır listesinden inşa etmek istediğiniz devrenin türünü seçin. Önizleme alanında diyagram ve iletişim kutusunun içeriği seçimi yansıtmak için değişir.
3. Eğer devrede bir kaynak içermesini istemiyorsanız Add Source onay kutusu seçimini iptal edin.
Tersleyen toplayıcı yükselteci, terslemeyen toplayıcı yükselteci veya ölçeklendirme toplayıcı için Number of Inputs ayrıca girilmelidir.
4. Input Signal Parameters kutusunda Input Voltage ve Input Frequency değerlerini istediğiniz gibi seçin.
Not
Input Voltage ve Input Frequency alanlarının sayısı Type açılır listesinde yaptığınız seçime ve ayrıca Number of Inputs alanlarında girdiğiniz değere bağlı olarak farklıdır. Bu alanlar Add Source seçimi iptal edilirse aktif değildir.
5. Amplifier Parameters kutusunda istenilen değerleri girin.
Not
Kullanılabilen Amplifier Parameters Type açılır listesinde yaptığınız seçime ve Number of Inputs alanında girdiğiniz değere göre değişecektir.
6. Verify’i tıklayın. Eğer bir uyarı iletisi görünürse, parametreleri ayarlayabilirsiniz ve Verify’i tekrar tıklayın.
7. Build Circuit’i tıklayın. Opamp Wizard iletişim kutusu kapanır ve imlecinize devrenin hayalî bir resmi yerleştirilir.
8. İstediğiniz konuma imleci taşıyın ve devreyi yerleştirmek için fareyi tıklayın.