¿Cómo Leer una Señal desde un Archivo de Texto en Multisim?

Esta es una de las preguntas que más recibo de estudiantes, profesores y diseñadores de circuitos. En Multisim podemos encontrar el Generador de Señales, fuentes de AC, DC, etc., pero en ocasiones es necesario incluir en la simulación una señal que tiene puntos de voltaje/corriente contra el tiempo. Por ejemplo:

Tiempo (s)	Voltaje (V)
0	0
0.001	0
0.002	5
0.003	-5
0.004	1

La tabla anterior muestra la señal en una relación voltaje contra tiempo, pero también prodría ser voltaje contra corriente.

Para poder modelar estas señales personalizadas en Multisim hacemos uso de las fuentes PWL (Piecewise Linear), lo cual se traduce en Fuente Lineal a Segmentos. Estas fuentes se encuentran en la base de datos de Multisim en el Grupo Sources, Familias SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES y SIGNAL_CURRENT_SOURCES.

Existen dos maneras de configurar los datos de la señal en esta fuente en Multisim:

1.     Ingresar puntos de tiempo y voltaje (o corriente) directamente en una tabla en las propiedades de la fuente PWL.

2.     Crear un archivo de texto (con extensión .TXT) que tenga dos columnas: una para el tiempo y otra para el voltaje (o corriente).

A continuación describo ambas opciones.

Comenzamos por colocar en el espacio de trabajo de Multisim la fuente PWL de voltage:

Damos doble clic en la fuente PWL para abrir sus Propiedades y seleccionamos la pestaña Value. Después damos clic en la opción Enter data points in table e ingresamos los valores en la tabla. Si queremos que los valores se repitan en el tiempo también damos un clic en la opción Repeat data during simulation.

Podemos conectar el Osciloscopio y ejecutar la simulación en Multisim:

Ahora veamos el otro método. Para esto creamos un archivo con extensión TXT que contenga la columna de tiempo y voltaje:

Abrimos las Propiedades de la fuente PWL, pestaña Value y damos clic en la opción Usa data directly from file, después clic en el botón Browse y seleccionamos el archivo de texto correspondiente:

Finalmente vemos el resultado en el Osciloscopio: 

Si quieres crear una fuente con datos de corriente recuerda seleccionar el componente PIECEWISE_LINEAR_CURRENT de la Familia SIGNAL_CURRENT_SOURCES en la base de datos maestra en Multisim.

Espero esto sea de gran ayuda en tus simulacion de circuitos con Multisim.

¡Buen dia!

Fernando

Nuevos Análisis e Instrumentos Personalizados para Multisim

Multisim cuenta con más de 22 instrumentos virtuales y 20 análisis avanzados de SPICE, los cuales son de mucha utilidad para conocer el comportamiento de un circuito, analizar distintos escenarios, y más. Sin embargo en ocasiones requerimos de la generación de una señal en particular (por ejemplo: una señal Chirp) o un análisis muy específico. Para resolver estos retos ahora contamos con los Análisis e Instrumentos Personalizados para Multisim, una serie de herramientas que ayudan a expander las capacidades de análisis de Multisim.

Estos análisis e instrumentos se pueden descargar de manera gratuita en la página siguiente:

Multisim Custom Simulation Analyses and Instruments

Esta página es una comunidad de la cual te recomiendo te hagas miembro para que puedas recibir actualizaciones. Cabe mencionar que la página solo está disponible en inglés, pero la información contenida ahí es muy valiosa.

Estos análisis e instrumentos virtuales se crean en LabVIEW pero no es necesario instalar este ambiente para utilizar los instrumentos, tampoco tienes que saber LabVIEW. Cuando se instala Multisim se agregan algunos de estos análisis de manera automática, de hecho en alguna ocasión ya les había comentado acerca de ellos, da clic aqui para aprender más al respecto.

Algunos de estos análisis e instrumentos virtuales disponibles incluyen:

• Generador de onda triangular y diente de sierra.
• Herramientas para conversión analógico-digital
• Análisis de fase
• Medición de calidad de potencia
• Cálculo de distorsión armónica total

Y muchos análisis más. En la página de la comunidad encontrarás información de instalación y ejemplos.

Saludos,

Fernando

El Nuevo Graficador Digital en Multsim 12.0

La Vista de Graficador (Grapher View) de Multisim es muy útil para ver a más detalle las señales que se muestran en los instrumentos (Osciloscopio, Graficador de Bode) y es también ahí donde se grafican los resultados de los análisis de SPICE (Transitorio, AC, etc). En esta vista podemos agregar cursores, etiquetas de datos, cambiar colores, exportar los datos, entre otras cosas.

Una de las nuevas características de Multisim 12.0 es el nuevo Graficador Digital. Con él podemos graficar y comparar señales digitales vs. señales analógicas. Veamos un ejemplo.

En Multisim 12.0 seleccionamos File»Open Samples»Mixed-signal y abrimos el archivo PulseWidthModulator.ms12. En este diseño tenemos señales digitales y analógicas que graficaremos en la Vista del Graficador.

Para esto vamos a configurar un Análisis Transitorio en Multisim. Menú Simulate»Analyses»Transient analysis. Seleccionamos la pestaña Output y veremos que hay diversas variables en el circuito que podemos agregar al análisis, algunas con voltajes y corrientes en los nodos y otras son señales digitales:

Damos clic en el botón Add para agregar algunas señales digitales y analógicas. Multisim agregará las señales al Analog graph o Digital graph dependiendo el tipo de señal:

Finalmente damos clic en Simulate para ejecutar el Análisis Transitorio. Multisim desplegará la Vista del Graficador con dos gráficas, una con las señales digitales y otra con las señales analógicas:

Nuevamente quiero mencionar que en la Vista del Graficador se pueden configurar el color de fondo, color de las líneas, cambiar el rango de visualización, y muchas cosas más.

Hasta la próxima.

Fernando

Utilizando los Snippets de Multisim 12.0

Una de las nuevas características de Multisim 12.0 que me parece muy práctica es la posibilidad de guardar la información de un esquemático de Multisim en un archivo de imagen PNG, de tal forma que el archivo puede ser visto como una imagen o bien puede ser abierto en el ambiente de Multisim. A esto se le conoce como Snippet.

Snippet se puede traducir como fragmento o retazo; de manera mas técnica podemos definir un Snippet como una sección de código o diseño que realiza una tarea sencilla y específica.

En Multisim 12.0 existen dos tipos de Snippets:

• Snippet de Selección: Contiene solo una parte del esquemático.
• Snippet de Diseño: Contiene todo un esquemático de Multisim, incluyendo subcircuitos y bloques jerárquicos.

Aprendamos a crear Snippets en Multisim 12.0. Si no tienes esta versión puedes descargar una evaluación aquí.

Snippet de Selección

Tomemos como referencia el siguiente filtro pasa-bajas de primer orden:

Supongamos que queremos crear un Snippet que únicamente contenga el resistor R1, capacitor C1 y el Generador de Funciones. Utilizando el mouse seleccionamos únicamente estos componentes:

Después damos clic derecho sobre la selección y seleccionamos Save selection as snippet.

Finalmente asignamos y nombre al archivo y lo guardamos. La extensión de este archivo es PNG.

Este archivo lo podemos ver en nuestro sistema operativo con algún visor de imágenes, y el resultado sería:

Como podemos ver en la imagen, tenemos un pequeño indicador que nos indica que este es un Snippet de Multisim 12.0, además, tenemos un marco punteado alrededor de la imagen, esto indica que es un Snippet de Selección.

Ahora bien, si usted quieren abrir este circuito en Multisim basta con darle clic a la imagen (o el archivo) y arrastrarla hacia Multisim 12.0, Multisim automáticamente cargará los componentes del esquemático:

Ustedes se preguntarán: ¿y esto para qué puede servir? En primer lugar podemos compartir estos archivos con colegas y diseñadores para que puedan ver el esquemático sin necesidad de tener Multisim instalado, incluso lo pueden imprimir. Otro uso interesante es colocar los Snippets en páginas Web, de tal modo que podemos simplemente “arrastrar y colocar” el Snippet en Multisim para abrir el circuito.

Snippet de Diseño

Si necesitamos crear un Snippet que contenga todo un diseño completo (incluso con subcircuitos y bloques jerárquicos) entonces nos conviene crear un Snippet de Diseño.

Para esto seleccionamos el menú File»Snippets»Save active design as snippet. Aquí tenemos un ejemplo de Snippet de Diseño:

Como podemos ver, hay unas pequeñas diferencias en la visualización del Snippet. En primer lugar el marco no está punteado, además, el ícono de Multisim está sobre una pequeña hoja, esto indica que el Snippet es un diseño completo.

Nota: Los Snippets colocados en esta entrada del blog no pueden ser abiertos directamente en Multisim debido a que blogger les cambian el formato y se pierden ciertas características, pero puedes descargar los Snippets directamente del servidor de imágenes, solo da clic aquí y aquí.

Simplemente arrastra la imagen hacia Multisim 12.0 para abrir el diseño.

Saludos!

Fernando

¡Multisim 12.0 Ya Está Aquí!

Iniciamos la semana y el mes con la presentación de la nueva versión de Multisim.

Multisim 12.0 ofrece grandes mejoras en productividad así como en la enseñanza de circuitos con la adición de nuevos modelos de SPICE, símbolos y huellas de conectores utilizados en la industria y en el hardware de National Instruments, mejoras en el uso del software, y un nuevo modo de co-simulación digital y analógica.

En las semanas siguientes escribiré acerca de las nuevas características en Multisim 12.0, mientras tanto aquí van un resumen de lo nuevo:

• Snippets de Multisim. Ahora puedes guardar un esquemático de Multisim en un archivo de imagen, compartirlo e incluso pulicarlos en una página Web.
• Componentes de Electrónica de Potencia. La base de datos ahora incluye motores de DC, switches, controladores de potencia, transformadores reconfigurables, y más.
• Co-simulación Analógica y Digital con LabVIEW. Diseña y analiza circuitos analógicos y digitales con simulación de lazo cerrado punto a punto con Multisim y LabVIEW. Esta es una de mis características favoritas.
• Nuevos Símbolos y Huellas de Conectores. Para diseñadores que requieren personalizar la plataforma de hardware de National Instruments ahora Multisim contienen mas de 90 nuevos conectores para dispositivos de adquisición de datos, SCXI, CompactRIO y Single-Board RIO.
• Análisis Personalizados. Descarga instrumentos de LabVIEW para Multisim listos para utilizase y amplía la gama de análisis que puedes realizar en Multisim.

Estas son solo algunas de las nuevas característica en Multisim 12.0. Mantente sintonizado de los nuevos tutoriales donde explicaremos a más detalle lo nuevo en Multisim.

Para conocer más acerca de esta versión y descargar una evaluación visita ni.com/multisim.

Saludos!

Fernando

¿Cómo Configurar las Capas de Ruteo en Ultiboard?

Esta es una de las preguntas que más he recibido en los últimos meses. Cuando se está ruteando una tarjeta en Ultiboard es necesario determinar en qué capa irán colocadas las pistas de cobre. En un PCB simple es muy común colocar las pistas solo en la capa de cobre inferior, y en diseños más complejos (por ejemplo de 4 capas) se puede tener la necesidad de dejar capas libres para utilizarlas únicamente para tierra o alimentación.

Para ejemplificar esto voy a a abrir uno de los ejemplos incluidos en Ultiboard, asi que vamos a Archivo»Abrir Ejemplos y seleccionemos el archivo RoundRouted.ewprj. Este es un diseño ya ruteado de dos capas: Copper Top y Copper Bottom:

Si vemos a detalle este diseño en Ultiboard descubriremos que las pistas en color verde están en la capa superior (Copper Top) y las de color rojo en la capa inferior (Copper Bottom). Para este ejemplo vamos a rutear nuevamente la tarjeta así que borraremos todas las pistas. Seleccionamos Edición»Borrar Cobre»Todo el Cobre y damos clic en Aceptar. Ahora solo veremos las líneas amarillas indicando el ratsnest, es decir, las diversas conexiones entre los componentes del diseño.

Supongamos que ahora deseamos colocar pistas únicamente en la capa inferior de la tarjeta, y además queremos que el Autoruteador realice la operación de manera automática. Para este debemos decirle a Ultiboard que únicamente deseamos pistas en Copper Bottom. Vamos a la Tabla General (en la parte inferior de la interfaz de usuario) y seleccionemos la pestaña Nodos. Ahí encontraremos muchas propiedades como ancho de pista, longitud de pista, holguras, etc. La opción que nos interesa es Capas de ruteo:

Como podemos ver cada nodo tiene configurado 11, esto significa que está permitido rutear en ambas capas: superior e inferior. Para cambiar esto seleccionamos toda la columna Capas de ruteo y luego damos clic en alguna de las celdas 11, la ventana Capas de Ruteo se abrirá:

En esta ventana podemos habilitar o deshabilitar capas de acuerdo a nuestro diseño. Para este ejemplo deshabilitemos Copper Top y demos clic en Aceptar. Ahora la columna Capas de ruteo muestra 01, esto significa que el Autoruteador no colocará pistas en la capa superior.

Hagamos una prueba. Seleccionamos Autoruteador»Iniciar/Continuar Autoruteador. Encontraremos que el Autoruteador tiene problemas para colocar todas las pistas. Sin embargo podemos comprobar que Ultiboard está forzando a que todas las pistas sean colocadas en Copper Bottom.

La razón por la cual Ultiboard no puede rutear toda la tarjeta es debido a que no hay espacio suficiente en la capa inferior para el ruteo. En estos casos hay dos opciones: permitir rutear en la otra capa o aumentar el tamaño de la tarjeta.

Finalmente, si colocamos las pistas de manera manual en una capa no habilitada Ultiboard generará un error. La pista será colocada pero Ultiboard agregará unos círculos rojos indicando el problema.

Como siempre, espero sea de ayuda esta información. Éxito con sus diseños en Multisim y Ultiboard!

Fernando

Uso del Postprocesador en Multisim

Los Análisis de SPICE incluidos en Multisim nos ayudan a calcular valores y crear gráficas del comportamiento de un circuito, por ejemplo, un Análisis Transitorio crea una gráfica de valores con respecto al tiempo, un Análisis de CA calcula la respuesta de un circuito a varias frecuencias, etc.

Sin embargo hay ocasiones en que necesitamos manipular el resultado de un análisis, por ejemplo, dividir la curva de salida entre la curva de entrada para obtener la ganancia, multiplicar voltaje por corriente para calcular potencia, sumar curvas de respuesta, y más. La necesidad de realizar un procesamiento matemático de los valores obtenidos de un análisis de Multisim es grande y es por eso que Multisim cuenta con la herramienta Postprocesador.

La herramienta Postprocesador (que se encuentra en el menú Simular en Multisim) guarda una lista de las curvas o valores calculados en los análisis, y nos permite agregar expresiones matemáticas (aritmética, trigonometría, vectores, lógica, etc) para hacer cálculos más complejos. Los resultados de estos cálculos se visualizan en el mismo lugar que se despliegan los análisis de Multisim: la Vista de Graficador.

Aprendamos paso a paso cómo hacer uso del Postprocesador en Multisim. Como base utilizaremos uno de los circuitos ejemplo, InvertingAmplifierACInputSignal.ms11, se puede encontrar en Archivo»Abrir Ejemplos»Fundamental Circuits»Opamps.

Paso 1. Ejecutar un análisis.

Este es un requisito primordial, si no realizamos un análisis a un circuito, no tendremos valores para manipular. Ejecutemos un Análisis Transitorio en el nodo V(2). Para aprender a configurar un Análisis Transitorio en Multisim da clic aquí. En la siguiente figura vemos el resultado del Análisis Transitorio en la Vista de Graficador:

De la figura anterior podemos ver que la señal de salida va de -2V a 2V.

Paso 2. Configurar expresión matemática en el Postprocesador.

Seleccionamos Simular»Postprocesador para abrir esta herramienta. Existen dos pestañas en esta ventana: Expresión y Gráfica. En la pestaña Expresión encontramos el resultado del Análisis Transitorio, esto es, las variables de salida time y V(2):

La ventana Postprocesador también contiene un campo llamado Funciones donde encontramos todo tipo de operaciones matemáticas:

En este ejemplo simplemente vamos a multiplicar la variable de salida, V(2), por un factor de 2 para que podamos observar el resultado de manera sencilla, en otras palabras, necesitamos crear la expresión: V(2)*2.

En el campo Variables seleccionamos V(2) y damos clic en el botón Copiar variable a expresión, eso agregará dicha variable al campo Expresiones. Después vamos al campo Funciones, seleccionamos la operación de multiplicación (*) y damos clic en el botón Copiar función a expresión. Finalmente damos clic en la expresión para editarla y agregamos el factor 2. La expresión final se debe de ver así:

Nota que el botón Calcular está deshabilitado, esto debido a que aún nos hace falta realizar un paso mas.

Paso 3. Crear página y diagrama de salida.

Ahora seleccionamos la pestaña Gráfica en la ventana Postprocesador. Aquí tenemos que decirle a la Vista de Graficador (el lugar donde se desplegará el resultado) que queremos agregar una nueva página y gráfica, y después enlazar nuestra expresión matemática.

En el campo Páginas damos clic en el botón Agregar para crear una nueva página, ingresamos un nombre (por ejemplo, Postprocesamiento). Ahora vamos al campo Diagramas y repetimos la operación, en este caso nombramos al diagrama Multiplicación por 2:

En el campo Expresiones disponibles encontramos la expresión previamente creada, la seleccionamos y damos clic en el botón que tiene la flecha (>) para agregarla al campo Expresiones seleccionadas:

Paso 4. Calcular el resultado.

Una vez que está todo configurado simplemente damos clic en el botón Calcular para ejecutar la expresión matemática. La Vista de Graficador se abre, crea la página Procesamiento y la gráfica Multiplicación por 2, tal como se muestra:

Si comparamos el resultado inicial del Análisis Transitorio con el resultado del postprocesamiento, podemos verificar que efectivamente nuestra expresión matemática está arrojando V(2)*2:

Los usos de la herramienta Postprocesador en Multisim pueden ser muchos, todo depende del tipo de cálculo que necesitamos realizar. Como siempre espero que este tutorial sea de ayuda en sus prácticas y diseños de circuitos.

Hasta la próxima.

Fernando