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

Mejorando la Apariencia de tus Diseños en Multisim

Como buenos ingenieros muchas veces ponemos toda nuestra atención en el diseño y funcionamiento de un circuito, una vez que está listo y necesitamos reportar los resultados simplemente copiamos y pegamos el circuito sin tomar en cuenta la apariencia del mismo; es aquí donde debemos preguntarnos: ¿la captura del circuito está organizada? ¿es fácil de entender? ¿estoy colocando notas que detallen su funcionamiento?

A nivel educacional y profesional es necesario documentar un diseño de la mejor manera pues de esta manera es más entendible y fácil de modificar a futuro. En este artículo muestro las herramientas disponibles en Multisim para mejorar la apariencia de los diseños.

Iniciemos con las anotaciones gráficas: texto, líneas, formas geométricas e imágenes. En Multisim se pueden encontrar estas opciones en el menú Colocar. Para colocar etiquetas de texto basta con seleccionar dicha opción, después dar clic en el espacio de trabajo y capturar el texto deseado:

Una vez que está colocado el texto podemos cambiarle el tamaño, tipo de letra, etc. Basta con dar clic derecho sobre el texto y seleccionar Fuente… en el menú de contexto. Por cierto, las etiquetas de texto son flotantes, se pueden mover libremente.

Justo abajo de la opción Texto en el menú Colocar de Multisim, se encuentra los Gráficos:

Con ellos podemos agregar líneas, formas geométricas y hasta importar una imagen bmp:

Al igual que en el texto, si damos clic derecho sobre una línea o figura geométrica, podemos cambiar su color y estilo de pluma, tipo de relleno y hasta crear flechas.

Mis favoritos son los Comentarios, esta opción también está en el menú Colocar de Multisim. Los comentarios son pequeñas etiquetas de texto que son visibles cuando acercamos el apuntador del mouse:

También los podemos personalizar dando clic derecho sobre ellos.

Ningún circuito está completo sin su Bloque de Título el cual contiene el título del diseño, nombre del diseñador, etc. Multisim tiene varias plantillas que podemos utilizar, para esto vamos al menú Colocar>>Bloque de Título… y seleccionamos una de las plantillas. Por ejemplo:

De manera predeterminada los Bloque de Título están en inglés, pero dando clic derecho sobre ellos podemos editarlos. Una vez editados damos doble clic para ingresar la información.

Si requieres imprimir el circuito lo primero que tienes que hacer es configurar las Opciones de Impresión. Estas opciones las encuentras en el menú Archivo de Multisim. Ahí encontraremos la Configuración de Impresión del Circuito: tamaño de hoja, orientación, márgenes, etc. También hay una opción para seleccionar la impresión de los instrumentos.

La próxima vez que diseñes un circuito en Multisim, no olvides utilizar estas opciones para documentarlo mejor.

Hasta la próxima.

Fernando

Cómo Crear un Amplificador de Audio LM386 en Multisim

Hace unos días un seguido de este blog de Multisim me comentó que estaba buscando el componente LM386 para simular amplificadores de audio. Este componente no está incluido en la base de datos de Multisim, pero si tenemos el modelo SPICE podemos crearlo utilizando el Asistente de Componentes. Hice una búsqueda en la Web y pude localizar un modelo SPICE para el LM386; cabe mencionar que el modelo no está garantizado, pero en primeras pruebas he obtenido buenos resultados. Asi que a continuación les comparto un tutorial de cómo crear este componente personalizado en Multisim. Si quieres ver un tutorial más básico de creación de componentes visita el artículo Creando Componentes Básicos en Multisim.

El LM386 es un amplificador de potencia para uso en aplicaciones de bajo voltaje, típicamente se utiliza en amplificadores de radio AM-FM. La hoja de especificaciones se puede descargar aquí. El modelo SPICE para el LM386 lo encontré en este foro de discusión. Únicamente copie el modelo al block de notas y lo guardé con la extensión .txt. En la siguiente figura vemos un extracto de este modelo:

Con la hoja de especificaciones del LM386 y el modelo SPICE ahora vamos a Multisim en Español y seleccionamos el menú Herramientas>>Asistente de Componentes. En el primer paso ingresamos la información general del componente:

En el paso 2 debemos agregar la información de la huella (footprint) para el componente; esto es necesario en caso que después necesitemos transferir el diseño a Ultiboard para crear el PCB. Para esto se da clic en el botón Seleccione una huella. De acuerdo a la hoja de especificaciones este componente está disponible en varios encapsulados, en este caso yo seleccioné la huella M08A:

Ahora podemos editar el símbolo, damos clic en el botón Editar para abrir el Editor de Símbolo en Multisim, es muy fácil utilizarlo. Yo hice un símbolo sencillo:

Paso 4. Asignamos el tipo de terminal (bidireccional, entrada, etc) a cada pin:

Mapeamos las terminales del símbolo con las terminales de la huella:

Muy importante, copiamos y pegamos el contenido del modelo SPICE para el LM386:

El siguiente paso es bastante crítico y es aquí donde la mayoría de las veces se cometen errores. Aquí debemos mapear los nodos del modelo con las terminales del símbolo. Esta información se encuentra por lo general al principio del modelo SPICE. Si abrimos el archivo de texto que contiene el modelo para el LM386 vamos a ver que la configuración es uno a uno; por ejemplo, el nodo 1 está mapeado a la terminal g1 (Gain 1), nodo 2 con la terminal inn (-Input), etc. No siempre se tiene este caso ideal, por lo que se debe ser cautelosos:

Listo, guardamos el componente en la Base de Datos de Usuario. Incluso podemos crear una nueva Familia:

Para probarlo armé una de las aplicaciones típicas contenidas en la hoja de especificaciones. Es un amplificador con ganancia de 20:

Para una entrada de 1mVp a 500 Hz tenemos la siguiente salida:

Espero les haya gustado este tutorial y les sea de ayuda.

Saludos!

Fernando

Mediciones de Capacitancia e Inductancia en Multisim

Me puse a organizar unos archivos en mi PC y me encontré dos circuitos en Multisim que hace un tiempo un compañero del trabajo me compartió. Se trata de circuitos que permiten medir la capacitancia y la inductancia de componentes.

En Multisim no tenemos un medidor para medir L y C, pero hay algunas técnicas que se pueden utilizar para lograr tal objetivo. No voy a dar detalles específicos de las técnicas utilizadas en los siguientes circuitos, sino más bien me enfocaré en cómo utilizarlos en Multisim. Si deseas descargar estos circuitos da clic aquí.

Medidor de Inductancia

Para medir inductores con el circuito de la figura anterior basta con conectarlos a las terminales 1 y 2 de la fuente de corriente de CA. Como se aprecia en la figura, tenemos un inductor de 1 mH; después de ejecutar la simulación en Multisim veremos desplegado el resultado (en Henrios) en el voltímetro.

También podemos hacer combinaciones de inductores, por ejemplo, si tenemos los siguientes inductores en paralelo: L1=1 mH, L2=5.5 mH y L3=615 uH. El resultado sería:

0.356 mH tal como lo indica el resultado de la simulación.

Medidor de Capacitancia

En este caso el circuito medidor de capacitancia es más complejo (incluso se utiliza un subcircuito). Este circuito trabaja mejor para capacitancias del orden de micro faradios. Básicamente se debe conectar el capacitor o arreglo de capacitores a las terminales C_P y C_N respectivamente. El resultado se despliega en el voltímetro pero en términos de faradios.

Aquí vemos otro ejemplo en Multisim:

Existen distintas técnicas para hacer este tipo de mediciones, pero lo que es importante recordar es

que estamos simulando, por lo que los resultados son aproximados.

Saludos,

Fernando

Utilizando el Micrófono y la Bocina en Multisim

Continuando con el tema de los Instrumentos de LabVIEW en Multisim en esta entrada vamos a ver más detalle el funcionamiento del Micrófono y la Bocina (o Parlante). Si no estás familiarizado con los Instrumentos de LabVIEW da clic aquí.

El micrófono y la bocina permiten grabar y reproducir sonido directamente de dispositivos externos, es decir, si tienes un micrófono en tu PC puedes grabar tu voz e ingresarla a un circuito en Multisim. Posteriormente, por medio del instrumento bocina puedes la salida del circuito.

Para iniciar voy a colocar ambos instrumentos en el espacio de trabajo de mi versión de Multisim en Español y conectarlos:

Ahora bien, el principio del funcionamiento de estos instrumentos de Multisim es el siguiente:

1. Se configura el tiempo total de simulación.
2. Se graba la voz mediante el micrófono.
3. Se ejecuta la simulación.
4. Se reproduce el sonido grabado mediante la bocina.

La razón por la cual no podemos hablar y escuchar al mismo tiempo con estos instrumentos es debido a que la simulación en Multisim no se realiza en tiempo real.

Paso 1. Para configurar el tiempo de simulación de Multisim vamos al menú Simular>>Configuración de Simulación Interactiva. En la ventana de configuración vamos a seleccionar un Tiempo Inicial de 0 segundos y un Tiempo Final de 3 segundos.

Con esto la simulación se detendrá automáticamente al llegar a los 3 segundos.

Paso 2. Damos doble clic al micrófono para abrir su panel frontal. Vamos a configurarlo como se muestra:

Ahora damos clic en el botón Record Sound para iniciar la grabación y hablamos algo en el micrófono de la PC. Al terminar cerramos el intrumento micrófono.

Paso 3. Ahora ejecutamos la simulación y esperamos que pasen los 3 segundos de tiempo de simulación de Multisim. Podemos ver el progreso de la misma en la esquina inferior derecha de la ventana principal de Multisim:

Nuevamente, recordemos que 3 segundos de simulación en Multisim no son equivalente a 3 segundos en tiempo real. La simulación requiere de muchos cálculos complejos que se realizan en el motor de SPICE.

Paso 4. Al detenerse la simulación demos doble clic a la bocina y configuremos su panel así:

Aquí es importante mencionar que tanto la duración de reproducción (Playback Duration) así como la tasa de muestreo (Sample Rate) deben ser los mismos valores configurados en el micrófono.

Damos clic en el botón Play Sound y escuchamos el sonido en las bocinas de la PC.

Con esto concluimos este ejemplo básico del uso del micrófono y la bocina en Multisim. En los ejemplos de Multisim podemos encontrar un circuito más completo, se encuentra en la carpeta LabVIEW Instruments>>Microphone and Speaker.

Espero hagan sus pruebas con estos instrumentos.

Saludos!

Fernando

Calculando la Potencia Disipada en un Resistor

Esta semana estoy presentando la nueva página de fans de Multisim en Español en facebook y para estrenarla puse un pequeño reto para todos los interesados en el análisis de circuitos.

Dado el circuito resisitivo de la figura siguiente, ¿cuál sería la potencia disipada en el resistor R4?

Existen varias formas de realizar este cálculo, primero utilicemos la teoría de circuitos.

Simplifiquemos el circuito utilizando reducciones serie-paralelo:

Ahora tenemos un circuito divisor de corriente más sencillo. Podemos encontrar la corriente que fluye a través del resistor de 4 ohms utilizando la fórmula:

Notemos que estos 8 A son la corriente que fluje a través del resistor R2 del circuito original, por lo que podemos dividir esta corriente entre los resistores R3 y R4:

Finalmente la corriente disipada en R4 es:

Ahora bien, en Multisim en Español podemos hacer este cálculo más rápido utilizando el Vatímetro de la siguiente forma:

Ejecutando la simulación en Multisim tendríamos como resultado en el Vatímetro:

Lo cual concuerda con el resultado previamente calculado.

Otra método para calcular la potencia disipada sería colocar una punta de prueba estática en Multisim para medir la corriente en R4, y de ahi utilizar la fórmula correspondiente para el calculo de la potencia.

Hasta la próxima!

Fernando