Giáo trình Vẽ mạch điện tử

phải, rìa trái hoặc bất kỳ nơi đâu trên màn hình Orcad Capture cho tiện sử dụng. Sau đây là phần tóm tắt những chức năng của từng nút công cụ trên thanh công cụ chính như sau: Create document: Công cụ tạo file mới ( New File ) : Dùng để tạo ra trang sơ đồ mới trong vùng làm việc của chương trình Orcad Capture. Chúng ta cũng có thể mở một trang sơ đồ mới hay cửa sổ làm việc mới bằng cách chọn lệnh New trong trình đơn File. Open document: Công cụ mở file ( Open File ) : Dùng để mở các file đã lưu lại trong chương trình Orcad Capture. Hoặc có thể dùng lệnh Open trong trình đơn File để mở các bản vẽ sơ đồ mạch điện. Khi thực hiện thao tác này khung hộp thoại Open sẽ được mở ra để chúng ta chọn lựa các file bản vẽ. Save document: Công cụ lưu sơ đồ ( Save File) : Dùng để lưu lại các sơ đồ mạch điện vào đĩa cứng, hoặc chúng ta có thể chọn lệnh Save trong trình đơn File để thực hiện việc này. Khi nhấn vào nút công cụ Save thì nội dung bản vẽ sẽ được lưu trữ vào tiếp tên file mà chúng ta đã đặt trước đó. Print: Công cụ in sơ đồ ( Print File ) : Dùng để in các sơ đồ mạch điện ra giấy. Hoặc cũng có thể chọn lệnh Print trong trình đơn File, lệnh này cho phép chọn lựa máy in, các xác lập về font chữ và chỉ định số lượng bản in. Cut to clipboard: Công cụ cắt linh kiện ( Cut Tool ) : Dùng để xóa linh kiện trên sơ đồ mạch điện và chuyển vào vùng đệm của Windows để sử dụng khi cần thiết. Chúng ta cũng có thể thực hiện bằng cách chọn lệnh Cut trong trình đơn Edit ( 41 chú ý lệnh Cut cũng như công cụ này chỉ có giá trị khi chúng ta đã chọn linh kiện ). Copy to clipboard: Công cụ copy linh kiện ( Copy Tool ) : Dùng để chép linh kiện vào vùng đệm của Windows nhưng không xóa trên sơ đồ mạch điện. Cũng giống như công cụ Cut chúng ta cũng phải chọn linh kiện trước khi nhấn vào nút công cụ này. Mặt khác cũng có thể copy linh kiện bằng cách chọn lệnh Copy trong trình đơn Edit. Paste from clipboard: Công cụ dán linh kiện ( Paste Tool ) : Dùng để chép linh kiện từ vùng đệm của Windows ra sơ đồ mạch điện. Hoặc có thể chọn lệnh Paste trong trình đơn Edit để thay cho thao tác nhấn công cụ này. Undo: Công cụ chỉnh lỗi ( Undo ) : Có những lúc sau khi chúng ta đã thay đổi thiết kế của một trang sơ đồ mạch điện, sau đó lại quyết định không muốn thay đổi nữa, có thể là do sai lầm hoặc do đang thực nghiệm trên sơ đồ. Thay vì bắt đầu lại chúng ta có thể dùng nút khôi phục lệnh ( undo ). Redo: Công cụ chỉnh lỗi ( Redo ) : Cũng giống tương tự như lệnh Undo nhưng thay vì là hủy bỏ các lệnh đã thực hiện, thì nút Redo cho phép chúng ta hoàn lại các lệnh đã được hủy bỏ trước đó bằng cách nhấp vào nút Redo Cache: Công cụ Cache : Dùng để lưu các linh kiện trong vùng nhớ tạm. Các linh kiện sau khi đã được lấy ra lần đầu tiên thì những lần lấy sau chúng ta không cần phải vào thư viện nữa mà chỉ có việc vào vùng này và chọn trực tiếp linh kiện cần tìm. Zoom in: Công cụ phóng to ( Zoom in ) : Phóng to sơ đồ mạch để xem bản vẽ trong phạm vi nhỏ, mỗi lần nhấn vào công cụ này sơ đồ bản vẽ sẽ được phóng to thêm 20%. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh Zoom in trong trình đơn View để phóng to sơ đồ như là nhấn vào công cụ này. Zoom out: 42 Công cụ thu nhỏ ( Zoom out ) : Thu nhỏ cửa sổ làm việc hay sơ đồ bản vẽ để xem trong phạm vi lớn. Lệnh này cũng có thể được chọn từ lệnh Zoom out trong trình đơn View. Cũng như công cụ Zoom in mỗi lần nhấn công cụ Zoom out thì sơ đồ mạch điện sẽ thu nhỏ 20%. Zoom to region: Công cụ phóng to một vùng ( View Area ) : Dùng để phóng to một khu vực được chọn lựa trên sơ đồ. Công cụ này cũng có thể được chọn lựa từ lệnh View Area trong trình đơn View. Khi nhấn công cụ này con trỏ mũi tên sẽ biến thành hình chữ thập, lúc đó chúng ta nhấp nút trái chuột và kéo qua khu vực muốn phóng to ( trong khi vẫn giữ nút chuột ) tới vị trí mong muốn hãy thả nút chuột trái ra. Lúc này khu vực mà chúng ta lựa chọn sẽ được phóng to lên. Zoom to all: Công cụ hiển thị tất cả các linh kiện ( View All ) : Dùng để xem tất cả biểu tượng linh kiện trên trang sơ đồ hay còn gọi là xem toàn trang sơ đồ. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh View All trong trình đơn View để xem tất cả các linh kiện có trên trang sơ đồ. Annotate: Công cụ diễn giải ( Annotate ) : Mỗi một linh kiện trên trang sơ đồ mạch điện thì có ký hiệu riêng của linh kiện đó. Chúng ta có thể thay đổi tên của linh kiện đó hay thêm chú thích vào bằng cách sử dụng nút Annotate. Back Annotate: Công cụ này cho phép chọn một trang sơ đồ mạch điện và chú thích lại những đặc tính của các linh kiện trong sơ đồ. Design Rule Check: Công cụ kiểm tra các lỗi trong quá trình thiết kế : Chức năng này cho phép kiểm tra trên sơ đồ mạch đang được chọn những sai sót. Create Netlist: Công cụ cho phép tạo tập tin trong đó khai báo các đặc tính của mạch. Cross Reference: Công cụ cho phép tạo ra các thông báo về mạch điện. Bill of Material: 43 Công cụ cho phép tạo ra bảng kê khai các linh kiện dùng trong mạch điện. Snap to Grid: Công cụ cho phép tắt hay mở tính năng dính hay không dính trên các điểm lưới. Khi chọn chức năng này thì biểu tượng sẽ chuyển sang màu đỏ. Project Manager: Cho phép hiển thị cửa sổ quản lý sơ đồ mạch điện và có một cái nhìn tổng quan về các file mà chúng ta đang làm trong một sơ đồ thiết kế mạch điện. Help Topics: Công cụ này cho phép có được sự trợ giúp một cách trực tuyến những vấn đề mà chúng ta không biết trong quá trình làm việc với một sơ đồ thiết kế mạch điện. Ngoài ra có thể chọn lệnh này bằng cách chọn Help Topics trong trình đơn lệnh Help. 3.1.1.2. Cách thực hiện các tiêu hình trên các thanh công cụ: Vị trí của các tiêu hình trên thanh công cụ có thể được định một cách dễ dàng bằng cách nhấp chuột vào khoảng trống của thanh và duy chuyển đến rìa phải, rìa trái hoặc bất kỳ nơi đâu trên màn hình Orcad Capture cho tiện lợi trong việc sử dụng. Những tiêu hình trên thanh công cụ dùng để thiết kế một trang sơ đồ mạch điện sẽ được trình bày như sau : Select: Công cụ ( Select ) dùng để chọn các thành phần trong sơ đồ thiết kế mạch điện, chẳng hạn như chúng ta có thể dùng nút công cụ này để chọn một IC trên sơ đồ và thiết lập các thay đổi. Place part: Công cụ ( Place part ) dùng để mở cửa sổ để chọn linh kiện có trong thư viện đưa ra ngoài bản vẽ. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Place wire: Công cụ ( Place wire ) dùng để vẽ các đường nối dây giữa các chân linh kiện với nhau. Chú ý khi vẽ dây dẫn giao nhau 900 và có nối với nhau thì phải thêm điểm nối bằng công cụ Junction. Trong trường hợp vẽ đường dây chéo bất 44 kỳ thì nhấn phím và kết hợp với lệnh để thực hiện. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Place net alias: Công cụ ( Place net alias ) dùng để đặt nhãn cho đường dây nối ( wire ) vào các bó nối ( bus ). Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Place bus: Công cụ ( Place bus ) dùng để vẽ các bó nối. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Place junction: Công cụ ( Place junction ) dùng đặt điểm giao nhau của các dây nối. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Place bus entry: Công cụ ( Place bus entry ) dùng đặt đường xiên 450 so với đường bus ( đường dẫn vào và ra các bó nối ). Chúng ta cũng có thể chọn lệnh < Place Bus Entry > trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Place power: Công cụ ( Place power ) dùng để đặt đường nguồn cho mạch. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Place ground: Công cụ (Place ground ) dùng để đặt đường nối đất cho mạch. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Place hierarchical block: 45 Công cụ ( Place hierachical block ) dùng để đặt khối chữ nhật thay thế cho một sơ đồ mạch điện. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh < Place Hierarchical Block > trong trình đơn Place. Place port: Công cụ ( Place port ) dùng để đặt các trạm vào hay ra trên các khối chữ nhật. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place. Place pin: Công cụ ( Place pin ) dùng để đặt các chân trên các khối chữ nhật. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place. Place off-page connection: Công cụ ( Place off-page connection ) dùng đặt các ký hiệu nối mạch bên ngoài trang vẽ. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place. Place no connect: Công cụ ( Place no connect ) dùng để xác định các chân trên linh kiện bỏ trống. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Place line: Công cụ ( Place line ) dùng vẽ hình dạng đường thẳng, đường xiên bất kỳ. Trong trường hợp muốn vẽ đường bao một khối bị khuyết góc có thể dùng lệnh này để vẽ. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place. Công cụ này thường sử dụng trong việc tạo mới linh kiện. Place polyline: Công cụ ( Place polyline ) dùng vẽ các hình đóng kín tạo bởi nhiều đoạn thẳng. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Công cụ này thường sử dụng trong việc tạo mới linh kiện. Place rectangle: Công cụ ( Place rectangle ) dùng vẽ các hình chữ nhật hay hình vuông. Trong trường hợp muốn vẽ đường bao một khối có thể dùng lệnh này để vẽ. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place. Công cụ này thường sử dụng trong việc tạo mới linh kiện. 46 Place ellipse: Công cụ ( Place ellipse ) dùng vẽ các hình tròn hay hình tròn dẹp ( elip ). Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place. Công cụ này thường sử dụng trong việc tạo mới linh kiện. Place art: Công cụ ( Place art ) dùng vẽ các cung tròn. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place. Công cụ này thường sử dụng trong việc tạo mới linh kiện. Place text: Công cụ ( Place text ) dùng nhập văn bản vào trang vẽ, thêm phần chú thích vào trang vẽ. Chúng ta cũng có thể chọn lệnh trong trình đơn Place hoặc dùng tổ hợp phím thay thế cho việc nhấn công cụ này. Công cụ này thường sử dụng trong việc tạo mới linh kiện. 3.1.2. Chọn và đặt linh kiện lên bản vẽ: Dùng lệnh để lấy các linh kiện đặt lên trang vẽ. Nhấp chuột trên tiêu hình hay gõ ký tự , sẽ thấy hiện ra một hộp thoại như sau: Trong đó ý nghĩa của các thành phần như sau: - : nhập tên linh kiện cần tìm ( ví dụ: R ) - : các thư viện hiện đang được dùng ( thường những thư viện này sẽ được đánh dấu màu xanh da trời ), trong trường hợp này chúng ta sẽ thấy chỉ có thư viện đánh dấu màu xanh. Do đó khi chọn thư viện 47 nên bấm chọn để chọn tất cả thư viện cùng một lúc cho thuận lợi trong việc chọn linh kiện. - dùng để thêm thư viện mới vào. Trường hợp gặp những linh kiện mà thư viện hiện tại không tìm thấy, chúng ta có thể sử dụng lệnh này để thêm vào những thư viện mới để việc tìm kiếm dễ dàng hơn. - dùng để duy chuyển thư viện tạm thời đã chọn trước đó, nếu cảm thấy thư viện đó không cần thiết. - được dùng để tìm kiếm tên một linh kiện trong các thư viện khác. Lưu ý: Có thể dùng dấu (*) để thay thế các ký tự không nhớ, đặt trước hay sau tên linh kiện muốn tìm cũng được. - Một khung để trống ở góc trái phía dưới là hiện hình dạng linh kiện cần lấy ( ví dụ: hình dạng điện trở R ). - Sau khi chọn được linh kiện ưng ý, nhấn phím để lấy. Linh kiện này sẽ gắn trên dấu con trỏ, tìm vị trí thích hợp nháy chuột để đặt ký hiệu lên bảng vẽ. Lúc này có thể gõ phím: - Ký tự R ( Rotate ) để xoay ký hiệu linh kiện - Ký tự H ( Horizontal ) để lật ngang ký hiệu linh kiện - Ký tự V ( Vertical ) để lật dọc ký hiệu linh kiện 3.1.3. Sắp xếp lại các linh kiện trên bản vẽ mạch điện nguyên lý: Chọn biểu tượng nhấp trái chuột chọn linh kiện, khi đó linh kiện sẽ chuyển sang màu hồng lúc này chúng ta chỉ có việc chọn và duy chuyển đến chỗ khác và đặt. Trong trường hợp muốn duy chuyển nhiều linh kiện một lúc chúng ta có thể đánh dấu chọn khối cần duy chuyển sau đó kéo khối đó sang chỗ cần đặt. Ngoài ra trong quá trình thực hiện phần này thì những linh kiện được lấy dư, lấy sai chủng loại có thể được xóa bằng phím hoặc chọn linh kiện xong nhấp phải chuột rồi dùng lệnh . Thực hiện tương tự lệnh này như khi xóa một khối gồm nhiều linh kiện. 3.1.4. Nối mạch điện và vẽ đường dây Bus( nếu có): Dùng lệnh để đặt các đường nối mạch qua các chân của linh kiện. Nhấp chuột trên tiêu hình hay gõ ký tự . Lúc này con trỏ sẽ có dạng hình dấu cộng, hãy đặt con trỏ ngay tại chân linh kiện muốn nối nhấp trái chuột sau đó kéo dây nối qua các chân linh kiện để nối mạch. Nhấp trái chuột trên các chân nối để kết thúc một đường nối. Để kết thúc lệnh này 48 nhấp phải chuột chọn . Hoặc nhấn phím để thoát ra lệnh nối mạch. Trong những sơ đồ mạch điện nguyên lý có thực hiện vẽ đường Bus thì chúng ta thực hiện trình tự từng bước như sau ( thường là những mạch có nhiều IC ): - Bước 1: Vẽ đường Bus bằng cách chọn biểu tượng ( cách vẽ giống như vẽ đường mạch wire ). - Bước 2: Vẽ đường Wire bằng cách chọn biểu tượng . Để thực hiện nhanh lệnh này cho những dây nối còn lại, sau khi vẽ xong đường dây thứ 1 nhấp phải chuột chọn tiếp theo nhấn phím F4 (Repeat) trên bàn phím, khi đó các dây nối còn lại tương tự sẽ xuất hiện phía dưới đoạn dây thứ 1. - Bước 3: Đặt bằng cách chọn biểu tượng trên thanh công cụ sau đó chúng ta tiến hành đặt đường xiên 450 vào điểm nối giữa đường Bus và chân linh kiện ( IC ). Thực hiện tương tự như đặt đường wire là sau khi đặt xong đường xiên 450 thứ 1 thì nhấn phím . Nếu muốn thay đổi kiểu đường xiên trái hay xiên phải thì nhấn phím hoặc nhấp phải chuột chọn . - Bước 4: Đặt bằng cách chọn biểu tượng trên thanh công cụ , khi đó hộp thoại sẽ hiện ra và chúng ta tiến hành nhập nhãn cho đoạn dây cần kết nối. Thông thường trong mạch có nhiều IC thì người ta thường đơn giản hóa mạch điện bằng cách những chân IC nào muốn nối chung với nhau thì vẽ cho nó nằm trên cùng một đường Bus và các chân nối chung có cùng một nhãn ( tên ). - Ví dụ dưới đây sẽ minh họa cho các bước từ 1 đến 4 như sau: 49 A3 A1 A6 A0A0 A2 U2 6264 10 9 8 7 6 5 4 3 25 24 21 23 2 11 12 13 15 16 17 18 19 22 27 20 26 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 OE WE CS1 CS2 A6 A3 A5 A2 A7 A7 A1 A4 U1 2764 10 9 8 7 6 5 4 3 25 24 21 23 2 11 12 13 15 16 17 18 19 22 27 1 20 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 OE PGM VPP CE A4 A5 3.1.5. Gán tên đối chiếu và giá trị cho linh kiện: Dùng chuột dời các mã số linh kiện và trị riêng đến vị trí gần ký hiệu. Biên soạn lại trị số của các linh kiện. Nhấp nhanh hai nhịp trên mã số thứ tự hay trên trị số của một linh kiện, sẽ thấy hiện ra hộp thoại như sau: Nhập vào phần để thay đổi số thứ tự hoặc nhập vào trị số cho linh kiện. Ở mục chọn cách định dạng hiển thị. Số thứ tự hoặc trị số thay đổi có thể đặt xoay góc bằng cách chọn ở phần . Ngoài ra muốn thay đổi kiểu font chữ, loại font chữ, kích cỡ chữ chọn ở mục < Change >. Sau khi chọn xong nhấn phím . 50 3.1.6. Tạo khối tiêu đề cho trang thiết kế: Trang trí bản vẽ với các hình vẽ minh họa hay đặt vào các văn bản. Nhấp chuột trên tiêu hình hay gõ ký tự lúc này trên màn hình hiện hộp thoại như sau: Trong khung chữ nhật để trống nhập vào nội dung văn bản cần đặt. Ở đây, có thể gõ vào dạng chữ Việt có dấu. Để thay đổi kiểu chữ chọn mục < Change >. Để quay chữ chọn góc quay ở mục . Nhập xong văn bản nhấn phím . 3.1.7. Lưu trữ sơ đồ mạch điện: Chọn hoặc vào biểu tượng trên thanh công cụ để lưu trữ nội dung bản vẽ. 51 3.2. Thực hành vẽ mạch nguyên lý của mạch điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ: 3.2.1. Tạo bản vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý mới: Để vẽ sơ đồ mạch nguyên lý chọn < Orcad Family Realease 9.2 > Biểu tượng của chương trình Orcad Release 9.2 xuất hiện trên màn hình. 52 Từ cửa sổ màn hình làm việc chọn để tạo bản vẽ mới. Hộp thoại xuất hiện: - Tại khung nhập vào tên bản vẽ. Ví dụ : Nhập vào - Đánh dấu vào - Tại khung chọn đường dẫn cho thư mục mà tên bản vẽ được lưu vào. Ví dụ : Chọn đường dẫn D:\Giang bai Orcad - Chọn 3.2.2. Chọn và đặt các linh kiện: Sơ đồ nguyên lý trên bao gồm các linh kiện như sau : 5 điện trở, 1 biến trở, 3 diode, 2 tụ điện không phân cực, 1 cuộn dây, 1 triac, 1 công tắc ba chấu, 6 chân nguồn nối masse, 2 cổng nối ký hiệu cho nguồn 220V và động cơ. Để lấy linh kiện nhấp chuột vào biểu tượng trên thanh công cụ. 53  Hộp thoại xuất hiện, tiến hành lấy CON2 trong thư mục CONNECTOR như hình sau:  Chọn . Tại con trỏ xuất hiện hình dạng CON2, di chuyển con trỏ đến vị trí thích hợp rồi nhấp chuột. Để kết thúc việc chọn linh kiện này nhấp phải chuột chọn hoặc vào biểu tượng hình mũi tên trên thanh công cụ.  Vào thư viện lần lượt lấy ra cuộn dây INDUCTOR FERRITE và nhấp chuột tại những vị trí khác nhau để chọn vị trí, số lượng linh kiện. 54  Vào thư viện lần lượt lấy ra tụ điện CAP NP và nhấp chuột tại những vị trí khác nhau để chọn vị trí, số lượng linh kiện.  Vào thư viện lần lượt lấy ra điện trở R và nhấp chuột tại những vị trí khác nhau để chọn vị trí, số lượng linh kiện. 55  Vào thư viện lần lượt lấy ra DIODE và nhấp chuột tại những vị trí khác nhau để chọn vị trí, số lượng linh kiện.  Vào thư viện lần lượt lấy ra biến trở RESISTOR VAR và nhấp chuột tại những vị trí khác nhau để chọn vị trí, số lượng linh kiện. 56  Vào thư viện lần lượt lấy ra transistor 2N2222 và nhấp chuột tại những vị trí khác nhau để chọn vị trí, số lượng linh kiện.  Vào thư viện lần lượt lấy ra triac T2801 và nhấp chuột tại những vị trí khác nhau để chọn vị trí, số lượng linh kiện. 57  Vào thư viện lần lượt lấy ra công tắc SW MAG-SPDT và nhấp chuột tại những vị trí khác nhau để chọn vị trí, số lượng linh kiện.  Vào thư viện lần lượt lấy ra điểm nối GND và nhấp chuột tại những vị trí khác nhau để chọn vị trí, số lượng linh kiện. Lưu ý là nếu như máy cài đặt chương trình Orcad ở lần đầu tiên thì khi mở < Place 58 Power > sẽ không tìm thấy ký hiệu đường nguồn và đường masse. Do đó khi hộp thoại xuất hiện chúng ta chọn sau đó vào thư viện chọn và khi đó hộp thoại sẽ xuất hiện như hình. Sau khi thực hiện những bước trên chúng ta có các linh kiện trên màn hình như sau: 59 3.2.3. Sắp xếp lại các linh kiện trên bản vẽ mạch điện nguyên lý điều khiển và ổn định tốc độ động cơ: Để duy chuyển linh kiện nhấp chuột vào đó ( linh kiện đổi màu ) và kéo đến vị trí thích hợp rồi buông ra. Muốn quay một góc 900 chọn linh kiện, nhấp phải chuột một cửa sổ xuất hiện chọn hay sau khi chọn linh kiện nhấn phím . Muốn lật linh kiện đối xứng qua trục thẳng chọn linh kiện nhấp phải chuột một cửa sổ xuất hiện chọn hay sau khi chọn linh kiện nhấn phím . Muốn lật linh kiện đối xứng qua trục ngang chọn linh kiện nhấp phải chuột một cửa sổ xuất hiện chọn hay sau khi chọn linh kiện nhấn phím . 3.2.4. Nối mạch điện: Sắp xếp linh kiện xong, chúng ta tiến hành nối dây bằng cách chọn biểu tượng trên thanh công cụ. Con trỏ chuột thay đổi hình dạng sang dấu cộng, di chuyển chuột đến chân linh kiện và nhấp trái chuột, tiếp tục di chuyển con trỏ đến chân linh kiện cần nối với nó rồi nhấp trái chuột. Để kết thúc lệnh này nhấp phải chuột và chọn . Cứ thế tiếp tục cho đến khi có sơ đồ nguyên lý hoàn chỉnh. 3.2.5. Gán tên đối chiếu và giá trị cho linh kiện: Bước kế tiếp đặt giá trị cho linh kiện, nhấp hai lần vào giá trị linh kiện, ở đây đặt giá trị cho tụ nên nhấp vào chữ CAP NP. Hộp thoại < Display Properties > xuất hiện, ở khung nhập giá trị cần đặt từ bàn phím. Nhập xong chọn . 60 Làm tương tự cho tất cả các linh kiện còn lại. Sau khi đặt giá trị cho linh kiện xong , chúng ta có sơ đồ nguyên lý như hình sau. 3.2.6. Tạo khối tiêu đề cho trang thiết kế: Tiếp theo tiến hành đặt tên tiêu đề cho bản vẽ bằng cách chọn biểu tượng trên thanh công cụ. Sau đó nhập nội dung vào trong hộp thoại , nếu muốn thay đổi font chữ, loại font chữ hoặc kích cỡ chữ thì vào phần . Ngoài ra nội dung tiêu đề có thể đặt theo góc xoay bằng cách chọn tương ứng. Tiếp theo chọn . 61 Cuối cùng sẽ có sơ đồ mạch điện hoàn chỉnh như hình sau: 3.2.7. Lưu trữ sơ đồ mạch điện: Nhấp vào biểu tượng trên thanh công cụ để lưu lại. 62 3.3. Thực hành vẽ mạch nguyên lý các bài tập từ 1 đến 6 với yêu cầu như sau: Lần lượt thực hiện vẽ các sơ đồ mạch điện dưới đây. Mỗi bài đặt một tên riêng , không vẽ nhiều bài trên cùng một và lưu trữ trong < New Folder > có đặt tên sinh viên và lớp. 3.3.1. Bài tập số 1 C2 47MF D2 LED2 R2 47K Q2 C1815 R5 100 VCC Bai tap so 1 R4 1K R1 1K C1 47MF R6 100 D1 LED1 R3 47K Q1 C1815 3.3.2. Bài tập số 2 Q2 C1815 R5 47K Q1 C1815 C3 47MF R3 47K D2 LED Q3 C1815 C2 47MF R2 1K VCC R4 1K D1 LED R6 1K C1 47MF Bai tap so 2 R1 47K D3 LED 63 3.3.3. Bài tập số 3 D5 LED R5 1K R3 1K R2 47K D4 LED R4 1K D7 LED D11 LED Bai tap so 3 C1 10MF C3 220MF D8 LED D10 LED D3 LED R1 15K U2 4017 14 13 15 3 2 4 7 10 1 5 6 9 11 12 16 8 CLK ENA RST Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 CO VCC G N D VCC C2 103 VCC D6 LED D12 LED VR1 50K U1 LM555 3 4 8 15 2 6 7 OUT R S T V C C G N D C VTRG THR DSCHG D2 LED D9 LED D1 LED 3.3.4. Bài tập số 4 A2 A1 A13 D0 MR D6 A12 A7 RD A5 A6 D3 RD WR A12 A9 D2 A4 A4 D7 R3 1k A11 D2 VCC A15 D1 A5 J1 CON2 1 2 A14 D1 D7 WR A0 A10 D0 A15 A7 D4 A2 VCC D6 A13 R1 1k U3 74LS138 1 2 3 15 14 13 12 11 10 9 7 6 4 5 A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 G1 G2A G2B U2 2764 10 9 8 7 6 5 4 3 25 24 21 23 2 11 12 13 15 16 17 18 19 22 27 1 20 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 OE PGM VPP CE U1 Z80 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 1 2 3 4 5 24 16 17 26 25 23 6 20 18 14 15 12 8 7 9 10 13 27 19 21 28 22 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 WAIT INT NMI RST BUSRQ BUSAK CLK IORQ HALT D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 M1 MREQ RD REFSH WR A14 A11 YO R2 1k A10 VCC A3A3 A1 A0 MR A9 D5D5 A6 A8 D3 A8 Y0 R4 1k D4 Bai tap so 4 64 3.3.5. Bài tập số 5 B0 A0 B1 A1 A3 A5 A7 B2 VCC B3 VCC B6 B1 A5 U1 ADC0809 10 9 7 17 14 15 8 18 19 20 21 6 22 11 1 3 12 16 26 27 28 1 2 3 4 5 25 24 23 CLK OE EOC D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 START ALE VCC G N D REF+ REF- IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 A0 A1 A2 B7 B5 J1 CON8 1 2 3 4 5 6 7 8 U2 AT89C51 9 18 19 29 30 31 1 2 3 4 5 6 7 8 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 39 38 37 36 35 34 33 32 RST XTAL2 XTAL1 PSEN ALE/PROG EA/VPP P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 B2 A0 B3 A6 A2 B5 B4 A4 A3 A4 A7 B0 B4 B6 A2 C1 10PF A6 Bai tap so 5 Y1 ZTA A1 C2 10PF B7 3.3.6. Bài tập số 6 B9 U1 Z80 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 1 2 3 4 524 16 17 26 25 23 6 20 18 14 15 12 8 7 9 10 13 27 19 21 28 22 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15WAIT INT NMI RST BUSRQ BUSAK CLK IORQ HALT D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 M1 MREQ RD REFSH WR R3 220 B9 B2 Y1 ZTA B1 B12 B5 VCC B10 A3 B5 C1 100MF B4 A0 A6 B11 B1 A4 R1 1K D1 1N4007 B9 A7 B12 B6 U2 2764 10 9 8 7 6 5 4 3 25 24 21 23 2 11 12 13 15 16 17 18 19 22 27 1 20 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 OE PGM VPP CE R2 220 B2 B7 J2 CON8 1 2 3 4 5 6 7 8 A2 B0 A5 B8 B10 A5 B1 A5 B3 B1 Bai tap so 6 J3 CON8 1 2 3 4 5 6 7 8 B2 U6A 74LS14 1 2 J1 CON8 1 2 3 4 5 6 7 8 A1 B0 R4 220 A3 B8 A7 A1 B4 B11 B0 B3 A0B0 A2 VCC A0 A4 A7 A4 A0 U4 74LS163 3 4 5 6 2 14 13 12 11 15 1 7 10 9 A B C D CLK QA QB QC QD RCO CLR ENP ENT LOAD A1 B3 R5 220 B5 A1 A3 A4 A2 B6 B11 A6 B12 U3 6264 10 9 8 7 6 5 4 3 25 24 21 23 2 11 12 13 15 16 17 18 19 22 27 20 26 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 OE WE CS1 CS2 U5 8255 34 33 32 31 30 29 28 27 4 3 2 1 40 39 38 37 18 19 20 21 22 23 24 25 14 15 16 17 13 12 11 10 5 36 9 8 35 6 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 RD WR A0 A1 RESET CS A3 B4 A6B6 B7 B10 A7 A5 A2 A6 VCC B8 B7 U6B 74LS14 3 4 65 3.4. Câu hỏi thảo luận (có thể hỏi trực tiếp cả lớp hoặc thảo luận theo từng nhóm) 1. Trình bày cách thay đổi kích cỡ khổ giấy khi vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý ? 2. Trình bày các chức năng khi cài đặt các thông số ở phần Capture ? 3. Trình bày các bước khi vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý đơn giản ? 4. Trình bày các bước khi vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý có IC ? 5. Trình bày cách thêm thư viện linh kiện vào trang vẽ mạch điện nguyên lý ? 6. Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ ? 66 BÀI 4. IN TÀI LIỆU Mã bài: MĐ19 04 Mục tiêu Kiến thức: - Nắm bắt cách trình bày phương pháp chọn máy in, tạo các đặc tính của trang giấy cần in và in trang sơ đồ mạch điện các linh kiện hoặc tổ hợp mạch và thông tin từ cửa sổ Session Log ra trang giấy. - In được trang sơ đồ mạch điện, các linh kiện hoặc tổ hợp mạch, thông tin từ cửa sổ Session Log ra trang giấy. Kỹ năng: - Xác định được cách chọn tham số cần biết khi chọn máy in. - Xác định được các chọn máy in và các cách xem trang in trước khi in. Thái độ: - Chuyên cần nghiêm túc trong học tập - Lắng nghe giảng bài và làm bài đầy đủ trên lớp Nội dung chính. 4.1. Các bước in trang sơ đồ mạch điện: 4.1.1. Chọn loại máy in, và các tham số cần thiết: Không giống như các thuật ngữ máy tính vốn đã quá phổ biến với hầu hết chúng ta từ các thuật ngữ về máy in như DPI, ngôn ngữ in, bộ nhớ... vẫn còn hơi xa lạ với một số người. Trong phần này, chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu những thuật ngữ đó để có cái nhìn chính xác hơn khi mua một chiếc máy in nào đó cũng như ít bị đánh lừa hơn bởi ma trận thông số mà nhà sản xuất đưa ra. - Độ phân giải hay DPI ( dots per inch ) Phương thức hoạt động của máy in khá đơn giản, nó sẽ phủ một lượng mực nhỏ vào một bề mặt vật thể (ở đây là giấy in), mỗi 1 đơn vị mực gọi là hạt (dot). Thông số DPI cho biết máy in có khả năng phủ bao nhiêu hạt mực lên 1 inch vuông. Bởi vì hình ảnh và các dòng chữ trên giấy in được tạo ra bởi các hạt mực 67 này nên về mặt lý thuyết, mật độ trên 1 inch vuông của các hạt mực càng lớn (tức DPI càng cao hay thể tích của 1 hạt mực càng nhỏ) thì máy in đó càng tốt. Thuật ngữ DPI thường được sử dụng cho giấy in trong khi PPI (pixels per inch) lại được dùng cho màn hình máy tính hay điện thoại. Có thể chúng ta sẽ tự hỏi tại sao DPI lại có thể cao như thế trong khi các màn hình điện thoại lại có PPI thấp, ví dụ một máy in cơ bản nhất cũng có thể in ở độ phân giải 1000DPI trong khi màn hình nét như iPhone 4 cũng chỉ dừng lại ở hơn 300 PPI một chút. Câu trả lời rất đơn giản, trong khi 1 pixel của màn hình có thể hiển thị được cả chục triệu màu thì 1 điểm của mực in chỉ tái tạo tối đa 16 màu (color depth). Máy in chỉ có 4 màu cơ bản nên nó sẽ tạo ra rất ít màu so với màn hình máy tính. Chính vì vậy mà các nhà sản xuất đã sử dụng những kỹ thuật đặc biệt như tách dòng (half-toning) để in những hạt mực sát nhau theo một kiểu mẫu nhất định. Vì bởi vì những hạt mực này rất nhỏ, bộ não con người sẽ tự động trộn lẫn chúng thành những màu sắc mà nhà sản xuất mong muốn. Chính vì vậy mà máy in sẽ có dải màu rộng hơn bản chất thật của nó rất nhiều. Hãy luôn nhớ rằng chất lượng bản in cuối cùng phụ thuộc nhiều vào nhân tố khác hơn là DPI. Lấy ví dụ, các máy in phun sẽ “bắn” các hạt mực lỏng vào tờ giấy nên chất lượng bản in phụ thuộc rất nhiều vào giấy in, nó có thể bị lem màu hay mờ ở các góc. Trong khi đó, các máy in laser lại có chất lượng in ở các góc sắc nét hơn nhiều vì tia laser sẽ chiếu những gì cần in lên trống từ, trống từ nay sẽ quay qua ống mực để hút mực vào đúng vị trí đó đồng thời giấy cũng cuộn qua trống từ để bám vào giấy. Hơn nữa, rất nhiều các nhà sản xuất máy in công bố 1 thông số gọi là DPI tối ưu (optimized DPI) bằng cách sử dụng một loạt các kỹ thuật khác nhau, chẳng hạn như cho đầu in chạy qua chạy lại nhiều lần tại 1 điểm... Thông thường, với các biện pháp này thì chất lượng in sẽ được nâng cao hơn rất nhiều nhưng người dùng sẽ phải trả giá bằng tốc độ và lượng mực in tiêu thụ Cuối cùng, khi tìm hiểu bất cứ máy in nào thì chúng ta thường thấy nó có kiểu độ phân giải là aaaa x bbbb (ví dụ 2400 x 1200), trong đó aaaa là độ độ phân giải theo chiều ngang còn bbbb là theo chiều dọc. Một số máy lại có độ phân giải kiểu aaaa x aaaa (ví dụ 1200 x 1200). Sự khác biệt ở đây là do sự sắp đạt đầu in của các nhà sản xuất khác nhau cũng như cơ chế dịch chuyển giấy sao cho cân bằng nhất giữa tốc độ, chất lượng cũng như chi phí của 1 bản in. Thực tế thì các driver điều khiển máy in sẽ tự động điều chỉnh chất lượng bản in và bạn sẽ không thấy nhiều sự khác biệt. - Màu sắc: Khi so sánh 2 máy in, chúng ta không chỉ phải quan tâm đến độ phân giải mà còn phải nghĩ về số màu sắc độc lập mà máy in đó có thể in lên một tờ giấy nào đó ở một vị trí bất kỳ. Các máy in laser và máy in phun giá rẻ chỉ có 4 màu cơ bản. Do vậy mà ở cùng 1 DPI, độ rộng màu sắc mà những máy in này tái tạo sẽ hẹp hơn rất nhiều so với những máy in mắc tiền hơn hỗ trợ 5,6 hay thậm chí là 7 hộp màu riêng biệt. Các máy in sử dụng kỹ thuật in thăng hoa là "vô đối" trong việc hiển thị màu vì nó có thể hoà trộn mực với giấy và tái tạo một lượng gần 68 như không giới hạn màu sắc. - Tốc độ: Tốc độ của máy in thường được miêu tả bằng đơn vị pages per minute (ppm-số trang trong 1 phút). Dù cho cách đo này có vẻ rất dễ hiểu và công bằng nhưng thật đáng tiếc khi mà không nhà sản xuất nào thật sự công bố cho chúng ta cách mà họ định nghĩa Pages là gì. Hầu hết các nhà sản xuất đều cho biết tốc độ in được thử nghiệm trên 1 tờ giấy có kích thước phong thư với lượng mực in phủ khoảng 5%. Vấn đề ở đây là vị trí mà mực in được phủ cũng như độ phức tạp (hình ảnh...) cũng ảnh hưởng rất nhiều đến tốc độ của bản in. Thông thường, các máy in phun có đầu mực di chuyển theo chiều ngang nên nếu những gì được in tập trung ở một cụm vị trí nào đó thì tốc độ sẽ được tăng rất nhiều. Trong khi đó, các máy in laser phải dùng tia laser vẽ lên trống từ trước khi in nên nếu gặp hình ảnh phức tạp thì thời gian in cũng sẽ dài hơn là chỉ văn bản đơn thuần. Mặt khác, khi ở chế độ in nháp thì tốc độ cũng nhanh hơn rất nhiều so với in ở chất lượng cao và thông thường thì các nhà sản xuất chỉ cung cấp cho chúng ta tốc độ in ở chế độ này mà thôi. - Cường độ sử dụng: Một trong những con số khác chúng ta nên cân nhắc chính là số lần in được thực hiện trong một tháng. Con số này thể hệ số bản in ước tính mà một máy có thể in được trong một tháng dựa vào số trang giấy có thể lưu trữ trong khay, hệ thống tản nhiệt của máy in, chất lượng và tính đàn hồi của các thành phần cơ khí trong máy.... Tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng cũng như dòng máy mà số lần in tối đa trong một tháng có thể khác nhau rất nhiều, từ 3000 trên các máy dân dụng cho đến 100.000 của các máy chuyên dụng. Bên cạnh số trang in tối đa thì cũng nên quan tâm đến các thông số khác như chi phí trên một trang in hay giá của các linh kiện thay thế trong trường hợp nó bị hư. - Bộ nhớ: Cũng giống như một máy tính cần bộ nhớ của chip đồ hoạ để hiển thị lên màn hình, một máy in laser cũng cần bộ nhớ để biên dịch các lệnh nhằm tạo ra trang in. Chính điều này đã làm cho RAM của máy in trở nên rất quan trọng. Nếu bộ nhớ thấp thì máy in có thể sẽ từ chối các lệnh in những trang quá phức tạo trong khi bộ nhớ RAM nhiều sẽ giúp máy lưu trước được nhiều lệnh hơn và tăng tốc độ in lên. Các máy in màu sẽ cần nhiều bộ nhớ hơn do lượng thông tin trên 1 hạt mực nhiều hơn tối thiểu là 4 lần. Tuy nhiên, hãy lưu ý rằng không phải dung lượng file bao nhiêu thì cần dung lượng bộ nhớ bấy nhiều. Một máy in có 32MB RAM vẫn đủ sức in một tài liệu nặng 100MB như thường. Các nhà sản xuất thường trang bị bộ nhớ cho máy in theo cường độ sử dụng, các máy in được nhiều trang hơn trong một tháng sẽ có bộ nhớ RAM lớn hơn và ngược lại. Ngoài ra, một số máy còn cho nâng cấp bộ nhớ RAM tùy theo nhu cầu người dùng. 69 - Ngôn ngữ in: Máy in thì có rất nhiều loại khác nhau nhưng tất cả đều gặp chung một vấn đề: chúng phải giao tiếp với máy vi tính thông qua một giao thức gọi là PDL (Page Definition Language). Có 2 loại PDL phổ biến nhất là PostScript do Adobe phát triển và PCL (Page Command Language) của HP. Ngôn ngữ của HP rất đơn giản và cố gắng đẩy hết mọi công việc cho máy tính xử lý nhằm giảm chi phí cho máy in trong khi ngôn ngữ của Adobe mạnh mẽ hơn, phức tạp hơn và đầy đủ tính năng dành cho người chuyên nghiệp. Trước đây thì các in máy PostScript luôn tốt hơn rất nhiều so với PDL nhưng gần đây thì khoảng cách này đã ngày càng được rút ngắn. Điều chúng ta quan tâm chỉ là liệu hệ điều hành mà mình đang sử dụng (Mac OS hay Linux chứ Windows thì tốt rồi) có driver cho các máy in của mình hay không? Hiện tại thì có một số giao thức mà máy in nên hỗ trợ, chẳng hạn như Direct PDF Printing cho phép máy in PostScrit in một file PDF mà không cần bất cứ sự trợ giúp nào từ máy tính. Giao thức thứ 2 là một số công nghệ in đơn giản không dây như ePrint hay AirPrint... 4.1.2. Chọn trang sơ đồ mạch điện cần in: Khi đã vẽ hoàn thành sơ đồ mạch nguyên lý chúng ta vào chọn lệnh hoặc bấm lúc này trên màn hình hiển thị hộp thoại như hình:  Chọn Scale to paper size : tỷ lệ khổ giấy  Chọn Page size : khổ giấy cần in o A tương ứng với khổ giấy A4 o B tương ứng với khổ giấy A3 o C tương ứng với khổ giấy A2 70 o D tương ứng với khổ giấy A1 o E tương ứng với khổ giấy A0  Chọn Print Quality : độ phân giải của máy in  Chọn Copies : số tờ cần in  Chọn Force Black & White : tờ giấy in ra có màu trắng và đen Sau khi đã chọn đầy đủ các bước trên chúng ta chọn để tiến hành in sơ đồ mạch điện nguyên lý ra bên ngoài giấy. 4.1.3. Chọn loại giấy in, hướng in, số lượng bản in hoặc chuyển thành tập tin in: Trong trường hợp muốn in một sơ đồ mạch điện nguyên lý mà chúng ta chưa cài đặt máy in cách tiến hành là vào như hình. Lần lượt vào chọn  Name : xác định loại máy in cần in  Size : Khổ giấy cần in A4,A3  Orientation : Hướng in giấy  Portrait: in đứng khổ giấy  Landscape: in ngang khổ giấy Sau khi đã chọn đầy đủ các bước trên chúng ta chọn để tiến hành cài đặt phần máy in. 71 Ngoài ra muốn chuyển sơ đồ mạch điện in ra dưới dạng tập tin Word thì chúng ta chọn ở phần là < Microsoft Office Document Image Writer > và chọn . Khi đó tập tin cần in sẽ được chuyển sang màn hình của giao diện Microsoft Office Document Imaging, tại đây tiến hành đánh dấu chọn hình cần in và nhấp chuột phải chọn hoặc nhấn . Sau đó tiến hành mở Microsoft Word và dán hình vừa chọn lên, công việc cuối cùng là dùng USB lưu lại tập tin dưới dạng tập tin .doc. 4.1.4. Quan sát sơ đồ mạch với Print Preview và thực hiện in trang sơ đồ mạch điện: Đối với những sơ đồ mạch điện nguyên lý muốn xem trước khi in ra ngoài giấy chúng ta có thể thực hiện bằng cách chọn để kiểm tra lần cuối , sau đó dùng lệnh để in. 4.2. Câu hỏi thảo luận (có thể hỏi trực tiếp cả lớp hoặc thảo luận theo từng nhóm) 1. Trình bày cách chọn máy in ? 2. Trình bày các thông số của máy in ? 3. Trình bày cách chọn chế độ in trên màn hình ? 4. Trình bày cách in sơ đồ mạch điện nguyên lý sang Word ? 5. Sự khác nhau giữa các in kim và laser như thế nào ? 6. Hãy kể tên các loại máy in thông dụng hiện nay đang có bán trên thị trường ? 72 BÀI 5. MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN Mã bài: MĐ 19 05 Mục tiêu Kiến thức: - Nắm bắt cách trình bày chính xác các yêu cầu tối thiểu của một mạch điện chạy mô phỏng. - Nắm bắt cách trình bày chính xác qui trình vẽ và chạy mô phỏng một mạch điện nguyên lý. - Vẽ và chạy mô phỏng được các mạch điện nguyên lý. Kỹ năng: - Xác định được các dạng phân tích khi tiến hành mô phỏng mạch điện. - Xác định được định dạng các thông số khi tiến hành mô phỏng. - Xác định được chức năng của từng biểu tượng khi mô phỏng. Thái độ: - Chuyên cần nghiêm túc trong học tập - Lắng nghe giảng bài và làm bài đầy đủ trên lớp Nội dung chính. 5.1. Tạo bản vẽ cho thành phần phân tích mạch PSPICE: Muốn mô phỏng một sơ đồ mạch điện, trước hết phải vẽ sơ đồ mạch điện trong trang vẽ của Capture, khi vẽ phải chọn các ký hiệu linh kiện đã có khai báo đầy đủ các thông số kỹ thuật. Sau khi vẽ xong chúng ta phải chọn dạng phân tích, PSpice sẽ cho chúng ta 3 dạng phân tích thường dùng đó là : - Phân tích Bias point. - Phân tích AC để hiện kết quả dạng đường cong biên tần và pha tần. - Phân tích Tran để hiện kết quả dạng tín hiệu. 5.1.1. Tạo mới bản vẽ cho thành phần phân tích mạch PSpice: 73 Sau khi vào trang vẽ Capture, chọn mục rồi chọn và < Project > sẽ thấy hiện ra cửa sổ giao diện như hình sau: Trong cửa sổ này nhập vào tên tập tin ở phần ( Ví dụ : Mophong ) và chọn dấu ở mục . Mục này sẽ cho sơ đồ mạch điện vẽ trong Capture liên thông với trình PSpice để mô phỏng tính toán các tham số của mạch điện. Ở phần chọn đường dẫn để lưu lại là D:\Giang bai Orcad. Chọn xong nhấn . Lúc này trên màn hình hiện hộp thoại như hình. 74 Chọn và nhấp . Lúc này trên màn hình hiện cửa sổ giao diện như hình sau: - Dòng 1 là tên Orcad Capture và tên của trang soạn thảo. - Dòng 2 là thanh menu chính đặt các mục lệnh. - Dòng 3 là thanh tiêu hình gồm các lệnh thường dùng của Capture. - Dòng 4 là thanh tiêu hình liên thông với trình PSpice. - Bên trái trang vẽ là các tiêu hình dùng để vẽ sơ đồ mạch điện nguyên lý. - Ở phần giữa của trang vẽ là vùng dùng để vẽ sơ đồ mạch điện mô phỏng. 5.1.2. Đặt linh kiện lên bản vẽ cho thành phần phân tích mạch PSpice: Để vẽ sơ đồ mạch điện mô phỏng chúng ta tiến hành trình tự các bước như sau: - Bước 1: Dùng lệnh hoặc gõ phím để lấy các linh kiện trong các thư viện đặt vào trang vẽ. Lúc này có thể dùng phím hoặc dùng lệnh để xoay linh kiện. Nên chọn các linh kiện có khai báo tham số để có thể chạy trình PSpice tính toán mạch điện. 75 - Bước 2: Dùng lệnh hoặc gõ phím để đặt các đường nối mạch qua các chân của linh kiện. - Bước 3: Dùng lệnh hoặc gõ phím để đặt đường nối masse cho sơ đồ mạch điện. Với mạch điện mô phỏng phải dùng ký hiệu đường masse có số 0 . - Bước 4 : Dùng lệnh để biên soạn lại trị số của các linh kiện. Bằng cách cho con trỏ chỉ ngay giá trị linh kiện sau đó nhấp chuột nhanh hai nhịp để mở ra cửa sổ và gõ vào ô Value trị số của linh kiện muốn chọn, nhấn phím . 5.1.3. Đặt các đầu dò lên những vị trí mạch điện cần đo các đại lượng vật lý của mạch điện: Sau khi vẽ hoàn thành sơ đồ mạch điện, chúng ta tiến hành khảo sát các yêu cầu mạch điện đề ra. Lúc này trên màn hình còn một thanh công cụ khác dùng liên thông với trình PSpice như hình. Ý nghĩa của các tiêu hình như sau: - New Simulation Profile : dùng mở trang mô phỏng mới, ở đây đặt tên trang vẽ - Edit Simulation Settings : dùng chọn định các điều kiện phân tích mạch - Run PSpice : dùng chạy trình PSpice - View Simulation Results : dùng xem kết quả của sự mô phỏng - Voltage/Level Maker : ống dò tín hiệu dạng điện áp - Voltage Differential Marker (s) : ống dò tín hiệu dạng hiệu điện áp - Current Marker : ống dò tín hiệu dạng dòng điện - Power Dissipation : ống dò công suất tiêu tán trên mạch - Enable Bias Voltage Display : xem các mức điện áp phân cực trên mạch 76 - Toggle Voltages On Selected Net(s) : tắt mở các mức điện áp trên mạch - Enable Bias Current Display : xem các dòng điện phân cực trên các nhánh - Toggle Currents On Selected Net(s) : tắt mở các dòng trên các điểm nối - Enable Bias Power Display : xem các công suất tiêu thụ trên mạch điện - Toggle Power On Selected Net(s) : tắt mở công suất tiêu thụ trên mạch Tùy theo tính chất của mạch điện muốn mô phỏng theo dạng gì thì chúng ta sẽ chọn tương ứng với các phần đã trình bày ở trên. 5.2. Chạy mô phỏng mạch điện: 5.2.1. Chọn tập tin cần chạy mô phỏng: Trước hết chọn tiêu hình New Simulation Profile để mở trang phân tích mạch. Lúc này sẽ thấy hiện ra cửa sổ như hình. Nhập vào ô tên của trang phân tích ( tên tùy ý ) trong trường hợp này là . Đặt tên xong chọn để mở cửa sổ chọn kiểu dạng phân tích . 5.2.2. Đặt các tham số chạy mô phỏng: Chọn Edit Simulation Settings : dùng chọn định các điều kiện phân tích mạch. Vào phần phân tích chúng ta sẽ thấy giao diện hiện ra như hình sau: 77 Trong giao diện này ở phần mục cho thấy có 4 dạng phân tích chính đó là: - Time Domain ( Transient ) : dùng phân tích các mức điện áp trên các điểm của mạch điện lấy theo biến thời gian ( trục X lấy theo biến thời gian ). Ngoài ra phần này còn có công dụng như dùng một máy hiện sóng nhiều tia để xem tín hiệu trên các điểm nối của mạch điện. Khi đó chúng ta lần lượt chọn:  Trong ô : nhập vào khoảng thời gian phân tích  Trong ô : xác định thời điểm bắt đầu cho hiện tín hiệu  Trong ô : chọn định bước in Ghi chú : Nếu chọn bước in càng nhỏ tín hiệu in ra sẽ càng nét, hình ảnh càng đẹp nhưng tập tin dữ liệu sẽ lớn và thời gian phân tích sẽ dài hơn. Sau khi chọn xong nhấn phím để trở lại trang vẽ, tiếp theo chọn tiêu hình để chạy PSpice phân tích mạch. - DC Sweep : dùng cách quét để phân tích các đặc tính của các linh kiện điện tử như vẽ các đường cong đặc tính của diode, transistor, scr, triac, các cổng logic Khi đó chúng ta lần lượt chọn: 78  Trong ô : nhập vào tên phân tích mạch theo nguồn nuôi  Trong ô : nhập vào giá trị ban đầu  Trong ô : nhập vào giá trị kết thúc  Trong ô : nhập vào giá trị tăng dần Sau khi chọn xong nhấn phím để trở lại trang vẽ, tiếp theo chọn tiêu hình để chạy PSpice phân tích mạch. - AC Sweep/Noise : dùng phân tích các mức điện áp trên các điểm nối của mạch điện theo biến tần số và góc pha ( trục X lấy theo biến tần số hay biến góc pha ). Phần này dùng vẽ ra đường cong đáp ứng biên tần, pha tần của mạch. Khi đó chúng ta lần lượt chọn: 79  Trong : Nhập vào con số cho biết bắt đầu phân tích ở tần số nào  Trong : Nhập vào con số cho biết sẽ kết thúc phân tích ở tần số nào  Trong : Nhập vào con số để xác định số điểm phân tích Sau khi chọn xong nhấn phím để trở lại trang vẽ, tiếp theo chọn tiêu hình để chạy PSpice phân tích mạch. - Bias Point : dùng xác định điều kiện phân cực DC của một mạch điện. Tính toán xong chúng ta sẽ có các mức điện áp DC trên các điểm mạch và các dòng chảy qua các nhánh. Khi đó chúng ta lần lượt chọn: 80  : nhập vào khoảng thời gian để chạy phân tích  : nhập vào thời gian bắt đầu lưu lại dữ liệu sau khi phân tích  : nhập vào kích thước số bước phân tích lớn nhất Khi đó PSpice sẽ tính toán để tìm ra mức áp trên các nút nối và tìm ra cường độ dòng điện chảy qua các nhánh. Sau khi chọn xong nhấn phím để trở lại trang vẽ, tiếp theo chọn tiêu hình để chạy PSpice để phân tích mạch. 5.3. Phương pháp hiển thị nhiều đồ thị dạng sóng tín hiệu: 5.3.1. Thực hành vẽ và chạy mô phỏng mạch xén dương nối tiếp: 5.3.2. Tạo mới bản vẽ mạch xén dương cho thành phần phân tích mạch PSpice: Sau khi vào trang vẽ chọn mục rồi chọn và sẽ thấy hiện ra cửa sổ giao diện như hình sau: 81 Trong cửa sổ này ở phần nhập vào tên < Mach xen duong noi tiep > và chọn dấu ở mục . Tiếp theo chọn đường dẫn D:\Giang bai Orcad trong phần . Chọn xong nhấn 5.3.3. Đặt các linh kiện của mạch lên bản vẽ: - Dùng lệnh hoặc gõ phím để lấy lần lượt linh kiện trong các thư viện như điện trở, diode, nguồn một chiều, nguồn xoay chiều hình sin đặt vào trang vẽ. - Dùng lệnh hoặc gõ phím để đặt các đường nối mạch qua các chân của linh kiện. - Dùng lệnh hoặc gõ phím để đặt đường nối masse cho sơ đồ mạch điện. - Dùng lệnh để biên soạn lại trị số của các linh kiện. Cuối cùng chúng ta sẽ có được mạch điện xén dương nối tiếp như hình. 82 5.3.4. Đặt các đầu dò lên những vị trí mạch điện cần đo các đại lượng vật lý của mạch điện: Hiện tại ở mạch này chúng ta lần lượt đặt vào hai điểm thử A và B như hình vẽ. Trước hết chọn tiêu hình New Simulation Profile để mở trang phân tích mạch. Lúc này sẽ thấy hiện ra cửa sổ như hình. Nhập vào ô tên của trang phân tích là . Đặt tên xong chọn để mở cửa sổ chọn kiểu dạng phân tích. Chọn Edit Simulation Settings : dùng chọn định các điều kiện phân tích mạch. Sau đó vào chọn Time Domain ( Transient ) và các tham số khác như hình vẽ. 83 Sau khi chọn xong nhấn phím để trở lại trang vẽ, tiếp theo chọn tiêu hình để chạy PSpice phân tích mạch. Cuối cùng chúng ta sẽ có được dạng đồ thị như hình vẽ. - Dạng sóng màu xanh lá cây ( chưa xén ) là tín hiệu đo được tại điểm A. - Dạng sóng màu đỏ ( đã xén ) là tín hiệu đo được tại điểm B. 5.4. Lưu trữ trang sơ đồ mạch điện chạy mô phỏng: 5.4.1. Chọn tập tin cần chạy mô phỏng: Sau khi đã vẽ mạch điện cần mô phỏng lúc này tiếp theo là phải chạy tập tin đó để xem dạng sóng, điện áp phân cực, đường cong biên tần pha tần có đúng hay không so với lý thuyết tính toán để từ đó có biện pháp khắc phục. 84 5.4.2. Đặt các tham số chạy mô phỏng: Đây là phần rất quan trọng trong mô phỏng mạch điện bởi vì cách chọn tham số nếu đặt không đúng thì nó sẽ ảnh hưởng đến nhiều yếu tố khác trong quá trình thực hiện. 5.4.3. Hiển thị nhiều đồ thị dạng sóng tín hiệu: Muốn hiển thị nhiều dạng sóng tín hiệu cùng một lúc thì khi tiến hành đặt điểm thử, chúng ta nên đặt nhiều điểm thử trên mạch cùng một lúc khi đó màu sắc của các dạng sóng tín hiệu sẽ hiển thị khác nhau bằng màu sắc. 5.5. Câu hỏi thảo luận (có thể hỏi trực tiếp cả lớp hoặc thảo luận theo từng nhóm) 1. Trình bày cách chọn tham số mô phỏng ở chế độ Time Domain/Transient ? 2. Trình bày cách chọn tham số mô phỏng ở chế độ DC Sweep/ Noise ? 3. Trình bày cách chọn tham số mô phỏng ở chế độ AC Sweep ? 4. Trình bày cách chọn tham số mô phỏng ở chế độ Bias Point ? 5. Cho biết các thông số sẽ ảnh hưởng như thế nào đến việc phân tích mạch ? 6. Hãy kể tên trình tự từng bước khi tiến hành mô phỏng ? 85 Kiểm tra Thực hành vẽ và chạy mô phỏng mạch dao động dùng IC LM555 Trong cửa sổ này ở phần nhập vào tên < Mo phong mach dao dong LM555 > và chọn dấu ở mục . Tiếp theo chọn đường dẫn D:\Giang bai Orcad trong phần . Chọn xong nhấn < OK > Đặt các linh kiện của mạch lên bản vẽ - Dùng lệnh hoặc gõ phím để lấy các linh kiện trong các thư viện như điện trở, tụ điện, nguồn một chiều, IC LM555, IC1 đặt vào trang vẽ. - Dùng lệnh hoặc gõ phím để đặt các đường nối mạch qua các chân của linh kiện. - Dùng lệnh hoặc gõ phím để đặt đường nối masse cho sơ đồ mạch điện. - Dùng lệnh để biên soạn lại trị số của các linh kiện. Với các mạch dao động chúng ta phải đặt vào mạch điều kiện khởi đầu ( lệnh IC: Initial Condition ). Gọi lệnh và chọn thư viện < Special > rồi chọn tên linh kiện IC1. Chúng ta nháy nhanh hai nhịp trên chữ để ghi vào mức điện áp khởi đầu, trong trường hợp này cho là 2V. Cuối cùng chúng ta sẽ có được mạch điện như hình. 86 Đặt các đầu dò lên những vị trí mạch điện cần đo các đại lượng vật lý của mạch điện. Hiện tại ở mạch này chúng ta đặt vào điểm thử tại chân số 3 như hình vẽ. Trước hết chọn tiêu hình New Simulation Profile để mở trang phân tích mạch. Lúc này sẽ thấy hiện ra cửa sổ như hình. 87 Nhập vào ô tên của trang phân tích là TP3. Đặt tên xong chọn để mở cửa sổ chọn kiểu dạng phân tích . Chọn Edit Simulation Settings : dùng chọn định các điều kiện phân tích mạch Sau đó vào chọn Time Domain ( Transient ) và các tham số khác như hình vẽ. Sau khi chọn xong nhấn phím để trở lại trang vẽ, tiếp theo chọn tiêu hình để chạy PSpice phân tích mạch. Cuối cùng chúng ta sẽ có được dạng đồ thị như hình vẽ. 88 Thực hiện tương tự chúng ta đặt vào điểm thử giữa chân số 3 với 2,6 thì dạng sóng lúc này là: Để thay đổi dạng sóng chúng ta đặt vào điểm thử giữa chân số 3 với 2,6. Thay đổi trị số của tụ điện C1, lấy trị số tụ điện nhỏ hơn là 0.0047uF. Sau khi phân tích lại thì dạng sóng lúc này là ( tần số của tín hiệu đã tăng lên ).