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

Tutorial Introductorio de LabVIEW – Parte 2

Tutorial Introductorio de LabVIEW – Parte 1

Continuando con este tutorial introductorio a LabVIEW recordemos que la semana pasada aprendimos las bases de este lenguaje de programación gráfica, la interfaz de usuario, y los elementos que conforman un VI (Instrumento Virtual). Si no has leído la primera parte da clic aquí para revisarla.

En esta segunda parte vamos a construir una pequeña aplicación, algo muy básico, para aprender el funcionamiento de LabVIEW. Asi que simplemente vamos a hacer la suma de dos números; las variables que tendremos serán:

• Entradas: A y B
• Salida: C
• Operación a realizar: A+B=C

Para esto vamos vamos construir una pequeña interfaz de usuario donde tendremos dos controles númericos (para las entradas A y B) y un indicador numérico para la salida C.

Creamos un nuevo VI en LabVIEW, damos clic derecho en el Panel Frontal para abrir la Paleta de Controles. Del grupo Express seleccionamos Numeric Controls y colocamos dos controles numéricos:

Damos doble clic sobre la etiqueta Numeric y la cambiamos a A. Luego damos clic en el área de trabajo para aceptar el cambio. Repetimos esto y renombramos Numeric 2 a B, tal como se indica:

Ya tenemos las dos variables de entrada, ahora coloquemos un indicador numérico donde se visualizará el resultado. Nuevamente clic derecho en el espacio de trabajo para abrir la Paleta de Controles, en grupo Express»Numeric Indicators seleccionamos y colocamos un indicador numérico:

Y renombramos este indicador a C. Listo, ya tenemos la interfaz de usuario:

De la figura anterior vemos la diferencia entre los controles A y B y el indicador C. Los controles tienen unos pequeños triángulos con los cuales podemos interactuar para aumentar o disminuir el valor.

Ahora viene la parte de la programación, así que vamos al Diagrama de Bloques:

Como ya sabemos, cada control e indicador del Panel Frontal tiene un bloque correspondiente en el Diagrama de Bloques. También podemos ver que estos controles son de color naranja, esto indica que el tipo de dato es doble (de hecho el bloque tiene las letras DBL).

Para programar la suma, ¿qué necesitamos? Por supuesto, la función de suma. Clic derecho en el área del Diagrama de Bloques para abrir la Paleta de Funciones, navegamos a Programming»Numeric y tomamos la función de suma (Add):

Ahora bien, si colocamos el puntero del mouse a la función suma (o a cualquier otro bloque) notaremos que aparecen entras y/o salidas:

Y si acercamos el puntero del mouse a una entrada o salida su forma cambia, es como un pequeño carrete de alambre, esta es la herramienta de alambrado y con ella vamos a conectar entras y salidas de modo que el diagrama tenga un flujo de datos:

¡Listo! Esa es toda la programación. Es por eso que LabVIEW es un ambiente de programación gráfica fácil de usar.

Guardamos nuestro VI (menú File»Save). Para ejecutar el programa vamos al Panel Frontal, ingresamos números a los controles A y B, en la barra de herramientas, abajo del menú Edit hay un flecha de ejecución, damos clic en ella para correr el programa una vez:

Asi es como funciona el VI:

En el Diagrama de Bloques los controles A y B alimentan las entradas de la función de suma, y esta a su vez hace el cálculo y regresa un valor en su terminal de salida, y dicho valor se manda al indicador C.

Este es un VI muy sencillo, pero imagínense tener que hacer esto en un lenguaje de texto como C, ¿cuánto tiempo ser llevarían en realizarlo? ¿Cuántas líneas de código habría que capturar?

Saludos,

Fernando

Tutorial Introductorio de LabVIEW – Parte 1

Basado en comentarios y sugerencias que he recibido por parte de ustedes, en esta ocasión decidí escribir una tutorial introductorio de LabVIEW, un software de National Instruments. Voy a dividir el tutorial en varias partes para poder ir explicando las distintas características con cierto nivel de detalle.

LabVIEW es una herramienta bastante poderosa para ingenieros y científicos y además se puede integrar con Multisim para diseño y validación de circuitos.

LabVIEW es un ambiente de programación, tal como C, Visual Basic, etc. La gran diferencia radica en que LabVIEW es totalmente gráfico, ¿qué quiere decir esto? Que no necesitamos aprender la síntaxis de un lenguaje de texto, simplemente tenermos que interconectar bloques que van formando la lógica de la programación. Además, LabVIEW cuenta con muchas librerías para adquisición, procesamiento y análisis de datos.

Se puede descargar una versión de evaluación de LabVIEW en ni.com/trylabview. Por cierto, por el momento la interfaz de LabVIEW solo está disponible en el idioma inglés.

Los programas en LabVIEW son llamados VIs (Instrumentos Virtuales), y constan de dos partes: un Panel Frontal (donde armamos la interfaz de usuario) y un Diagrama de Bloques (donde diseñamos la programación). Una vez que tengamos LabVIEW instalado lo abrimos y en la pantalla inicial seleccionamos el menú File»New VI. LabVIEW creará dos pantallas, la del lado izquierdo es al Panel Frontal, y la del lado derecho el Diagrama de Bloques:

Al dar clic derecho sobre el Panel Frontal se abre la Paleta de Controles. En esta paleta podemos encontrar botones, perillas, indicadores, etc.

Es importante hacer notar que un control es una entrada de datos, y un indicador es una salida. Aqui vemos unos ejemplos:

En la parte superior tenemos un control numérico y uno booleano (botón), mientras que en la inferior vemos un indicador numérico y uno booleano (un LED). Vemos también que cada control e indicador tiene una etiqueta única, dando doble clic sobre la etiqueta la podemos modificar.

Date un tiempo para explorar la Paleta de Controles de LabVIEW, encontrarás una amplia variedad de controles e indicadores, con ellos puedes armar interfaces de usuarios muy amigables y personalizadas, aqui hay más ejemplos:

¿Y cómo programamos la aplicación? Regresando a nuestro ejemplo original con los 2 controles y los 2 indicadores vayamos a la ventana Diagrama de Bloques, ahí podemos ver que automáticamente LabVIEW colocó 4 bloques, cada uno corresponde a los objetos que previamente colocamos en el Panel Frontal:

En resumen, cada control e indicador colocado en el Panel Frontal tiene un bloque correspondiente en el Diagrama de Bloques. Y precisamente estos bloques son los que utilizamos para realizar la programación.

Ahora demos clic derecho en el Diagrama de Bloques, esto abre la Paleta de Funciones:

En la Paleta de Funciones encontramos todas las librerías necesarias para realizar la programación de la aplicación. Por ejemplo, en la categoría Programming tenemos funciones numéricas, de comparación, arreglos, etc.

Ejemplos:

Como es de esperarse, las funciones tienen uno o más entradas y salidas.

Además de las funciones básicas de programación, LabVIEW cuenta con librerías de funciones para usos más avanzados, algunos ejemplos son:

• Matemáticas: Ajuste de curvas, geometría, interpolación, álgebra lineal , y más.
• Procesamiento de Señales: Filtros, FFTs, análisis espectral, y más.
• Adquisición de Datos: Librerías para adquirir datos de instrumentos (vía GPIB), y dispositivos de National Instruments (PCI, USB, PXI).
• Comunicación de Datos: Serial, TCP/IP, UDP, etc.

La lista es bastante larga, pero puedo decirles que hay funciones para todo tipo de aplicaciones.

Esto da por finalizado la parte 1 de este tutorial introductorio de LabVIEW, como siempre preguntas y comentarios son bienvenidos. Mantente sintonizado de la siguiente parte donde armaremos un programa sencillo en LabVIEW.

Saludos!

Fernando

Utilizando Buses de Datos en Multisim

Hola a todos, ya tengo algunas semanas sin escribir al blog pero siempre estoy al pendiente de sus preguntas y comentarios. El día de hoy les mostraré cómo utilizar buses en Multisim.

Cuando tenemos componentes de muchas terminales y que contienen líneas de datos, por ejemplo, una memoria, un microprocesador, etc, podemos hacer uso de los buses en Multisim para darle una mejor presentación a nuestro circuito. Asi evitamos llenar de alambres el esquemático y le damos una mejor presentación y organización.

Manos a la obra, aprendamos a crear buses de datos en Multisim.

Dados los siguientes componentes, supongamos que necesitamos conectar las terminales RB1-RB7 de U1 a las terminales A0-A6 del componente U2:

Podríamos simplemente ir creando conexiones directas entre ambos componentes, lo cual generaría muchos alambres, para simplificar esto utilicemos un bus de datos. En Multisim seleccionamos Colocar>>Bus y dibujamos una línea, la cual representará al bus, tal como se muestra en la figura siguiente:

Ahora bien, primero vamos a realizar la conexión entre el component U1 y el Bus1, lo podríamos hacer de manera manual, pero es mejor utilizar un modo automático. Para esto damos clic derecho en U1 y seleccionamos Conexión de Bus, esto abre la ventana de configuración de bus:

En la sección Componente seleccionamos las terminales de la Derecha de U1, después seleccionamos la terminales RB1 a RB7 y las pasamos al cuadro inferior:

Ahora vamos a la sección Bus y seleccionamos Bus1. Veremos que Multisim despliega de manera automática una sola línea de bus (Ln1), sin embargo nosotros necesitamos 7 en total. Para agregar más lineas damos clic en el botón Agregar líneas de bus y configuramos como se indica en la siguiente figura:

Una vez que hayamos creado las línea de bus Ln1 a Ln7 las pasamos al cuadro inferior, la ventana Conexión de Bus deberá de verse como se indica:

Finalmente damos clic en Aceptar, Multisim conectará las terminales RB1-RB7 del componente U1 al Bus1 de manera automática:

Para conectar U2 al Bus1 seguimos un procedimiento similar, solo que en esta ocasión damos clic derecho en U2 y seleccionamos Conexión de Bus. Para tu referencia aquí está la configuración:

También es posible conectar buses de manera virtual (o inalámbrica). En la siguiente figura los componentes U1 y U2 está conectados por un mismo bus: Bus1.

El uso de los buses es perfecto cuando tenemos componentes que transportan varias líneas de datos, de esta forma podemos construir un esquemático más organizado.

Hasta la próxima!

Fernando