BÀI GIẢNG AUTOCAD CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

Trang bìa

1



Lời nói đầu

i


Mục lục
Lời nói đầu ...................................................................................................................................... i
Mục lục ........................................................................................................................................... ii
Chƣơng 1.
ELECTRONIC WORBENCH – EWB ............................................................... 1
1.1.
Giới thiệu và cài đặt phần mềm:...................................................................................... 1
1.1.1.
Giới thiệu: .................................................................................................................. 1
1.1.2.
Cài đặt: ....................................................................................................................... 1
1.1.3.
Màn hình EWB: ........................................................................................................ 2
1.1.4.
Thanh trình đơn:....................................................................................................... 3
1.2.
Giới thiệu thƣ viện của EWB: ........................................................................................ 11
1.2.1.
Giới thiệu chung: ..................................................................................................... 11
1.2.2.

Các thanh linh kiện:................................................................................................ 12
1.3.
Vẽ và Mô phỏng mạch trong EWB: .............................................................................. 19
1.3.1.
Mạch chỉnh lƣu: ...................................................................................................... 19
1.3.2.
Mạch khuếch đại BJT: ........................................................................................... 30
1.4.
Bài tập: ............................................................................................................................. 38
Chƣơng 2.
CIRCUITMAKER 2000 ..................................................................................... 42
2.1.
Giới thiệu và cài đặt phần mềm:.................................................................................... 42
2.1.1.
Giới thiệu: ................................................................................................................ 42
2.1.2.
Cài đặt: ..................................................................................................................... 42
2.2.
Giao diện của CircuitMaker ......................................................................................... 45
2.2.1.
Các file của CircuitMaker ...................................................................................... 45
2.2.2.
Quy trình sử dụng CircuitMaker........................................................................... 45
2.2.3.
Các thanh công cụ của CircuitMaker: .................................................................. 46
2.2.4.
Các Menu trong CircuitMaker .............................................................................. 47
2.3.
Vẽ và chỉnh sữa các mạch nguyên lý.............................................................................. 48
2.3.1.

Tìm các thiết bị ........................................................................................................ 48
2.3.2.
Tab Browse .............................................................................................................. 49
2.3.3.
Tab Search ............................................................................................................... 49
2.3.4.
Thiết lập phím nóng ................................................................................................ 49
2.3.5.
Thay đổi phím nóng. ............................................................................................... 49
2.3.6.
Đặt thiết bị vào trong bản vẽ................................................................................... 50
2.3.7.
Các công cụ vẽ và chỉnh sửa ................................................................................... 50
2.3.8.
Nối dây cho mạch .................................................................................................... 51
2.3.9.
Dây BUS ................................................................................................................... 52
2.3.10. Tên của node và sự kết nối ..................................................................................... 52
2.3.11. Thông số của các thiết bị......................................................................................... 53
2.3.12. Thay đổi dữ liệu RAM/ ROM: ............................................................................... 53
2.4.
Mô Phỏng Tƣơng Tự ...................................................................................................... 54
2.5.
Mô phỏng mạch số ........................................................................................................... 58
2.5.1.
Bắt đầu mô phỏng mạch số..................................................................................... 58
2.5.2.
Các công cụ mô phỏng mạch số ............................................................................. 58
2.5.3.
Bộ tạo xung .............................................................................................................. 59

2.5.4.
Các thông số mô phỏng: ......................................................................................... 59
2.5.5.
Thời gian trễ ............................................................................................................ 60
2.5.6.
Xem dạng sóng......................................................................................................... 60
PHẦN ĐỌC THÊM .................................................................................................................... 78
Chƣơng 3.
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MICROSOFT VISIO ........................................... 69
3.1.
Giới thiệu chung: ............................................................................................................. 69
3.1.1.
Giới thiệu: ................................................................................................................ 69

ii


3.1.2.
Cài đặt MS- VISIO .................................................................................................. 69
3.2. Làm việc với MS. VISIO................................................................................................. 71
3.3. Một số bản vẽ thông dụng: ............................................................................................. 72
3.3.1.
Vẽ sơ đồ tổ chức bằng VISIO ................................................................................. 72
3.3.2.
Vẽ sơ lƣu đồ bằng VISIO (FlowChart) ................................................................. 73
3.3.3.
Dạng sơ đồ Basic Electrical .................................................................................... 74
3.3.4.
Dạng sơ đồ Industrial Control Systems................................................................. 75
3.4. Bài tập thực hành: ........................................................................................................... 76

Chƣơng 4.
OrCAD 9.2 ........................................................................................................... 78
4.1. Giới thiệu và cài đặt phần mềm ORCAD 9.2 ............................................................... 78
4.1.1.
Giới thiệu .................................................................................................................. 78
4.1.2.
Cài đặt phần mềm: .................................................................................................. 78
4.2. Vẽ mạch nguyên lý với CAPTURE CIS ........................................................................ 85
4.2.1.
Tìm hiểu các giao diện của CAPTURE CIS ............................................................. 85
4.2.2.
Sửa đổi tên và giá trị các linh kiện trong một bản vẽ .......................................... 90
4.2.3.
Sửa đổi chân linh kiện ............................................................................................. 98
4.2.4.
Các ví dụ: ............................................................................................................... 100
4.2.5.
Bài tập thực hành .................................................................................................. 111
4.3. Vẽ mạch in với ORCAD LAYOUT ............................................................................. 118
4.3.1.
Tìm hiểu các giao diện của LAYOUT ................................................................. 118
4.3.2.
Thiết kế các kiểu chân hàn mới ............................................................................... 123
4.3.3.
Sự liên thông giữa CAPTURE với LAYOUT ........................................................ 126
4.3.4.
Ví dụ: Mạch nguồn ổn áp dùng 7812. ..................................................................... 126

iii

Bài giảng CAD điện

Chƣơng 1.

ELECTRONIC WORBENCH – EWB
PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ

1.1. Giới thiệu và cài đặt phần mềm:
1.1.1. Giới thiệu:
Electronic Workbench là phần mềm mô phỏng mạch điện, đo đạc các mạch số và tương tự
của hãng INTECACTIVE IMAGE TECHNOLOGIES. Đây là một phần mềm trợ giúp thiết kế
các mạch số và mạch tương tự rất hoàn chỉnh, cho phép ta thiết kế rồi thử với nhiều nguồn tín
hiệu: nguồn sin, xung…Và nhiều thiết bị mô phỏng như Oscilloscope, VOM, Bode Plotter,
Logic Probe…
1.1.2. Cài đặt:
Để cài đặt chương trình Electronic Workbench vào máy tính ta đưa đĩa CD có chứa phần
mềm ELECTRONIC WORKBENCH 5.12
Tìm đến thư mục ELECTRONIC WORKBENCH 5.12

Double click vào file setup.exe. sau khi nhấp màn hình Welcome xuất hiện chọn next để
tiếp tục.

Khi cửa sổ Installation Directory xuất hiện chúng ta có thể chọn thư mục để cài đặt bằng
cách nhấp vào nút Browse hoặc để mặc định bằng cách nhấp next.
Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

1

Bài giảng CAD điện
Khi cửa sổ Select shortcut folder hiện ra bạn có thể đặt tên cho Folder để chứa chương
trình EWB hoặc chọn một Folder khác được liệt kê bên dưới. Thông thường bước này ta để mặc
định bằng cách nhấp Next.

Sau khi nhấp Next sẽ xuất hiện bảng Ready to Install, hộp thoại đã sẳn sàng cài đặt chưa
hay còn chỉnh sửa gì không nếu có chúng ta nhấp Back trở lại, nếu không thì nhấp Finish để
chương trình được chép vào đĩa cứng máy tính.
Sau khi chép xong xuất hiện hộp thoại Finished, ta nhấp finish thì quá trình cài đặt đã hoàn
tất.

1.1.3. Màn hình EWB:
Sau khi khởi
động chương trình,
màn hình Electronics
WorkBench 5.12 sẽ
xuất hiện. Trên cùng là
thanh tiêu đề mang tên
của chương trình. Phía
bên trái là biểu tượng
của chương trình và
phía bên phải là 3 nút
tắt dùng để điều khiển
màn hình.
Khi nhấp chuột
vào biểu tượng của
chương trình, trình
đơn sổ sẽ xuất hiện
với các lệnh thay đổi

màn hình.
Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

2


Bài giảng CAD điện
1.1.4. Thanh trình đơn:

Danh sách các trình đơn và các lệnh của chương trình, bao gồm các lệnh về lưu trữ, xuất ra
máy in, những thành phần thiết kế (Editing Components) và về những phép giải tích mạch điện
(For Performing Analyses). Sau đây sẽ giới thiệu một số lệnh trong các trình đơn, công dụng và
các phím tắt (nếu có).
a) Trình đơn File: bao gồm các lệnh sau:
NEW: (CTRL + N)
Mở cửa sổ thiết kế mới chưa được đặt tên (Untitled). Nếu chuyển sang một mạch điện
khác, chương trình sẽ nhắc lưu lại mạch điện trong màn hình thiết kế trước khi mở màn hình
thiết kế khác. Khi khởi động chương trình, cửa sổ thiết kế mạch mới sẽ tự động xuất hiện.
OPEN: (CTRL + O)
Mở một tập tin mạch điện đã được lưu trước đây. Bình thường, hộp thoại Open sẽ xuất
hiện. Nếu cần thiết có thể chuyển đổi qua lại giữa các ổ đĩa hay các thư mục có chứa tập tin cần
mở. Chương trình chỉ mở những tập tin có phần mở rộng là: *.CA*, * .Cd*, và *.Ewb (trong
môi trường Windows).
SAVE: (CTRL + S)
Lưu tập tin mạch điện hiện hành. Thông thường, hộp thoại lưu trữ tập tin sẽ xuất hiện. Có
thể chọn thư mục hoặc chuyển đổi ổ đĩa trong hộp thoại lư trữ. Đối với người sử dụng hệ điều
hành Windows, phần mở rộng của tập tin mạch điện sẽ là .EWB tự động cộng thêm vào. Ví dụ:
mạch điện có tên là DaoDong sẽ được lưu lại dưới dạng tập tin của chương trình là:
DaoDong.EWB.
Khi muốn chuyển đổi tên tập tin từ tập tin gốc thì chọn lệnh Save As và tập tin cũ sẽ không

thay đổi.
Chú ý: tập tin trong phiên bản 5.12 sẽ không thể mở được trong phiên bản 5.0. Ngược lại,
các tập tin trong phiên bản 5.0 sau khi đã lưu lại và chuyển vào danh sách những tập tin của
phiên bản 5.12 sẽ được cương trình hiểu như là tập tin mặc định của phiên bản 5.12.
REVERT TO SAVED:
Mở tập tin lưu cuối cùng.
IMPORTS:
Chuyển tập tin của chương trình SPICE có phần mở rộng là *.Net hay *.Cir trong hệ điều
hành Windows thành dạng sơ đồ nguyên lý.
Chú ý: chương trình Electronics Workbench sẽ chỉ nhận diện những điểm nối nhau trong mạch,
nếu bằng số điểm nối cho phép của chương trình. Nếu vượt quá số lượng cho phép thì chương
trình sẽ thay đổi tên những điểm nối và và cung cấp những thông tin mới này trong hộp thoại.
EXPORTS:
Đối với những người sử dụng hệ điều hành Windows, bất kỳ một tập tin mạch điện nào
lưu trữ theo định dạng tập tin có phần mở rộng là *.Net, *.Scr, *.Cmp, *.Cir, *.Plc. Chuyển sơ
đổ nguyên lý của chương trình sang phần mềm khác có hỗ trợ thiết kế mạch in.

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

3


Bài giảng CAD điện
PRINT: (CTRL + P)
In mạch điện hay một phần của mạch điện và kết quả của các dụng cụ đo ra giấy.
EXIT:
b)

Thoát khỏi chương trình hiện hành về lại khung màn hình nền Windows.
Trình đơn Edit:

CUT:

Cắt linh kiện, mạch điện hoặc ký tự đã chọn để đặt vào Clipboard và sau đó dùng lệnh
Paste để dán đối tượng đó vào vị trí bất kỳ trong màn hình làm việc. Lệnh không có tác dụng khi
cắt các biểu tượng của dụng cụ đo thử.
COPY: (Ctrl + C)
Sao chép linh kiện, mạch điện hoặc ký tự đã chọn để đặt vào Clipboard và sau đó dùng
lệnh Paste để dán đối tượng đó vào vị trí bất kỳ trong màn hình làm việc. Lệnh không có tác
dụng khi cắt các biểu tượng của dụng cụ đo thử.
PASTE: (Ctrl + V)
Đặt nội dung của Clipboard vào màn hình thiết kế mạch điện hiện hành.
DELETE:
Xoá một hay nhiều đối tượng đã chọn trong màn hình thiết kế hiện hành.
Có nhiều cách xoá :
 Nhấp nút phải vào biểu tượng cần xóa, trình đơn sổ sẽ xuất hiện và chọn Delete.
 Nhấp chuột chọn một hay nhiều biểu tượng sao cho tất cả biểu tượng chuyển thành
màu đỏ và nhấp phím Delete trên bàn phím.
 Màn hình sẽ thông báo yêu cầu xác nhận muốn xóa biểu tượng. Chọn Yes để xóa,
chọn No để giữ lại.
SELECT ALL:
Chọn tất cả những biểu tượng có trong màn hình làm việc. Sau khi chọn lệnh này, toàn bộ
những biểu tượng sẽ chuyển thành màu đỏ.
COPY AS BITMAP:
Sao chép hình ảnh bitmap của các đối tượng vào Clipboard. Có thể dùng những hình ảnh
này trong các chương trình xử lý từ hoặc chế bản điện tử. Muốn thực hiện hãy chọn lệnh Copy
As Bitmap trong trình đơn Edit con trỏ sẽ đổi sang hình chữ thập. Nhấn chuột và đóng khung
đối tượng cần sao chép và thả chuột. Những thành phần dùng lệnh này thuộc dạng hình ảnh
không thể dán vào màn hình WorkBench.
SHOW CLIPBOARD:
Hiện khung của sổ Clipboard Viewer để trình bày những nội dung của Clipboard. Có thể

dùng những trình đơn trong cửa sổ này để thực hiện việc sao chép theo ý muốn.
c) Trình đơn Circuit:
ROTATE: (Ctrl + R)

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

4


Bài giảng CAD điện
Xoay biểu tượng của linh kiện ngược chiều kim đồng hồ một góc 900. Nhấp chuột chọn
linh kiện cần xoay sao cho linh kiện chuyển thành màu đỏ.
FLIP HORIZONTAL:
Lật biểu tượng của linh kiện theo chiều ngang. Nhấp chuột chọn linh kiện cần lật sao cho
linh kiện chuyển thành màu đỏ. Sau đó nhấp chuột vào nút Flip Horizontal trên thanh công cụ.
FLIP VERTICAL:
Lật biểu tượng linh kiện theo chiều dọc. Nhấp chuột chọn linh kiện cần lật sao cho linh
kiện chuyển thành màu đỏ. Sau đó nhấp chuột vào Flip Vertical trên thanh công cụ.
COMPONENT PROPERTIES:
Gán các thuộc tính vào thành phần đã chọn. Tùy theo từng đối tượng mà sẽ hiện bảng
thuộc tính khác nhau. Có thể mở bảng thuộc tính bằng cách nhấp chuột vào nút Componet
Properties trên thanh công cụ.
Có một số thuộc tính chung cho các thành phần như :

Label: gán nhãn cho thành phần được chọn.

Model: kiểu dáng, tính năng của linh kiện.

Fault: gán những thiếu sót cho các điểm của linh kiện. Gồm:
 Leakage: đặt giá trị trở kháng chỉ định trong các trường kề nhau, song song với các

điểm đã chọn. Điều này sẽ làm cho dòng rò chạy qua các điểm thay vì chạy qua
chúng.
 Short: đặt trở kháng rất thấp giữa hai điểm (nối tắt) để linh kiện không được đo tác
động lên mạch điện.
 Open: Đặt trở kháng cao trên điểm đo để tạo như một điểm hở mạch.
 None: chọn giá trị mặc định cho linh kiện.

Display:

Trong đó:
 Use Schematic Option: khi được đánh dấu chọn sẽ hiện tất cả những đối tượng khi đã
thực hiện trong Show>Hide của khung thoại Circuit> Schematic Option.
 Nếu không chọn Use Schematic Option thì những thành phần Show label, Show
model, Show reference ID sẽ xuất hiện. Có thể chọn những thành phần xuất hiện
cùng với linh kiện được chọn.
CREATE SUBCICUIT:
Kết hợp những thành phần của mạch điện đã chọn thành một mạch điện con xem như là
một tổ hợp mạch. Một tổ hợp mạch có thể chứa nhiền linh kiện theo ý muốn. Những đường
mạch điện nối với tổ hợp mạch sẽ trở thành những trạm nối của biểu tượng tổ hợp mạch.
Để tạo một tổ hợp mạch ta thực hiện theo các bước sau:

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

5


Bài giảng CAD điện


Đóng khung chọn những thành phần muốn dùng để tạo mạch tổ hợp. Lệnh này sẽ

không có tác dụng nếu chọn cả dụng cụ đo.



Những thành phần có trong khung này sẽ chuyển thành màu đỏ. Nhấp chuột vào nút
Create Subcircuit trên thanh công cụ. Khung thoại Subcircuit sẽ xuất hiện.
 Đặt tên cho mạch tổ hợp vừa chọn, những thành phần nằm trong khung thoại này sẽ
xuất hiện.

Copy From Circuit: đặt bản sao của những thành phần đã chọn vào mạch tổ hợp. Những
thành phần gốc vẫn không bị mất đi.


Move from Circuit: loại bỏ những thành phần đã chọn từ mạch điện và chỉ xuất hiện trong
tổ hợp mạch.

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

6


Bài giảng CAD điện

Replace in Circuit: đặt những thành phần đã chọn trong tổ hợp mạch và thay thế những
thành phần đã chọn trong mạch bằng biểu tượng tổ hợp vừa tạo.


Bảng Gird: chọn hiện lưới trên màn hình làm việc(Show gird), sử dụng lưới mà không
cần phải hiện lưới khi chọn Use gird, hoặc chọn cả hai.


Bảng Show/ Hide: sẽ cho ẩn hoặc hiện những thành phần được chọn trong bảng này.
 Label: hiện tên nhãn linh kiện.
 Reference ID: hiện mã nhận biết của linh kiện.
 Model: kiểu linh kiện.
 Values: giá trị của linh kiện.





Bảng Fonts: chọn kiểu chữ cho nhãn, giá trị của các linh kiện.
 Font name: tên kiểu chữ.
 Font size: kích thước chữ.
 Set label/value font: cài đặt lại các tham số về phông chữ.
 Always reruote wires: tự đi dây lại mỗi lần di chuyển linh kiện.
 If possible, do not move wires: nếu có thể thì không di chuyển đường dây nối.
 Auto – delete connectors: nếu chọn thì khi gỡ bỏ những dây nối với điểm nối thì
điểm nối sẽ bị xóa nếu điểm nối có ít hơn 3 đường nối.
Bảng Wiring: chọn cách nối dây trong mạch điện.
Khi chọn Drag to connect sẽ có hai lực chọn:
 Manual – route wires: nối dây bằng tay. Sau khi di chuyển điểm nối thì các dây nối
sẽ rối phải sắp xếp lại bằng tay.
 Auto-route wires: nối dây tự động. Sau khi di chuyển điểm nối thì chương trình sẽ tự
động đi dây lại sao cho thích hợp nhất.

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

7

Bài giảng CAD điện




d)

Always reroute wires: tự đi dây lại mỗi lần di chuyển linh kiện.
If possible, do not move wires: nếu có thể thì không di chuyển đường dây nối.
Auto – delete connectors: nếu chọn thì khi gỡ bỏ những dây nối với điểm nối thì
điểm nối sẽ bị xóa nếu điểm nối có ít hơn 3 đường nối.
Trình đơn Analysis:
Activate: (Ctrl+G)
Công tắc nguồn cung cấp cho mạch điện hoạt động.
Pause:

Tạm dừng mạch điện tại thời điểm bất kỳ mà không làm mất nguồn cung cấp, điều này đáp
ứng cho việc đo các điểm trong mạch tại thời điểm cho dừng hoạt động của mạch.
Resume:
Sau khi tạm dừng bằng lệnh Pause, muốn mạch điện tiếp tục hoạt động thì dùng lệnh
Resume, mạch tiếp tục hoạt động tại thời điểm dừng.
Stop:
Kết thúc quá trình hoạt động của mạch điện, có chức năng như ngắt nguồn điện.
Analysis Option:
Cho phép kiểm soát nhiều giá trị trong việc tính toán như phục hồi các dung sai, chọn kỹ
thuật tính và quan sát các kết quả. Việc tính toán có hiệu quả như thế nào còn tùy thuộc vào
những thành phần bạn chọn. Điều này yêu cầu phải có kiến thức sâu trong lĩnh vực điện tử đối
với những tham số của chương trình. Nếu sửa đổi sai sẽ làm cho chương trình không hoạt động
theo ý muốn, do đó nên để ở chế độ mặc định của chương trình. Trong chức năng này có các
bảng sau:


Bảng Global: Hiện tham số với các giá trị mặc định áp dụng trong việc phân tích mạch
điện.

Bảng DC: Hiện khung tham số với những giá trị mặc định áp dụng trong việc phân tích tín
hiệu DC trong mạch điện.

Bảng Transient: Hiện khung tham số với những giá trị mặc định áp dụng trong việc chọn
phương pháp phân tích mạch điện.

Bảng Intruments: Hiện khung tham số với những giá trị mặc định của các dụng cụ đo.

Bảng Device: Hiện khung tham số với những giá trị mặc định áp dụng trong việc chọn
phương pháp phân tích mạch điện.
DC Operation Point:
Việc phân tích điểm hoạt động DC là để tìm ra điểm hoạt động DC của mạch điện. Đối với
việc phân tích DC, các nguồn AC và điểm zero vẫn ở trạng thái cố định, đó chính là các tụ điện
là những mạch hở và các cuộn cảm là mạch kín. Các kết quả của việc phân tích DC thường là
những giá trị tức thời trong việc phân tích.
Sau khi chọn phân tích theo DC thì cửa sổ Analysis Graphs sẽ xuất hiện với bảng phân
tích DC Bias của mạch điện có trong màn hình thiết kế. Những điểm nối dây trong mạch điện sẽ
được đo điện áp và cường độ của các mạch rẽ.
AC Frequence:

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

8


Bài giảng CAD điện

Đối với việc phân tích tần số AC, các điểm hoạt động DC sẽ được tính trước để tạo hiện
tượng tuyến tính, những linh kiện mang tín hiệu nhỏ không thuộc dạng tuyến tính. Sau đó, một
ma trận phức (chứa những thành phần thực và ảo) sẽ được thiết lập. Để thiết lập ma trận, các
nguồn sẽ mang giá trị zero (đối với tín hiệu xoay chiều thì nguồn điện một chiều được xem như
nối tắt). Các nguồn AC, tụ điện và cuộn cảm được minh hoạ bằng những thành phần AC. Những
thành phần không tuyến tính được minh họa bằng những linh kiện mang tín hiệu tuyến tính AC
nhỏ được dẫn từ những điểm hoạt động DC. Tất cả nguồn nhập đều được xem như là dạng xoay
chiều và các tần số của nguồn này đều bị bỏ qua. Nếu máy phát sóng được chọn loại sóng răng
cưa hoặc vuông, chúng sẽ tự động chuyển sang dạng sóng Sin để phân tích. Quy trình phân tích
tần số AC sau đó sẽ tính mạch cộng hưởng AC như là chức năng của tần số.

Để thực hiện việc phân tích:

Mở mạch điện muốn phân tích và chọn các điểm cần phân tích. Chọn AC Frequence trong
trình đơn Analysis hộp thoại AC Frequence Analysis sẽ xuất hiện.

Start frequence: tần số bắt đầu phân tích mạch.

End frequence: tần số kết thúc phân tích mạch.

Sweep type: kiểu quét theo thập phân (Decade), tuyến tính (Linear), Octave.

Number of points: số điểm quét.

Vertical scale: trục dọc tính theo Log, Linear, Decibel.

Nodes in circuit: những điểm nối trong mạch điện.

Nodes for analysis: điểm nối cần phân tích.


Add: chọn điểm nối để phân tích.

Remove: loại bỏ nút đã chọn trong khung phân tích.

Simulate: tiến hành mô phỏng và cho hiện cửa sổ mô phỏng Analysis Graphs.

Accept: đồng ý, chấp nhận những thông số đã chọn nhưng không hiện cửa sổ mô phỏng
Analysis Graphs.

Cancel: bỏ qua không tiến hành mô phỏng và trở lại màn hình thiết kế.
Quan sát kết quả:
Sau khi đã chọn xong các tham số cần thiết thì nhấp chuột vào nút Simulate xem kết quả
của việc phân tích tần số AC được thể hiện bằng hai đồ thị: lợi suất/tần số và pha/tần số. Những
đồ thị này hiện ra sau khi kết thúc quy trình phân tích.
Nếu có thiết bị đo nối với mạch điện và cho mạch hoạt động, quy trình phân tích mạch
cũng sẽ được thực hiện trong cửa sổ Analysis Graphs.

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

9


Bài giảng CAD điện

Tên mạch đang mô phỏng

Fourier:
Quy trình phân tích Fourier tính giá trị DC, giá trị gốc và các hài tần số của tín hiệu trong
vùng thời hằng đã ấn định. Việc phân tích thực hiện theo phương pháp Discrete Fourier
Transform trên những kết quả của những tín hiệu trong vùng thời hằng đã phân tích. Chức năng

này nén dạng sóng trong vùng thời hằng thành những đối tượng trong vùng tần số. Electronics
WorkBench tự động việc phân tích vùng thời hằng này để đưa ra những kết quả phân tích
Fourier. Phải chọn những điểm đầu ra trong khung thoại. Các tham biến xuất là điểm mà từ đó
lấy ra dạng sóng điện áp. Trong đó:

Output node: điểm phân tích Fourier.

Fundamental frequency: tần số cơ bản.

Number of harmonics: số hàm điều hoà.

Results: kết quả.

Vertical scale: trục dọc. Chọn trục dọc là hàm tuyến tính (Linear), theo logarit (Log), hay
theo Decibel.

Display phase: hiển thị pha tín hiệu.

Output as line graph: xuất ra như đồ thị đường thẳng.
Sau khi đã chọn các tham số như ý muốn, nhấp chuột vào nút Simulate để tiến hành phân
tích. Chương trình sẽ đưa ra thông báo: ngừng mô phỏng bằng dụng cụ đo để bắt đầu chọn phân
tích mạch? Chọn Yes để tiến hành phân tích.

Cửa sổ Analysis Graphs sẽ xuất hiện.
Việc phân tích Fourier sẽ tạo ra một đồ thị về những biên độ Fourier và với những thành
phần tuỳ chọn, đồ thị vẽ các đặc tuyến về pha dựa vào tần số đã chọn.
Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

10

Bài giảng CAD điện
1.2. Giới thiệu thƣ viện của EWB:
1.2.1. Giới thiệu chung:
Thư viện của EWB chứa khá đầy đủ các linh kiện và thiết bị sử dụng cho việc mô phỏng
tương tự, số. Toàn bộ thư viện được chứa trong thanh công cụ sau:

Trong đó:
Nút

Chức năng
Sources: định rõ tính chất của tất cả những bộ nguồn có sẵn trong chương trình
Electronics WorkBench kể cả nguồn Pin (Battery), nguồn xoay chiều (AC voltage
source), nguồn một chiều (Vcc source)…
Basic: định rõ tính chất của những thành phần cơ bản có trong mạch điện tử được
thiết kế sẵn trong chương trình. Bao gồm điện trở (Resistor), tụ điện (Capacitor), cuộn
trễ (Relay), biến áp (Transformer)…
Diode: định rõ tính chất của những kiểu Diode có sẵn trong Electronics WorkBench.
Bao gồm Diac, Triac, Led, Diode zener…
Transistors: định rõ tính chất của những thành phần có liên quan đến linh kiện bán
dẫn có sẵn trong chương trình. Bao gồm NPN transistor, JFET kênh P (P-channel
JFET), GaaAsFET kênh N (N-channel GaAsFet), 3-terminal enhanced P-MOSFET…
Analog ICs: định rõ tính chất của những bộ khuếch đại thuật toán bao gồm bộ khuếch
đại thuật toán 5 cực (5-terminal opamp), 9 cực (9-terminal opamp), bộ so sánh
(Comparator), mạch vòng khoá pha (phase-locked loop)…
Mixer ICs: định rõ tính chất của những bộ chuyển đổi Analog sang Digital và từ
Digital sang Analog, mạch đơn ổn (Monostable), bộ định thời 555…
Digital ICs: định rõ tính chất của những thành phần IC số trong chương trình. Bao
gồm những IC thuộc họ 74XX, 741XX, 742XX, 4XXX…
Logic Gate: định rõ tính chất của các cổng logic có trong chương trình như cổng

NOT, AND và các IC chứa cổng logic như IC cổng NAND, EXOR…
Digital: những thành phần liên quan đến kỹ thuật số như các loại Flip – Flop, công
bàn phần (Half – Adder), các Flip – Flop (Flip-Flops), bộ dồn kênh (multiplexer),
thanh ghi dịch (shift register), bộ mã hoá (encode)…
Indicators: định rõ những thành phần hiển thị có trong chương trình bao gồm đồng
hồ đo điện áp (Voltmeter), đo dòng điện (Ammeter), bóng đèn (Bulb), Led 7 đoạn (7segment display), bộ hiển thị dải (bargraph)…
Control: định rõ tính chất của những bộ điều khiển bao gồm bộ vi phân điện áp
(voltage differentiator), khối tăng độ lợi điện áp (voltage gain block), bộ nhân
(multiplier), giới hạn điện áp (voltage limiter), bộ chia (divider)…
Miscellaneous: những thành phần khác nhau không cùng một chủng loại như cầu chì
(Fuse), đường truyền tín hiệu (transmission lines), thạch anh (crystal), động cơ DC
(DC motor), ống chân không (vacuum tube), hộp văn bản (text box)…
Intruments: định rõ tính chất của những dụng cụ đo khác nhau như đồng hồ đo vạn
năng kỹ thuật số (Digital multimeter), máy phát sóng (function generator), máy đo
dạng sóng (oscilloscope), máy phân tích logic (logic analyzer ), máy phát từ (word
generator)…

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

11


Bài giảng CAD điện
1.2.2. Các thanh linh kiện:
a)

Hộp linh kiện nguồn SOURCE:

Nút

Biểu tƣợng

Tên
Ground: là điểm nối đất (Mass). Bất kỳ mạch điện nào có sử dụng
Op-amp, nguồn điều khiển, máy đo… đề phải cần đến điểm nối đất.
Cũng vậy, nếu một mạch điện có hai thành phần Analog và Digital
tạo thành thì phải có điểm nối đất. Nếu không sử dụng điểm nối đất
thì chương trình thông báo mạch điện bị lỗi hay cho những kết quả
sai trên các dụng cụ đo. Nó thực sự quan trong trong việc nối hai
cuộn dây của máy biến áp với nhau thông qua điểm nối đất và các
nguồn điều khiển. Chương trình cung cấp cho mỗi mạch điện nhiều
điểm nối đất. Mỗi điểm đã được nối đất sẽ nối trực tiếp với những
điểm nối đất khác trong cùng một mạch điện.
Battery: là một nguồn áp một chiều, nó có thể có giá trị điện áp từ
V đến vài kV. Độ sai số của nguồn Battery được đặt ở chế độ mặc
định, việc đặt giá trị sai số của nguồn đã được định rõ trong hộp
thoại Analysis > Monte Carlo. Việc cài đặt phải chính xác, chọn
chế độ “Use global tolerance” và nhập giá trị vào khung “Voltage
tolerance”.
DC Current Suorce: nguồn dòng một chiều, có giá trị từ A đến
vài kA.
AC Voltage Source: biểu tượng nguồn áp xoay chiều, có giá trị
điện áp từ V đến vài kV.
AC Current Source: nguồn dòng xoay chiều, có gái trị từ A đến
vài kA.
Voltage-Controlled Voltage Source: biểu tượng nguồn áp phụ
thuộc vào điện áp điều khiển.
Voltage-Controlled Current Source: biểu tượng nguồn dòng phụ
thuộc vào điện áp điều khiển.
Current Controlled Voltage Source: nguồn áp phụ thuộc vào dòng

điện điều khiển.
Current Controlled Current Source: nguồn dòng phụ thuộc vào
dòng điện điều khiển.
Vcc Source: đây là nguồn đáp ứng nhanh và tiện lợi trong số những
bộ nguồn. Nó luôn giữ mức điện áp 5V đáp ứng đúng với mức 1 của
số nhị phân hay logic đúng.

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

12


Bài giảng CAD điện
Nút

Biểu tƣợng

Tên
Vdd Source: tương tự như với nguồn Vcc nhưng nó giữ mức điện
áp là 15V.
Clock: biểu tượng nguồn tạo xung đồng hồ.
AM Source: nguồn điều biên phát ra sóng điều biên, sử dụng nó để
tạo và phân tích mạch liên lạc.
FM Source: nguồn điều tần phát ra sóng điều tần, sử dụng nó để tạo
và phân tích mạch liên lạc.
Voltage-Controlled Sine Wave Oscillator: nguồn tạo dao động
sóng Sin điều khiển bằng điện áp.
Voltage-Controlled Triangle Wave Oscillator: nguồn tạo dao
động sóng tam giác điều khiển bằng điện áp.
Voltage-Controlled Square Wave Oscillator: nguồn tạo dao động

xung vuông điều khiển bằng điện áp.
Controlled One-Shot: nguồn tạo xung kích có điều kiện.

b)

Hộp linh kiện Basic:

Nút

Biểu tƣợng

Tên
Connector: điểm nối, dùng để nối các dây dẫn thành mạch rẽ. Mỗi
điểm nối có 4 đầu nối.
Resistor: điện trở.
Capacitor: tụ điện không cực tính.
Inductor: cuộn cảm.
Transformer: máy biến thế.
Relay: Rơ – le.
Switch: công tắc, [Space] là phím điều khiển công tắc và có thể thay
bằng phím khác trong bảng thuộc tính.

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

13


Bài giảng CAD điện
Nút

Biểu tƣợng

Tên
Time-Delay Switch: công tắc thời gian, 0.5 s là thời gian công tắc
bật sang tiếp điểm thường hở, có thể thay đổi trong bảng thuộc tính.
Voltage-Controlled Switch: công tắc điều khiển bằng điện áp. Nó
có hai giá trị: điện áp đóng điện Von và điện áp ngắt Voff. Nó sẽ
đóng khi điện áp đặt vào hai đầu khối điều khiển bằng hay lớn hơn
thông số Von. Nó sẽ ngắt khi điện áp đặt vào khối điều khiển bằng
hay nhỏ hơn điện áp Voff.
Current-Controlled Switch: công tắc điều khiển bằng dòng điện.
Dòng điện qua bộ điều khiển bằng dòng đóng Ion thì công tắc đóng.
Dòng điện qua bộ điều khiển bằng dòng ngắt Ioff thì công tắc ngắt.
Pull-Up Resistor: điện trở nâng áp. 1k : điện trở nối với nguồn
+
V; 5V : điện áp của nguồn +V.
Potentiometer: biến trở. [R] là phím điều khiển cho biến trở: nếu
muốn tăng biến trở thì nhấn và giữ phím Shift và nhấp vào phím
điều khiển; muốn giảm giá trị của biến trở thì nhấn phím điều khiển
đặt cho biến trở.
Resistor Pack: bộ điện trở. Chứa 8 điện trở trong nó và có giá trị
chung cho tất cả.
Voltage-Controlled Analog Switch: công tắc Analog điều khiển
bằng điện áp. 0V là điện áp điều khiển ngắt công tắc; 1V là điến áp
đóng công tắc. Tín hiệu Analog điều khiển công tắc ngắt khi biên độ
tín hiệu bằng 0V và công tắc đóng khi biên độ tín hiệu bằng 1V.
Polarized Capacitor: tụ điện có cực tính.
Variable Capacitor: tụ thay biến thiên. Tương tự như biến trở, [C]
là phím điều khiển cho tụ : nhấn và giữ phím Shift và nhấn phím C
để tăng giá trị tụ; nhấn phím C để giảm giá trị tụ.

Variable Inductor: cuộn cảm biến thiên. Điều khiển tương tự như
tụ biến thiên nhưng phím điều khiển là L.

c)

Hộp linh kiện Diode:

Nút

Biểu tƣợng

Tên
Diode: cho dòng điện chay thao một chiều và ngăn dòng điện ngược.

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

14


Bài giảng CAD điện
Zener Diode: là loại điode đặc biệt có khả năng ghim áp và được
phân cực ngược.
Led: diode phát quang.
Full Wave Bridge Rectifier: cầu diode tách sóng cả 2 bán kỳ.
Shockley Diode
Silicon Controlled Rectifier: (SCR)
Diac
Triac
d)

Hộp linh kiện Transistor:

Nút

Biểu tƣợng

Tên
NPN BJT (Bipolar junction transistor)
PNP BJT (Bipolar junction transistor)
N-Channel JFET
P-Channel JFET
3-Terminal Depletion N-MOSFET
3-Terminal Depletion P-MOSFET
4-Terminal Depletion N-MOSFET
4-Terminal Depletion p-MOSFET
3-Terminal Enhanced N-MOSFET
3-Terminal Enhanced P-MOSFET
4-Terminal Enhanced N-MOSFET
4-Terminal Enhanced P-MOSFET
N-Channel GaAsFET
P-Channel GaAsFET

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

15


Bài giảng CAD điện
e)

Hộp linh kiện IC số:

Nút

Bảng liệt kê

Tên

Danh sách IC họ 74xx. Chọn một
trong những IC thuộc họ này và
nhấp chuột vào nút Accept.

Danh sách IC họ 741xx. Chọn
một trong những IC thuộc họ này
và nhấp chuột vào nút Accept.

Danh sách IC họ 742xx. Chọn
một trong những IC thuộc họ này
và nhấp chuột vào nút Accept.

Danh sách IC họ 743xx. Chọn
một trong những IC thuộc họ này
và nhấp chuột vào nút Accept.

Danh sách IC họ 744xx. Chọn
một trong những IC thuộc họ này
và nhấp chuột vào nút Accept.

Danh sách IC họ 4xxx. Chọn một
trong những IC thuộc họ này và

nhấp chuột vào nút Accept.

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

16


Bài giảng CAD điện
f)

Hộp linh kiện cổng Logic:

Nút

Biểu tƣợng

Tên
AND Gate: cổng AND. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ vào
trong bảng thuộc tính.
OR Gate: cổng OR. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ vào
trong bảng thuộc tính.
NOT Gate: cổng đảo.
NOR Gate: cổng NOR. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ vào
trong bảng thuộc tính.

NAND Gate: cổng AND. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ
vào trong bảng thuộc tính.
XOR Gate: cổng XOR. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ vào
trong bảng thuộc tính.
XNOR Gate: cổng XNOR. Có thể chọn từ 2 đến 8 ngõ

vào trong bảng thuộc tính.
Tristate Buffer: cổng đệm có điều kiện.
Buffer: cổng đệm.
Schmitt Trigger: cổng chuyển đổi xung vuông.

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

17


Bài giảng CAD điện
Nút

Bảng liệt kê

Tên
Danh sách IC có chứa cổng AND. Chọn
một trong những IC và nhấp chuột vào
nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng OR. Chọn
một trong những IC và nhấp chuột vào
nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng NAND. Chọn
một trong những IC và nhấp chuột vào
nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng NOR. Chọn
một trong những IC và nhấp chuột vào

nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng NOT. Chọn
một trong những IC và nhấp chuột vào
nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng XOR. Chọn
một trong những IC và nhấp chuột vào
nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng XNOR. Chọn
một trong những IC và nhấp chuột vào
nút Accept.

Danh sách IC có chứa cổng Buffer. Chọn
một trong những IC và nhấp chuột vào
nút Accept.

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

18


Bài giảng CAD điện
g)

Hộp linh kiện Indicators:

Nút

Biểu tƣợng

Tên
Voltmeter: đồng hồ đo điện áp. Có thể sử dụng nhiều đồng
hồ trong một mạch điện.
Ammeter: đồng hồ đo dòng điện. Có thể sử dụng nhiều
đồng hồ trong một mạch điện.
Bulb: bóng đèn công suất lớn.
Probe: bóng thử trong mạch số, giống như Led nhưng hiển
thị rõ hơn.
Seven-Segment Display: Led 7 đoạn.
Decoded Seven-Segment Display: Led 7 đoạn có sẵn bộ
giải mã BCD.
Buzzer: còi, phát ra âm thanh có tần số được chọn trong
bảng thuộc tính (trong hình là tần số 200Hz).
Bargraph Display: đồ thị hiển thị giải, mỗi thanh ngang
tương ứng xem như là một Led, 2V là điện áp thấp nhất cho
một thanh ngang dưới cùng sáng.

Decoded Bargraph Display: giải mã tín hiệu Analog hiển
thị lên các thanh sáng tương ứng với mỗi mức điện áp đưa
vào.
1.3. Vẽ và Mô phỏng mạch trong EWB:
1.3.1. Mạch chỉnh lƣu:
Hãy vẽ và mô phỏng mạch điện sau:

Biên soạn: Thạch Bảo Ân - Huỳnh Tấn Giàu

19