Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Lódzkiej; Komputerowe projektowanie ukladów

SYMULACJA UKLADÓW ELEKTRONICZNYCH

Z ZASTOSOWANIEM PROGRAMU SPICE

Spis treści

Regulamin laboratorium (Tydzień 1) ............................................................................................................................. 1

Spis treści ....................................................................................................................................................................... 2

Wprowadzenie do programu National Instruments Multisim v. 14.0 ........................................................................... 4

Podstawy obslugi programu Multisim ........................................................................................................................... 5

Uruchomienie programu ............................................................................................................................................ 5

Rozbudowana pomoc Multisim ................................................................................................................................. 6

Edycja schematu i wstawianie elementów ................................................................................................................. 7

Wizardy ...................................................................................................................................................................... 9

Ustawianie rodzaju i parametrów symulacji, postprocesor ...................................................................................... 12

Wyniki symulacji i edycja wykresów, kursory, eksport danych .............................................................................. 16

Edycja modeli elementów ........................................................................................................................................ 21

Wlasne komponenty, podobwody i schematy hierarchiczne.................................................................................... 22

Wykorzystanie linii poleceń XSPICE ...................................................................................................................... 23

Widok breadboard .................................................................................................................................................... 25

Symulacje z wykorzystaniem urządzeń wirtualnych i NI-myDAQ ......................................................................... 25

Symulacje MCU....................................................................................................................................................... 26

Rozwiązywanie problemów symulacji..................................................................................................................... 27

Zaawansowane rozwiązywanie problemów symulacji ­ edycja opcji analiz ........................................................... 28

Ćwiczenie 1 (Tydzień 2, 3, 4, 5, 6) Podstawy opisu i analizy obwodów w programie Multisim SPICE .................... 29

Zadanie 1.1 (Tydzień 2) Obwód RC ........................................................................................................................ 29

Zadanie 1.2a (Tydzień 3) Obwód RCEF .................................................................................................................. 31

Zadanie 1.2b (Tydzień 4) Obwód RCEF ................................................................................................................. 32

Zadanie 1.3 (Tydzień 5) Obwód RD ........................................................................................................................ 33

Zadanie 1.4 (Tydzień 6) Obwody RLC .................................................................................................................... 34

Ćwiczenie 2 (Tydzień 7) Tranzystory .......................................................................................................................... 36

Zadanie 2.1 (Tydzień 7, opcja 1) Obwody z tranzystorami ..................................................................................... 36

Zadanie 2.2 (Tydzień 7, opcja 2) Tranzystor JFET .................................................................................................. 39

Zadanie 2.3 (Tydzień 7, opcja 3) Tranzystor MOS-FET ........................................................................................ 40

Zadanie 2.4 (Tydzień 7, opcja 4) Tranzystor bipolarny ........................................................................................... 41

Projekt 1 (Tydzień 8) Tranzystorowy wzmacniacz o zadanych parametrach .............................................................. 44

Ćwiczenie 3 (Tydzień 9, 10) Wzmacniacze operacyjne .............................................................................................. 45

Zadanie 3.1 (Tydzień 9) Obwody ze wzmacniaczami operacyjnymi ....................................................................... 45

Zadanie 3.2 (Tydzień 10) Obwody ze wzmacniaczami operacyjnymi..................................................................... 46

Projekt 2 (Tydzień 11, 12) Filtr analogowy ................................................................................................................. 47

Projekt 3 (Tydzień 13) Uklady analogowe .................................................................................................................. 48

Projekt 3.1 (Tydzień 13, opcja 1) Zasilacz (obwód magnetyczny). ......................................................................... 48

Projekt 3.2 (Tydzień 13, opcja 2) Dlawikowa przetwornica DC-DC (analiza TR).................................................. 49

Projekt 3.3 (Tydzień 13, opcja 3) Uklad napięcia odniesienia pracujący na zasadzie wykorzystania pasma

zabronionego. ........................................................................................................................................................... 51

Projekt 3.4 (Tydzień 13, opcja 4) Przerzutnik Schmitta. ......................................................................................... 53

Ćwiczenie 4 (Tydzień 14, opcja 1) Uklady CMOS...................................................................................................... 54

Zadanie 4.1 (Tydzień 14, opcja 1.1) Symulacja inwertera wykonanego w technologii CMOS ............................... 54

Zadanie 4.2 (Tydzień 14, opcja 1.2) Uklad z zastosowaniem inwerterów. .............................................................. 56

Zadanie 4.3 (Tydzień 14, opcja 1.3) Bramka NAND. .............................................................................................. 57

Zadanie 4.4 (Tydzień 14, opcja 1.4) Przerzutnik RS. .............................................................................................. 57

Ćwiczenie 5 (Tydzień 14, opcja 2) Dynamiczne uklady MOS .................................................................................... 58

Ćwiczenie 6 (Tydzień 14, opcja 3) Analogowe zastosowania tranzystorów MOS ...................................................... 60

Zadanie 6.1 (Tydzień 14, opcja 3) Wzmacniacz operacyjny z tranzystorami MOS ................................................ 60

Zadanie 6.2 (Tydzień 14, opcja 3) Wzmacniacz operacyjny z tranzystorami CMOS .............................................. 62

Ćwiczenie 7 (Tydzień 14, opcja 4) Uklady cyfrowe .................................................................................................... 64

Strona 2 z 94