ĐỀ TÀI
XÂY DỰNG BỘ BÀI THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG CHO MÔN HỌC CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TINA 8
1.1. Giới thiệu tổng quan phần mềm
Bộ thiết kế TINA 8 (TINA Design Suite) Là một trong những gói phần mềm mạnh nhất hiện nay để phân tích, thiết kế, mô phỏng tín hiệu số, tương tự, VHDL và kết hợp các mạch điện tử hay các mạch in của chúng. Phần mềm TINA cũng cung cấp các chức năng phân tích RF, các mạch quang điện, kiểm tra và gỡ lỗi các ứng dụng vi điều khiển và vi xử lý.
Một tính năng đặc biệt của phần mềm là cho phép người sử dụng đưa mạch ra thực tế thông qua cổng USB được điều khiển bởi phần cứng TINALab II. TINALab II biến một máy tính thành một thiết bị đo T&M đa năng mạnh, có thể thay thế hoàn toàn một tổ hợp các máy đo như máy hiện sóng, máy đo dòng điện, đo điện áp, đo điện trở; Máy đo tần số, máy phân tích phổ, … (Hình 1.1).
Các kỹ sư điện tử nhận thấy rằng phần mềm TINA có nhiều ưu điểm như: Dễ sử dụng và là một công cụ hiệu quả cao, trong khi các giảng viên thì đáng giá cao những tính năng của phần mềm trong môi trường đào tạo.
TINA được chia thành hai phiên bản chính là TINA và Bộ thiết kế TINA (TINA Design Suite). TINA chỉ có phần mô phỏng mạch trong khi đó Bộ thiết kế TINA còn có thêm tính năng thiết kế PCB tiên tiến. Modun thiết kế mạch in tích hợp đầy đủ này có tất cả các đặc điểm cần thiết cho việc thiết kế PCB tiên tiến, bao gồm các PCB linh hoạt nhiều lớp với các tấm nguồn tách rời, tự động đặt và tự động đi dây mạnh, có thể tách hết ra và đi dây lại, đổi chân (pin) Và cổng (gate),…
Phần mềm TINA 8 được xây dựng với nhiều Phần tương tác với nhau, người thiết kế có thể vẽ mạch bằng sơ đồ nguyên lý và chuyển sang dạng mạch in, quan sát mạch in dưới dạng 3D và xuất ra tập tin hình ảnh để gửi đến nhà sản xuất…Ngoài ra, TINA còn cung cấp các công cụ phân tích khác nhau như:
• Phân tích DC: Tính toán điểm làm việc một chiều và đặc tuyến truyền đạt của các mạch tương tự. Người sử dụng có thể hiển thị các điện áp đo được hoặc tính toán được điện áp tại bất kỳ nút nào bằng cách lựa chọn nút bằng con trỏ. Đối với các mạch số, chương trình sẽ giải phương trình trạng thái logic và hiển thị các kết quả tại mỗi nút theo từng bước một.
• Phân tích quá độ (Transient analysis): Trong chế độ transient và chế độ hỗn hợp của TINA, đáp ứng của mạch theo các dạng sóng đầu vào có thể tính toán được. Các dạng sóng đầu vào có thể được lựa chọn từ vài tùy chọn (xung, bước đơn vị, sóng hình sin, sóng tam giác, sóng vuông, sóng hình thang, và dạng sóng kích thích mà người dùng có thể tự định nghĩa) Và được tham số hóa theo yêu cầu. Đối với các mạch số, các xung đồng hồ được lập trình và các máy phát tín hiệu số đều có sẵn.
• Phân tích Fourier: Ngoài việc tính toán và hiển thị đáp ứng thì các hệ số của dãy Fourier, méo hài đối với các tín hiệu tuần hoàn và phổ Fourier của các tín hiệu không tuần hoàn cũng có thể được tính toán.
• Mô phỏng số: TINA cũng bao gồm mô phỏng rất nhanh và mạnh cho các mạch số. Ta có thể theo dấu hoạt động của mạch từng bước một, tiến về phía trước hoặc lùi lại phía sau, hoặc xem sơ đồ thời gian hoàn chỉnh trong một cửa sổ phân tích logic đặc biệt. Ngoài các cổng logic, thư viện linh kiện lớn của TINA còn có các IC và các phần tử số khác.
• Mô phỏng VHDL: TINA cũng bao gồm một bộ mô phỏng VHDL để kiểm tra các thiết kế VHDL cả trong môi trường số và môi trường tín hiệu hỗn hợp tượng tự - số. Nó hỗ trợ các tiêu chuẩn ngôn ngữ IEEE 1076-1987 và 1076-1993 và các tiêu chuẩn IEEE 1164 (tiêu chuẩn logic). Các mạch có thể chứa các khối VHDL có thể chỉnh sửa được từ thư viện của TINA, các cấu kiện FPGAs & CPLDs, hoặc VHDL do người dùng tự tạo ra hoặc tải về từ Internet.
Người dùng có thể chỉnh sửa các nguồn VHDL của bất cứ cấu kiện VHDL nào và xem kết quả ngay. Với tùy chọn bộ mô phỏng VHDL tùy chọn, người dùng có thể phát triển và gỡ lỗi code VHDL cả ở bên trong và bên ngoài TINA. Bộ mô phỏng VHDL bao gồm Hiển thị dạng sóng, Quản lý dự án và Trình duyệt phân tầng.
• Mô phỏng vi điều khiển: TINA bao gồm một phạm vi rộng các vi điều khiển (PIC, AVR, 8051) Cho phép người sử dụng kiểm tra, gỡ lỗi và chạy một cách tương tác. Kết hợp với Trình biên dịch hợp ngữ (assembler) Cho phép người dùng sửa đổi code hợp ngữ và xem kết quả ngay lập tức.
• Phân tích AC: Cho phép tính toán điện áp, dòng điện, trở kháng, và công suất. Thêm vào đó, phần mềm cho phép vẽ các đồ thị biên độ, đồ thị pha Nyquist và Bode và các đặc tính trễ nhóm của các mạch tương tự. Đối với các mạng phi tuyến thì việc tuyến tính điểm làm việc được thực hiện một cách tự động.
• Ngoài ra TINA còn cung cấp các tính năng như Biên tập và gỡ lỗi theo biểu đồ tiến trình (flowchart), Phân tích mạng, Phân tích nhiễu, Phân tích ký hiệu, Phân tích “tình huống xấu nhất” và Monte-Carlo, Tối ưu hóa, Tiền xử lý.
• Các thiết bị đo ảo: Đặc điểm nổi bật của TINA mà các phần mềm Thiết kế - Mô phỏng mạch điện tử khác không có, đó là nó hỗ trợ nhiều thiết bị đo ảo, bao gồm máy tạo sóng chức năng, máy đo đa năng số, máy ghi dạng sóng trục XY, máy hiện sóng, máy phân tích tín hiệu, máy phân tích phổ, máy phân tích logic, máy phân tích mạng, …
• Các đo lường và kiểm tra thời gian thực: TINA có thể đi xa hơn việc mô phỏng khi phần cứng phụ trợ được lắp đặt tại máy chủ. Với phần cứng này, các công cụ mạnh của TINA có thể thực hiện các phép đo thời gian thực tại các mạch thực và hiển thị các kết quả trên các thiết bị đo ảo.
Một đặc điểm nổi bật khác của TINA đó là chức năng bo mạch 3D như thật, cho phép tự động xây dựng giống như một ảnh 3D sống động của một bo mạch mà không phải hàn. Khi TINA được chạy trong chế độ tương tác, các linh kiện như các chuyển mạch, các LED, các thiết bị,… trở thành “như thật” và sẽ làm việc trên bo mạch ảo như các linh kiện thật ở mạch thực tế.
Chức năng này của TINA có thể được sử dụng để chuẩn bị và xây dựng các bài thí nghiệm. Chú ý, điện dung cao tương đối tồn tại giữa các hàng chân kề nhau. Đối với các mạch tần số cao (trên 100kHz), điện dung này có thể dẫn đến hoạt động không như mong muốn. Ta có thể lắp ráp mạch từng bước hoặc bằng cách tạo ra toàn bộ mạch trên bo mạch.
Nhặt và di chuyển các phần trên bo mạch sử dụng chuột và TINA sẽ tự động sắp xếp lại việc đi dây một cách tự động trong khi vẫn duy trì kết nối. Công cụ bo mạch này chủ yếu là dành cho các mục đích giáo dục để chuẩn bị các bài thí nghiệm trong một môi trường 3D an toàn. Công cụ bo mạch này cũng có thể được sử dụng để hướng dẫn cách đi dây thực tế một bo mạch đối với việc kiểm tra ở phòng thí nghiệm.
Cách sử dụng chức năng bo mạch 3D: Từ menu View, chọn Live 3D Breadboard và New. Cửa sổ 3D Viewer sẽ xuất hiện với một bo mạch trống (chưa có các cấu kiện) Trong cửa sổ chính của TINA. Cửa sổ này luôn ở bên trên do đó cho phép xem cả cửa sổ thiết kế mạch nguyên lý và cửa sổ bo mạch cùng một lúc. Sau đó người sử dụng có thể lắp mạch theo sơ đồ nguyên lý như thông thường và hình ảnh của linh kiện cùng các dây nối sẽ được hiển thị một cách đồng thời trên bo mạch.
---------------------------------------------
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TINA
1.1. Giới thiệu tổng quan phần mềm
1.2. Các đối tượng của phần mềm
1.3. Cấu hình máy tính yêu cầu
CHƯƠNG 2. HƯỚNG DẪN CƠ BẢN SỬ DỤNG PHẦN MỀM
2.1. Giao diện chính của phần mềm
2.2. Sử dụng chuột
2.2.1. Sử dụng chuột phải
2.2.2. Sử dụng chuột trái
2.3. Các đơn vị đo
2.4. Cách nối dây – Đặt các linh kiện
2.4.1. Cách đặt các linh kiện vào mạch
2.4.2. Cách nối dây
CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU CÁC MÁY ĐO ẢO
3.1. Giới thiệu các loại máy đo ảo
3.1.1 Máy tạo sóng chức năng (Function Generator)
3.1.2. Máy đo đa năng số (Digital Multimeter - DMM)
3.1.3. Máy ghi dạng sóng XY (XY Recorder)
3.1.4. Máy hiện sóng ảo (Oscilloscope)
3.1.5. Máy phân tích tín hiệu (Signal Analyzer)
3.1.6. Máy phân tích phổ (Spectrum Analyzer)
3.1.7. Máy phân tích mạng (Network Analyzer)
3.1.8. Máy phân tích logic (Logic Analyzer)
3.1.9. Máy tạo tín hiệu số (Digital Signal Generator)
3.2. Nguồn tương tự và nguồn số
3.2.1. Nguồn tương tự
3.2.2 Nguồn số
CHƯƠNG 4. CÁC BÀI THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG
BÀI SỐ 1: ĐIỐT
BÀI SỐ 2: ĐIỐT và BJT
BÀI SỐ 3: FET
KẾT LUẬN
---------------------------------
keyword: download,de tai,xay dung,bo bai thi nghiem,mo phong,cho mon hoc,cau kien dien tu
Nhận xét
Đăng nhận xét