Phân tích mạch sử dụng Công cụ Ảo trong Proteus

Phân tích mạch sử dụng Công cụ Ảo trong Proteus

Chương này là một phần của loạt bài hướng dẫn Proteus của chúng tôi. Trong chương này, chúng tôi giải thích về phân tích mạch sử dụng các công cụ ảo trong Proteus.

Máy đo sóng (Oscilloscope)

Proteus cung cấp máy đo sóng (Oscilloscope), một công cụ rất quan trọng cho mục đích phân tích. Máy đo sóng Lưu trữ Kỹ thuật số có các tính năng sau:

• 4 kênh đầu vào
• Tần số lấy mẫu 2 MHz
• Tùy chọn đảo ngược cho mỗi kênh
• Đầu ra tương quan giữa các kênh
• Lựa chọn loại kết nối đầu vào
• Lựa chọn nguồn giữa các kênh
• Điều chỉnh Volts/Div thông qua nút xoay hoặc nhập thủ công trong hộp văn bản
• Lựa chọn Tự động/One-shot cho cập nhật đầu ra
• Đặt dấu con trỏ để quan sát chi tiết và chính xác
• Cuối cùng, tùy chọn in phân tích, giúp nó trở thành Máy đo sóng Lưu trữ Kỹ thuật số.

Các tùy chọn này sẽ rất hữu ích cho người thiết kế để thực hiện phân tích thời gian thực của mạch. Máy đo sóng được liệt kê trong danh mục Công cụ Ảo.

Bước 1: - Chọn chế độ Công cụ Ảo và chọn Máy đo sóng bằng cách Nhấp đúp chuột.

Bước 2: - Đặt công cụ trong không gian làm việc giống như bất kỳ thành phần nào khác.

Bước 3: - Chạy mô phỏng bằng cách Nhấp vào nút Phát.

Các Tính năng được giải thích

Các đầu vào được kết nối với mỗi kênh được hiển thị trong máy đo sóng với tham chiếu đến terminal GND mặc định. Có bốn kênh như vậy, gồm Kênh A, B, C, D.

Các tín hiệu có thời gian tối thiểu từ 0.5 µS có thể được phân tích, tức là các tín hiệu có tần số lên đến 2 MHz có thể được phân tích.

Cho mục đích giải thích, ở đây chúng ta chọn một sóng sine. Ở đây, tín hiệu sine wave giống nhau được kết nối với cả hai kênh A và B.

Các đầu vào được kết nối với mỗi kênh có thể được xem bằng tùy chọn đảo ngược. Kết nối tín hiệu vào bất kỳ kênh nào và chọn tùy chọn đảo ngược trong quá trình mô phỏng.

Cộng và Trừ các đầu vào có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các tùy chọn A+B và C+D cho các đầu vào được kết nối với các kênh tương ứng.

Phép trừ được thực hiện bằng cách đảo ngược kênh tương ứng trước khi thực hiện cộng, tức là nếu muốn thực hiện A-B, sau đó đảo ngược kênh B và sau đó sử dụng tùy chọn A+B. Chế độ kết nối DC phải được chọn cho các phép toán toán học.

Chế độ kết nối cũng có thể được chọn để phân tích tín hiệu AC cũng như DC, tức là đối với tín hiệu số, chế độ DC có thể được chọn và đối với tín hiệu từ Op-Amps, bộ tạo sóng sine và các thiết bị khác có đến từ nguồn cung hai dòng, chế độ AC có thể được chọn. Tương tự, một nguồn có thể được chọn cho trigger và lựa chọn cạnh (edge) cũng có sẵn cho trigger.

Volts/Div có thể được điều chỉnh thông qua nút xoay hoặc giá trị có thể được nhập trực tiếp vào ô văn bản cho mỗi kênh riêng lẻ. Kết quả mô phỏng có thể được cập nhật liên tục bằng cách chọn chế độ Tự động hoặc có thể tạm dừng tại bất kỳ thời điểm nào cần thiết bằng cách chọn chế độ One-Shot hoặc bằng cách Bỏ chọn chế độ Tự động. Tính năng này hữu ích khi ghi lại hành vi mạch tại bất kỳ thời điểm nào cần thiết.

Chế độ kết nối cũng có thể được chọn để phân tích cả tín hiệu AC và DC, tức là cho tín hiệu kỹ thuật số, chế độ DC có thể được chọn và cho tín hiệu từ Op-Amps, bộ tạo sóng sine vv. với nguồn điện kép, chế độ AC có thể được chọn. Tương tự, một nguồn có thể được chọn cho tín hiệu kích và lựa chọn cạnh cũng có sẵn cho tín hiệu kích.

Volts/Div có thể được điều chỉnh thông qua nút xoay hoặc giá trị có thể được nhập trực tiếp vào ô văn bản cho mỗi kênh một cách riêng lẻ. Kết quả mô phỏng có thể được cập nhật liên tục bằng cách chọn chế độ Tự động hoặc có thể bị tạm dừng tại bất kỳ thời điểm nào bằng cách chọn chế độ One-Shot hoặc bằng cách Bỏ chọn chế độ Tự động. Tính năng này hữu ích khi ghi lại hành vi mạch tại bất kỳ thời điểm nào cần thiết.

Các đồ họa như màu sắc của các kênh có thể được thay đổi để mang lại cái nhìn mong muốn bằng cách sử dụng tùy chọn setup. Tùy chọn này nằm trong tab Right-Click của máy đo sóng.

Đồng hồ Volt và Đồng hồ Ampere

Ngoài các công cụ phân tích chi tiết như máy đo sóng, còn có các công cụ đơn giản như Đồng hồ Volt và Đồng hồ Ampere. Chúng có sẵn cả trong chế độ AC và DC. Độ phân giải của các đồng hồ cũng có thể được đặt ở mức Volts, mili Volts và Amps, mili Amps vv.

Đồng hồ Volt và Đồng hồ Ampere được liệt kê trong danh mục Công cụ Ảo.

Bước 1: - Chọn chế độ Công cụ Ảo và chọn đồng hồ cần thiết bằng cách Nhấp đúp chuột.

Bước 2: - Đặt công cụ trong không gian làm việc giống như bất kỳ thành phần nào khác.

Bước 3: - Kết nối các đồng hồ theo cách đúng đắn, tức là, Đồng hồ Volt đồng hồ song song với tải và Đồng hồ Ampere đồng hồ nối tiếp với tải.

Bước 4: - Chạy mô phỏng bằng cách nhấp vào nút Phát.

Thang đo/độ phân giải có thể được thay đổi trong tab chỉnh sửa thuộc tính. Dừng mô phỏng và Chuột phải vào công cụ hoặc Nhấp đúp vào công cụ để mở tab Chỉnh sửa thuộc tính. Thay đổi Thang đo thành đơn vị mong muốn.

Bộ phân tích Mạch số

Có các công cụ đặc biệt để phân tích mạch số. Bộ phân tích Logic, Terminal Ảo, I2C Debugger, SPI Debugger có sẵn để phân tích các mạch giao tiếp liên quan đến vi điều khiển.

Terminal Ảo được sử dụng để kết nối các module UART với các cổng COM, bao gồm cả RS-232 hoặc USB, và trao đổi dữ liệu giữa máy tính và các module bên ngoài bằng cách sử dụng thành phần COM Port trong không gian làm việc. Cổng vật lý đang được sử dụng có thể được chọn và khung dữ liệu có thể được đặt vào các giá trị mong muốn bằng cách sử dụng tab Chỉnh sửa thuộc tính của Com Port.

Tương tự, các công cụ khác có thể được sử dụng trong các mạch vi điều khiển và dữ liệu có thể được trao đổi giữa các module và vi điều khiển mạch ảo hoặc bằng cách kết nối phần cứng bên ngoài.