MỞ ĐẦU

Hiện nay các khoa Điện tử - Viễn thông, Điện - Điện tử của các trường đại học và học viện trong nước giảng dạy môn Cấu kiện điện tử đều có các bài thí nghiệm xây dựng trên các kít thí nghiệm có sẵn. Một số trường cũng đã chú trọng đến việc xây dựng các bài thí nghiệm mô phỏng dựa trên các phần mềm thiết kế điện tử tự động.

Đối với các trường đại học ở nước ngoài, việc kết hợp các bài thí nghiệm dựa trên các kít thí nghiệm có sẵn và các bài thí nghiệm mô phỏng dựa trên các phần mềm thiết kế điện tử tự động trong việc giảng dạy một môn học được thực hiện rất tốt. Qua đó các sinh viên vừa có thể nắm vững được các kiến thức lý thuyết để có thể áp dụng được vào thực tế, vừa nâng cao được khả năng thiết kế mạch bằng phần mềm.

Trong 10 năm gần đây, trên thị trường thế giới cũng đã xuất hiện rất nhiều phần mềm Thiết kế - Mô phỏng mạch điện tử và các phần mềm Vẽ mạch in. Có thể kể ra các phần mềm tên tuổi như : Circuit Marker 2000, OrCard, Multisim, Proteus, Tina… Các phần mềm này chính là công cụ để giúp các kỹ sư, các nhà sản xuất tối ưu hóa công việc của mình, từ đó tạo ra những sản phẩm điện tử chính xác, đáng tin cậy và giá thành thấp.

Trong các phần mềm kể trên thì phần mềm TINA 8 do nhà sản xuất DesignSoft phát hành năm 2008 là một trong số các phần mềm Thiết kế - Mô phỏng mạch điện tử và Vẽ mạch in nổi tiếng nhất hiện nay. TINA 8 là một trong những gói phần mềm mạnh nhất hiện nay dùng để phân tích, thiết kế, mô phỏng tín hiệu số, tín hiệu tương tự, VHDL và kết hợp các mạch điện tử hay các mạch in của chúng.

Do đó đề tài “Xây dựng bộ bài thí nghiệm mô phỏng cho môn học Cấu kiện điện tử” dựa trên công cụ mô phỏng là phần mềm TINA được đưa ra nhằm mục đích giới thiệu cho các sinh viên ngành ĐT-VT và ngành Điện – Điện tử một công cụ mô phỏng rất mạnh trong môi trường đào tạo. Đồng thời đề tài cũng giúp cho các sinh viên bước đầu làm quen với việc thiết kế mạch điện, tìm hiểu hoạt động và ứng dụng của các cấu kiện điện tử thông qua các bài thí nghiệm mô phỏng.

Tài liệu gồm 4 chương :

Chương 1: Giới thiệu phần mềm TINA 8.

Chương 2: Hướng dẫn cơ bản sử dụng phần mềm.

Chương 3: Giới thiệu các máy đo ảo.

Chương 4: Các bài thí nghiệm mô phỏng.

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp đã đóng góp các ý kiến quý báu; xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Học viện, lãnh đạo Khoa Kỹ thuật Điện tử 1 đã tạo điều kiện để chúng tôi hoàn thành đề tài này.

Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2010

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TINA 8 4

1.1. Giới thiệu tổng quan phần mềm 4

1.2. Các đối tượng của phần mềm 7

1.3. Cấu hình máy tính yêu cầu 7

CHƯƠNG 2. HƯỚNG DẪN CƠ BẢN SỬ DỤNG PHẦN MỀM 9

2.1. Giao diện chính của phần mềm 9

2.2. Sử dụng chuột 14

2.2.1. Sử dụng chuột phải 14

2.2.2. Sử dụng chuột trái 15

2.3. Các đơn vị đo 15

2.4. Cách nối dây – Đặt các linh kiện 16

2.4.1. Cách đặt các linh kiện vào mạch 16

2.4.2. Cách nối dây 17

CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU CÁC MÁY ĐO ẢO 18

3.1. Giới thiệu các loại máy đo ảo 18

3.1.1 Máy tạo sóng chức năng (Function Generator): 18

3.1.2. Máy đo đa năng số (Digital Multimeter - DMM) 19

3.1.3. Máy ghi dạng sóng XY (XY Recorder) 20

3.1.4. Máy hiện sóng ảo ( Oscilloscope) 22

3.1.5. Máy phân tích tín hiệu (Signal Analyzer) 24

3.1.6. Máy phân tích phổ (Spectrum Analyzer) 26

3.1.7. Máy phân tích mạng (Network Analyzer) 27

3.1.8. Máy phân tích logic (Logic Analyzer) 28

3.1.9. Máy tạo tín hiệu số (Digital Signal Generator) 29

3.2. Nguồn tương tự và nguồn số 31

3.2.1. Nguồn tương tự 31

3.2.2 Nguồn số 37

CHƯƠNG 4. CÁC BÀI THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG 44

BÀI SỐ 1: ĐIỐT 44

BÀI SỐ 2: ĐIỐT và BJT 49

BÀI SỐ 3: FET 55

KẾT LUẬN 64

KẾT LUẬN

Tài liệu đã giới thiệu được một công cụ mô phỏng rất mạnh hiện nay, đó là bộ phần mềm thiết kế TINA 8 với đầy đủ các tính năng từ thiết kế mạch, chạy mô phỏng đến thiết kế mạch in. Phần mềm này hỗ trợ cho cả thiết kế mạch điện tương tự, mạch số và mạch hỗn hợp (kết hợp cả số và tương tự). Ngoài ra phần mềm thiết kế TINA 8 có một số ưu điểm nổi bật so với các phần mềm thiết kế khác hiện nay đó là hỗ trợ tính năng bo mạch 3D như mạch thật, cung cấp các máy đo ảo, và hỗ trợ thêm phần cứng TINALab II.

Đề tài này đã đưa ra được một bộ bài thí nghiệm gồm 03 bài thí nghiệm hoàn chỉnh cho môn học Cấu kiện điện tử. Tài liệu thí nghiệm này đã được thử nghiệm cho các lớp D08DT1, D08DT2, D08DT3, D09VT4, D09VT5, C09VT2 và đã nhận được những phản hồi tích cực. Dự kiến trong thời gian tới sẽ đưa bộ bài thí nghiệm này vào trong chương trình chính thức. Các bài thí nghiệm mô phỏng kết hợp với các bài thí nghiệm trên kít thí nghiệm sẽ góp phần giúp sinh viên củng cố được kiến thức lý thuyết, có thêm kỹ năng thiết kế mạch bằng phần mềm trước khi đưa mạch thiết kế ra thực tế.