Год/Дата Выпуска:
2012
Версия:
12.0 Build 04.01.2012
Разработчик:
National Instruments
Сайт разработчика:
http://www.ni.com/multisim/
Разрядность:
32bit+64bit
Совместимость с Vista:
полная
Совместимость с Windows 7:
полная
Язык интерфейса:
Английский, Немецкий + Русский
Таблэтка:
Присутствует
Системные требования:
- Windows Vista/XP 32-bit.
- Windows Vista 64-bit.
- Windows 7 32-bit and 64-bit
NI Multisim 12
- чрезмерно мощная программа для моделирования процессов и рассчета электронных устройств на аналоговых и цифровых элементах. Большой выбор виртуальных генераторов, осциллографов. Особенностью программы являет собой присутствие контрольно-измерительных приборов, по наружному виду и характеристикам приближенных к их промышленным аналогам. Программа просто осваивается и довольно удобна в работе. После составления схемы и ее упрощения путем оформления подсхем моделирование начинается щелчком обычного выключателя.
National Instruments
представила Multisim 12 – последнюю версию среды схемотехнического проектирования и моделирования. Простая в применении среда разработки Multisim предлагает графический подход, позволяющий уйти от употребления традиционных методов моделирования схем, и обеспечивающий преподавателей, студентов и профессионалов мощным инструментом для оценки схем.
Multisim 12 Professional
– позволяет специалистам оптимизировать собственные проекты, минимизировать ошибки и снизить число итераций при разработке. В сочетании с новым NI Ultiboard 12 - программным снабжением для разработки топологии печатных плат, Multisim – являет собой платформу сквозного проектирования. Тесная интеграция со средой графической разработки NI LabVIEW позволяет специалистам различного уровня внедрять собственные алгоритмы анализа и улучшать верификацию своих проектов.
Многие университеты, технические колледжи и облюбовали Multisim благодаря наличию интерактивных компонентов, возможности контроля и снятия данных с измерительных приборов в процессе моделирования схем, а еще благодаря возможности проведения измерений аналоговых и цифровых сигналов.
Ключевое различие Multisim 12.0 Professional Edition от других сред моделирование – комфорт и простота. В комплект инструментов моделирования входят настраиваемые процедуры оценки на языке NI LabVIEW и обычные средства SPICE.
Multisim 12.0 наиболее интегрирована с LabVIEW для моделирования работы замкнутых аналоговых и цифровых систем. Благодаря абсолютно новому подходу, разработчики имеют все шансы оценивать цифровые управляющие логические схемы FPGA параллельно с аналоговыми схемами (например, для силовых устройств) до окончания стадии настольного моделирования (desktop simulation).
Основные новшества Multisim 12:
- Обновленная база моделей (электромеханические модели, преобразователи мощности, импульсные источники питания для силовых схем).
- Наиболее 2000 компонентов мировых производителей Analog Devices, National Semiconductor, NXP и Phillips.
- Более 90 соединителей для облегчения разработки личных аппаратных решений.
- Моделирование на уровне системы аналоговых и цифровых схем дает возможность сэкономить время.
Возможности системы схемотехнического моделирования определяются многими факторами, в том числе составом элементов из которых формируется эквивалентная схема.
Последовательное выполнение команд P lace\ Component… (Ctrl+W) вызывает панель «Seleсt a Component». С помощью мастера библиотеки «Master Library» следует выбрать из базы данных «Database» необходимый набор библиотечных компонентов. Все компоненты распределены по нескольким тематическим группам и подгруппам (рис.2.4). Вначале следует выбрать название группы «Group» (например, «Sources» - источники). Затем задать имя подгруппы «Family» (например, «POWER_SOURCES» - источники энергии). В графе «Component» будут приведен перечень элементов данного раздела библиотеки:
АС POWER – источник переменного тока;
DС POWER – источник постоянного тока;
DGND – цифровая земля;
GROUND – аналоговая земля;
THREE PHASE DELTA – трехфазный источник (треугольник);
THREE PHASE WYE – трехфазный источник (звезда),
и другие.
Рис.2.4. Часть окна выбора элементов схемы
Каждая позиция с именем элемента (например, полупроводникового диода) содержит множество конкретных приборов, выпускаемых различными фирмами и отличающихся значениями параметров.
Наряду с источниками «Sources» при моделировании электрических цепей используются базовые элементы группы «Basic» (рис.2.5).
Рис.2.5. Группа базовых элементов
В группу включены различные типы резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, трансформаторов, переключателей и других элементов. Вместе с промышленными элементами в библиотеке имеются виртуальные компоненты, параметры которых в рамках математического описания может устанавливать пользователь. Избранный элемент имеет по умолчанию некоторый начальный набор типовых параметров. Виртуальные элементы отличаются более простой процедурой их вызова щелчком левой кнопки мыши на ярлыке группы элементов и последующего помещения выбранного компонента на рабочее поле (см. рис.2.1).
Каждая группа содержит несколько типов виртуальных элементов. Источники сигналов “Sources” образуют две группы (рис.2.6).
Рис.2.6. Панели виртуальных источников энергии (а ) и сигналов различной формы (б )
Наряду с уже рассмотренными источниками энергии имеются источники напряжения и тока, выдающие сигналы различной формы: постоянные и синусоидальные, синусоидальные и модуляцией амплитуды или частоты, прямоугольных импульсов, экспоненциальных импульсов, сложной формы с кусочно-линейной аппроксимацией, белого шума.
Группа элементов “Basic” содержит пассивные схемные компоненты (резисторы, конденсаторы, индуктивности, трансформаторы) и другие элементы (рис.2.7,а
).
Рис.2.7. Панели виртуальных элементов “Basic” (а ), “Transistors”(б ) и “Diodes” (в )
Группы “Diodes…” (рис.2.7,в ), “Transistors…” (рис.2.7,б ), содержат полупроводниковые диоды и транзисторы различных типов: биполярные и полевые.
Группа разнообразных элементов “Miscellaneous” (рис.2.8,а
) содержит аналоговый коммутатор, кварцевый резонатор, плавкий предохранитель, лампу, двигатель постоянного тока, оптрон, цифровые индикаторы, таймер и другие элементы. Группа измерительных и индикаторных устройств “Measurement С…” (рис.2.8,б
) представлена набором разноцветных светодиодов и универсальных цифровых амперметров и вольтметров с разной ориентацией на рабочем поле.
Рис.2.8. Панели виртуальных разных элементов (а ), индикаторов и измерителей (б )
Имеются также группы операционных усилителей, цифровых логических элементов и микросхем. Для иллюстрации «сборки» схем с использованием «реальных»элементов в библиотеку введены их трехмерные изображения (рис.2.9).
Рис.2.9. Панель с изображением виртуальных элементов
Информацию о выбранном библиотечном элементе (модели, характеристики, параметры и примеры использования) можно получить с помощью быстрой помощи.
Для этого следует разместить элемент на рабочем поле:
открыть щелчком левой кнопки мыши соответствующую панель;
выбрать щелчком левой кнопки мыши требуемый элемент;
с помощью курсора поместить его в заданную область поля.
Если элемент уже находится на рабочем поле, то его необходимо выделить щелчком левой кнопки мыши (при этом границы элемента будут отмечены черными квадратиками). Вызвать панель операций с изображением элемента щелчком правой кнопки мыши и на ней щелчком левой кнопки мыши выбрать команду “Help”. Откроется панель “Msmapp” контекстной помощи на английском языке (рис.2.10).
Рис.2.10. Контекстная справка о характеристиках диода
Из приведенного перечня выбрать требуемый раздел помощи (например, статические характеристики полупроводникового диода) и ознакомиться с ними или распечатать для более подробного изучения.
Circuit Design Suite
- одна из наиболее популярных в мире программ конструирования электронных схем, характеризуется сочетанием профессиональных возможностей и простоты, расширяемостью функций от простой настольной системы до сетевой корпоративной системы. Это объясняет широкое использование этой замечательной программы как для учебных целей так и для промышленного производства сложных электронных устройств.
Для облегчения процесса разработки, компания National Instruments дает возможность всем разработчикам электрических схем и печатных плат, профессорам и студентам объединиться в онлайн-сообщество NI Circuit Design Community. На этом ресурсе вы можете обмениваться своими эскизами, прототипами, шаблонами и обсуждать всевозможные нюансы разработки с коллегами по всему миру. Используя возможности NI Circuit Design Community. вы можете получить доступ к ресурсам, которые позволят значительным образом упростить процесс создания и реализации ваших проектов.
National Instruments выпустила новые версии программных пакетов NI Multisim и NI Ultiboard. Последние версии программ обладают повышенной функциональностью, новыми возможностями пользовательского интерфейса и поддерживают более 300 новых компонентов от лидирующих мировых производителей. Благодаря новым возможностям разработка и создание прототипов электрических схем может проводиться гораздо быстрее и с большей точностью.
Основные преимущества Multisim:
Моделирование на уровне системы аналоговых и цифровых схем позволяет сэкономить время.Обновленная база моделей (электромеханические модели, преобразователи мощности, импульсные источники питания для силовых схем).
Более 2000 компонентов мировых производителей Analog Devices, National Semiconductor, NXP и Phillips.
Более 90 соединителей для облегчения разработки собственных аппаратных решений.
Circuit Design Suite - one of the most popular in the world of designing electronic circuits, characterized by a combination of professional capabilities and simplicity, extensibility functions from simple desktop systems to corporate network systems. This explains the widespread use of this remarkable program for training purposes and for industrial production of complex electronic devices.
To facilitate the development process, National Instruments provides an opportunity for all developers of electrical circuits and printed circuit boards, professors and students to join in the online community NI Circuit Design Community. On this resource you can share your sketches, prototypes, patterns, and discuss various nuances of the development with colleagues around the world. Using the capabilities of NI Circuit Design Community. you can get access to resources that will significantly simplify the process of creating and implementing your projects.
Extras. Information: National Instruments has released new versions of software packages NI Multisim and NI Ultiboard. Recent versions have increased functionality, new user interface and supports more than 300 new components from leading manufacturers. With our new design and prototyping of electrical circuits can be carried out much more quickly and with greater accuracy.
Поддерживаемые операционные системы
:
Windows 8.1/8/7/Vista (32-64bit)
Windows XP SP3 (32-bit)
Windows Server 2008 R2 (64-bit)
Windows Server 2003 R2 (32-bit)
ОС: Windows XP / Vista / 7 / 8 / 8.1
Разработчик: ni.com
Язык интерфейса: English
Лечение: в комплекте:
Размер: 684,78 Mb
Скачать: Multisim & Ultiboard (Circuit Design Suite) 14.0
Структура элементной базы Multisim имеет три уровня иерархии: база (Master Database , Corporate Database , User Database ), группа (Group ), серия (Family ). Данные уровни легко просматриваются при работе с браузером выбора и размещения компонентов Select a Component , вызываемого командой меню Place / Component .
База данных Master Database доступна только для чтения и определена собственником программы National Instruments , User Database – включает компоненты, созданные пользователем программы, Corporate Database – корпоративная или ведомственная база данных, как правило, включает «заказные» компоненты для моделирования специальных схем.
Группы компонентов представлены панелью компонентов (см. рис. 1 и рис. 8).
Рис. 8. Группы стандартных компонентов программы
Каждая группа содержит семейство (Family ) связанных компонентов:
1. Sources – различного рода источники напряжения (двухфазные, трехфазные) и тока, однополярные источники напряжения и тока произвольной формы, цифровая и аналоговые земли и др.
2. Basic - резисторы, конденсаторы, переменные резисторы и конденсаторы, катушки индуктивности, реле, набор промышленных разъемов и сокетов (socket) для полупроводниковых приборов и микросхем.
3. Diodes - диоды, светодиоды, диодные мосты, стабилитроны и др.
4. Transistors – разнообразные виды транзисторов.
5. Analog - аналоговые микросхемы: операционные усилители, компараторы напряжения, микросхемы для систем фазовой автоподстройки частоты и др.
6. TTL (транзисторно-транзисторные логические схемы) - микросхемы семейств: 74STD, 74S, 74LS, 74F, 74ALS, 74AS.
7. CMOS – Микросхемы семейств CMOS , 74 HC , TinyLogic .
8. Misc (Miscellaneous - разнообразный) Digital – виртуальные цифровые схемы, элементы памяти, VHDL -модели цифровых схем.
9. Mixed (смешанный) - микросхемы смешанного типа. В раздел входят АЦП, ЦАП, мультивибраторы, интегральные таймеры, аналоговые ключи и др.
10. Power – стабилизированные источники питания, прецизионные опорные напряжения, шунты и плавкие вставки и др.
11. Indicators - раздел содержит амперметры и вольтметры с цифровым отсчетом, одиночные и многосегментные светоиндикаторы, наборы из автономных светодиодов (столбиковые индикаторы Bargraph Display ) и др.
12. Misc (Miscellaneous ) - кварцевый резонаторы и специальные компоненты смешанного типа.
13. Advanced Peripheral – клавиатурные терминалы и др.
14. RF (Radio Frequency) - содержит модели СВЧ – компонентов.
15. Electro - mechanical – набор большого количества моделей электромеханических элементов (сенсорные ключи, инерциальные ключи, многополюсные переключатели, элементы электропривода и др.).
16. MCU
(Microcontroller`s Unit) – микропроцессорный набор на основе 8051(2).
В практике цифрового моделирования по курсу «Теория автоматов» будет использоваться ограниченное число элементов базы компонентов Multisim
, в основном это касается групп с номерами 1,2, 6 -11.
Следует также отметить, что щелчок ЛКМ по любой кнопке панели компонентов рис. 8 вызовет появление браузера выбора и размещения компонентов этой группы.
3.2. Виртуальные и реальные компоненты в базе данных Multisim10.1
Строго говоря, все схемотехнические компоненты являются виртуальными, поскольку при моделировании представлены своими математическими моделями, однако имеются различия как в моделях (одни учитывают временные задержки распространения сигналов, другие – нет; Spice -модели или VHDL -модели), так и в их привязке к некоторым конструктивным параметрам, в частности, к корпусам. Последнее обстоятельство является необходимым условием при реализации сквозного проектирования проекта, оканчивающегося разводкой печатной платы создаваемой схемы.
На рис. 9 а ) и б ) представлены диалоговые окна Select a Component браузера выбора виртуального и реального компонентов применительно логическим элементам TTL - логики.
Рис. 9, а. Выбор виртуального компонента NAND2, группы Misc Digital, семейства TTL
Рис. 9, б. Выбор реального компонента 7400 (2-Input NAND ), группы TTL , семейства (серии) 74STD
Рис. 10. Изображение реального и виртуального компонента на рабочем поле
Реальный и виртуальный компоненты имеют различное цветовое изображение на рабочем поле Circuit , реальный компонент – синий цвет, виртуальный – чёрный!
Подробную информацию о данных компонентах можно получить, раскрыв закладку Detail Report в диалоговых окнах Select a Component . Главными признаками, отличающими реальный компонент от виртуального, считаются: наличие привязки компонента к реальному корпусу (Footprint – отпечаток корпуса на печатной плате), упаковочной информации для этого корпуса (количество элементов или секций в одном корпусе – Package type ) и наличие изготовителя (manufacturer ). Как правило, в графе «Имя изготовителя» для виртуального элемента указано - « Generic », т, е, непатентованный.
Библиотека виртуальных компонентов Multisim 10.1 включает также компоненты с предельными параметрами (Rated components ), входящие в группу Basic / Rated _ virtual . При моделировании для данных компонентов можно вводить предельные параметры, превышение которых приводит к повреждению компонента. В качестве таких параметров используется обычно ограничение по мощности, напряжению, максимальному коллекторному току транзистора и т. д.
3.3. Характеристика групп цифровых компонентов TTL - и CMOS –логики
Основными компонентами цифровых схем являются элементы 2-х групп: TTL и CMOS .
Группа TTL включает следующие серии:
74STD(STD_IC),
74S(S_IC),
74LS(LS_IC),
74F,
74ALS,
74AS.
Дополнительный маркер IC относится не к технологической особенности серии, а к форме изображения компонента на рабочем поле программы Multisim 10.1 . УГО компонентов с маркером IC представляет собой графический отпечаток корпуса (Footprint) с выводами (включая контакты для питания и заземления), в котором может находиться одна или более секций (одна секция - один логический элемент). Такое представление компонента соответствует требованиям принципиальной схемы.
В лабораторном практикуме будут использоваться УГО для функциональных схем.
Основные характеристики компонентов указанных серий приведены в нижеследующей табл. 1.
ИС технологии TTL (Transistor-Transistor Logic, 74 – коммерческое применение,
54 – военное) Таблица 1
|
Тип |
Отечественный аналог |
Быстродействие (задержка на вентиль в н
c
)
|
Статическая мощность (вентиль, мвт)
|
Энергия переключения Пикоджоули = мвт*нс 0,1 – 10 МГц
|
|
74 74L |
155 158 |
10 |
10 |
100 33 |
|
74S |
531 |
3 |
19 |
57 |
|
74F |
1531 |
3 |
4 |
8 |
Примечание . S – Schottky TTL (TTL схемы с транзистором Шоттки), LS – Low power Schotky TTL (маломощные), AS – Advanced Schottky TTL (улучшенные), ALS – улучшенные маломощные, F – Fast TTL (быстрые TTL , разработка фирмы Fairchild), H – High Speed – быстродействующие, L – Low Power (маломощные TTL ).
Группа CMOS (цифровые схемы на комплементарных МОП - транзисторах) включает следующие серии:
– CMOS_5v (10v, 15v),
– 74HC_2v (4v, 6v),
– Tinylogic_2v (3v, … 6v).
Серии CMOS на сегодняшний день являются устаревшими и в практической разработке схем не используются, характеристики КМОП для 74-серий приведены в табл. 2.
ИС технологии КМОП для 74-серий. Таблица 2
|
Тип |
Отечественный аналог |
Быстродействие (задержка на вентиль в н
c
)
|
Статическая мощность (вентиль, мвт)
|
Энергия переключения Пикоджоули = мвт*нс 0,1 – 10 МГц
|
|
74HC |
1564 |
9 |
0,0125 |
0,61 – 50 |
|
74AC, (ACT |
5 – 7 |
0,025 |
0,38 – 25 |
|
|
74FCT |
*)Применяется только для СИС и БИС |
Примерно такое же, как и в предыдущей группе |
Примечание . MOS – (Metal Oxide Semiconductor), C – CMOS (complementary MOS),
H – high (высокий), A – advanced (усовершенствованный), Т – совместимый с TTL – уровнями, VH – Very High Speed (повышенное быстродействие), FCT – фирма Fairchild (сверхбыстродействующая совместимая с TTL ), FCT-T – улучшенная по совместимости с TTL.
4. Размещение проводников, символов “земли” и источников питания
Размещение проводников
Чтобы усвоить технику прокладки проводников, разместите с помощью браузера в рабочем окне программы несколько компонентов TTL -логики.
Для выполнения подключения курсор мыши подводим к выводу компонента и, после появлении кружка чёрного цвета с перекрестием, щёлкаем ЛКМ. Появляющийся при этом проводник, протягивается к выводу другого компонента до момента, когда чёрный кружок как бы окрашивается голубым цветом, после чего снова щёлкаем ЛКМ – соединение готово. Multisim автоматически проложит провод, который ляжет в удобной форме. При этом необходимо учитывать, что к выводу (pin ) компонента можно подключить только один проводник. Вы сможете контролировать форму укладки соединительной линии, щёлкая ЛКМ в местах, в которых вы хотите “зафиксировать” провод. Вообще-то, если вы хотите воспользоваться всеми возможностями программы при работе с проводниками, установить все опции раздела Wiring на закладке General в ДО Preferences , вызываемого командой Options / Global Preferences .
Ещё одним важным элементом соединения в схеме является точка соединения (junction ). Она обозначается жирной точкой на поле ввода. Точка или узел соединения существует для того, чтобы соединить в одном месте три и более проводника. Размещается точка соединения (на уже существующем проводнике или на свободном месте рабочего окна) щелчком ЛКМ двумя способами: командой основного меню Place/junction или командой Place Schematic/junction pop-up меню. Если при прокладке проводника требуется выполнить соединение на уже существующем проводнике, то нужно просто щёлкнуть в этом месте ЛКМ (если на пересечении двух проводников нет узла, это означает, что проводники физически не пересекаются).
Если есть необходимость выводы компонента дополнить проводниками, заканчивающимися точкой соединения, то нужно произвести двойной щелчок ЛКМ и протянуть курсор к выводу компонента. Кстати, таким же образом можно в пространстве схемы расположить произвольное число проводников, оканчивающихся точкой соединения.
Если нужно пересоединить проводник с одного вывода компонента на другой, подведите курсор к этому выводу, это вызовет появлении специфического маркёра (крест в виде буквы Х с жирным хвостиком, расположенном на проводнике). Нажмите левую кнопку мыши (крест пропадёт, а проводник окрасится в голубой цвет) и, не отпуская её, перетащите проводник на другой вывод компонента, отпустите кнопку и щёлкните ЛКМ.
При необходимости переместить отдельный сегмент проводника нужно подвести к нему курсор, нажать левую кнопку мыши и, после появления в вертикальной или горизонтальной плоскости двойного курсора, произвести нужные перемещения.
Размещение символов “земли” и источников питания
В программе Multisim 10.1 имеются 4 вида источников питания (группа Sources / Power _ sources ): Vcc , Vdd , Vee , Vss . В принципе, для питания электронных схем может быть использован любой из данных компонентов, надо только устанавливать нужный уровень напряжения (см. рис. 11). Однако, рекомендуется следующее правило использования:
Vcc – питание компонентов TTL ,
Vdd и Vss – питания компонентов CMOS
Vee –питание в цифровых схемах общего назначения.
Рис. 11. Установка величины напряжения
