Manual Multisim 1bch

8/2/2019 Manual Multisim 1bch

1/30

SIMULACION DE CIRCUITOS CON MULTISIM TECNOLOGIA INDUSTRIAL I 1 TRIMESTRE

I.E.S. BACHILLER SABUCO DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA 1


2/30



1.INTRODUCCION

El programa de simulacin elctrica y electrnica Multisim puede entenderse como

una versin mejorada de su hermano pequeo Electronic Workbench. Utilizaremos este

programa durante este curso para el aprendizaje de los circuitos de corriente continua y de

corriente alterna. No obstante tambin se puede utilizar para electrnica analgica y digital.

En estos apuntes se van a describir las pantallas y los componentes de lo que consta el

programa para poder realizar simulaciones de tanto circuitos de corriente continua como

alterna.

2. PANTALLA PRINCIPAL

La pantalla principal de Multisim muestra en su parte superior un men y una barra de

botones, para acceder a algunas funciones sin tener que entrar dentro del men. Dichas barrasse pueden activar o desactiva entrando en View y seleccionando tollbars. Las barras de

componentes y de instrumentos se activan desde la barra de herramientas.


3/30



El programa Multisim posee una gran base de datos de diferentes componentes

electronicos, ofreciendonos la posibilidad de crear nuevos componente. Una manera sencilla

de localizarlos, es selecionandolos desde la barra de componentes. Dicha barra esta situada

por defecto a la izquierda de la pantalla principal y nos permite acceder a diferentes paleras

donde encontraremos el componente que buscamos. Si no aparece la barra de componentes,

se puede activar selecionando la opcin Component Bars que forma parte de la funcin

View situada en el panel del men.

En el lateral derecho superior se encuentra el INTERRUPTOR O/1, el cual permite aplicar o

quitar la corriente elctrica al circuito que hemos dibujado, en el rea de trabajo, con la

finalidad de ponerlo en funcionamiento o apagarlo. Ubique la flecha del mouse en el

interruptor y haga un clic con el botn izquierdo del mouse. Si el interruptor se halla en la

posicin de apagado, pasar a la posicin de encendido y viceversa.

La barra de componentes posee una serie de casilleros que se muestran desplegados en la

pgina siguiente y son:

1. (Sources). Casillero de fuentes de alimentacin.

2. (Basic). Casillero de componentes bsicos.

3. (Diodes). Casillero de diodos.

4. (Transistors). Casillero de transistores.


4/30



5. (Analog). Casillero de circuitos integrados analgicos.

6. (TTL). Casillero de circuitos integrados digitales TTL.

7. (CMOS). Casillero de circuitos integrados digitales CMOS.

8. (Misc. Digital). Casillero Digital.

9. (Mixed). Casillero Mixto (ADC_DAC, 555, PLL, etc.)

10. (Indicators). Casillero de indicadores.

11. (Misc). Casillero de miscelnea (TIL, VHDL, VERILOG_HDL).

12. (Controls). Casillero de circuitos integrados de control.

13. (RF). Casillero de componentes para alta frecuencia.

14. (Electro_Mechanical). Casillero de dispositivos electromecnicos.

15. (Instrument). Casillero de instrumentos.

2.1 DIBUJAR UN CIRCUITO EN MULTISIM

SELECCIN DE COMPONENTES

El primer paso para dibujar un circuito es seleccionar los componentes. Se pincha

sobre el icono correspondiente al tipo de componente que queremos seleccionar y nos

aparecer una pantalla con las diferentes opciones que nos brinda el programa.

Por ejemplo vamos a montar un circuito elemental: una fuente de tensin (una pila),un

interruptor y una resistencia (y que por cierto el programa denomina en terminologa

americana, resistor).

En primer lugar

pinchamos con el ratn

sobre el icono de la barra de

componentescorrespondiente a las

fuentes de tensin. A

continuacin nos aparecer

una pantalla tal como la que

se muestra a continuacin:


5/30



Vamos a elegir una fuente de tensin de corriente continua, por tanto DC_POWER. Una vez

elegida Si observamos en la figura, se ha seleccionado en Group la palabra Sources, que

traducida al espaol quiere decir fuentes. En principio no debes preocuparte por que

aparecen muchos ms elementos dentro de Family , se ha escogido dentro de la familia defuentes POWER_SOURCE. En funcin, nos indica lo que es o la funcin que puede realizar en

el circuito, en este caso DC Voltage Source (Fuente de tensin de corriente continua).

Tambin aparece el smbolo segn la norma (ANSI) que es americana.

y pulsando sobre OK nos aparecer en el rea de trabajo con un flecha de tal modo que

podemos mover dicha flecha y situar el componente dentro del area de trabajo en el lugar quenosotros consideremos conveniente.

En el casillero de fuentes (Sources); empezando por el lado superior izquierdo, encontramos el

smbolo de tierra, GND o punto comn seguido por el smbolo de la batera y otros ms.

Despues de colocar los componentes se

han de conectar. Para esto hay que hacer clic con

el botn izquierdo del raton sobre el extremos del

componente y arrastar el ratn hasta el punto al

que se quiera unir.

Como se observa el componente aparece por defecto como V1 (pus es la primera fuente de

tensin que colocamos en el circuto) y un valor de 12 V. Cmo podemos cambiar estos

valores?. Por ejemplo a un valor de 6 V.

Pinchando dos veces sobre el componente aparecer una pantalla como esta donde podremosmodificar varias cosas:


6/30



La etiqueta (label): V1 y sobre todo el valor

(Value). En nuestro caso se lomodificaremos a un valor de 6 V y le

daremos a aceptar.

Nota: De momento no preocuparse de los

dems parmetros. Multisim es un

programa muy completo.

Del mismo modo vamos a colocar un interruptor (dentro de la familia de SWITCH) se elegir un

SPST (guate por el smbolo ANSI).

Y por ultimo una resistencia elctrica (resistor) en el que multisim nos da muchos valores

reales de resistencias. He elegido una de 2 ohm con una tolerancia del 5 %.

En el casillero de componentes bsicos (Basic), observamos el smbolo de la resistencia,condensador, bobina, transformador y otros smbolos ms. Note el trmino VIRTUAL que

aparece en la columna de la derecha, en los smbolos de la resistencia, condensador, bobina y

otros ms, a diferencia de los mismos smbolos de la columna izquierda y que no contienen

dicho trmino.

Cuando se selecciona una resistencia;

por ejemplo de la columna de la

izquierda que no contiene el trmino


7/30



VIRTUAL, aparece una pantalla adicional con todos los valores comerciales de dicho

componente y que nosotros debemos de seleccionar de acuerdo al requerimiento del circuito

diseado.

En caso de necesitar componentes con valores no comerciales, se deber de seleccionar el

smbolo del componente pero que contenga el trmino VIRTUAL, con la finalidad de podercolocarle el valor que queramos. El trmino VIRTUAL, tambin lo encontrar en otros

componentes y dispositivos como los diodos, transistores BJT, etc.

GIRAR (ROTAR) COMPONENTES

El giro o rotacin de un componente,

involucra un movimiento de 90 grados

en el sentido de las agujas del reloj (90

Clockwise); esto es: de izquierda a

derecha del componente

seleccionado. El movimiento tambin puede ser

de 90 grados en el sentido contrario a las agujas

del reloj (90 CounterCW); es decir, de derecha aizquierda.

Se observa una cosa en este circuito, la resistencia

nos vendra mejor a la hora de enlazar los

componentes que estuviera en posicin vertical, es decir, podemos girarla?. Si, para ello, hay

que ponerse encima del componente (en este caso el resistor) y con el botn derecho elegir la

opcin 90 Clockwise (en el sentido de las agujas del reloj)


8/30



Despus de colocar los componentes se han de conectar. Para esto hay que hacer clic con el

botn izquierdo del ratn sobre el extremo del componente y arrastrar el ratn hasta el punto

al que se quiera unir.

VOLTEADO VERTICAL Y HORIZONTAL DEL COMPONENTE

Para el volteado vertical u horizontal, se procede de manera similar que el giro o rotacin del

componente pero; en este caso se debe de seleccionar la opcin de Flip Vertical (volteado

vertical) o Flip horizontal (volteado horizontal).

Para apreciar la diferencia entre el giro o rotacin y el volteado, emplearemos el smbolo del

transistor, en el ejemplo siguiente:

ALAMBRADO DEL CIRCUITO

Para esta ocasin, ubique una batera (extrigala del

casillero de fuentes) y tres resistencias (del casillero de

componentes bsicos) en el rea de trabajo. Gire las

resistencias (se recomienda el giro en sentido antihorario)

y desplace los componentes hasta que el circuito quede

como se muestra en el dibujo de la derecha.

Ahora, alambraremos o conectaremos el polo positivo de la

batera con el extremo superior de una de las

resistencias, del modo siguiente:


9/30



Repita los pasos anteriores para unir los dems

componentes hasta que el circulo quede este modo.

ELIMINAR CONEXIONES DEL CIRCUITO


10/30



ENDEREZAR LOS CABLES

El cableado irregular o desalineado, mayormente es

causado porque el componente se encuentra fuera de la

lnea de trazado. Para solucionar este problema, proceda

de la manera siguiente:

ETIQUETA Y VALOR DE LOS COMPONENTES

Cuando seleccionamos un componente y lo colocamos en el

rea de trabajo, automticamente el programa Multisim le

coloca una etiqueta que es secuencial. Por ejemplo; en el casode las resistencias, el etiquetado es: R1, R2, R3, etc; para los

condensadores es: C1, C2, C3, etc. y lo mismo ocurre con los

dems componentes.

Podemos cambiar el valor del componente pero se

recomienda NO variar la etiqueta; por ello es

necesario dibujar el circuito de izquierda a derecha

y de arriba hacia abajo, como se muestra en el

grfico de la izquierda.

Para cambiar el valor de un componente proceda

as:


11/30




12/30



Bsicamente en Multisim 7 las pantallas son esencialmente las mismas a las anteriores,

pero te las mostramos aqu:

EJEMPLO:

Vamos a describir la forma de dibujar el circuito serie-paralelo siguiente:


13/30




14/30



COMPONENTES VIRTUALES

Se llaman as a aquellos componentes cuyo valor no existe comercialmente; por

ejemplo, en el circuito mostrado, las resistencias R1, R3 y R4 son componentes virtuales; en

cambio, las resistencias R2, R5 y R6 son componentes reales o comerciales.

Cabe resaltar que un circuito; para efectos de anlisis, puede tener componentes

virtuales (y/o) comerciales. pero la secuencia de la etiqueta siempre se mantiene.

Para la prctica de seleccin y cambio de valor de los componentes virtuales,

dibujaremos el circuito mostrado.


15/30



CAMBIO DE LOS VALORES VIRTUALES


16/30



EL MULTIMETRO (MULTIMETER)

El Multisim posee un promedio de once instrumentos; pero en esta oportunidad

vamos a describir el ms popular de ellos que es el multimetro o multitester (o como se suele

conocer en Espaa el polmetro).

El multimetro es del tipo digital con capacidad para medir voltajes de corriente

continua (DC o CC) o corriente alterna (CA o AC), intensidades de corriente continua y

corriente alterna as como la prdida en decibelios (dB) entre dos puntos de un circuito.

El multimetro es de autorango; es decir, no se requiere especificar el rango de

medicin.


17/30



MEDIDAS CON EL MULTIMETRO

AMPERIMETRO

Esta opcin mide la intensidad de la corriente que circula en un punto o nodo del

circuito. El ampermetro debe de conectarse en serie, en el punto del circuito que sedesea medir.

Tenga cuidado con la polaridad del instrumento. Recuerde que la corriente elctrica

circula del lado positivo hacia el lado negativo de la batera.


18/30



El ampermetro Sest conectado correctamente porque el valor medido es POSITIVO.

El ampermetro NO est conectado correctamente porque el valor medido es NEGATIVO.

VOLTIMETRO

En esta posicin, el multimetro o polmetro mide el voltaje existente entre dos puntos del

circuito. El voltmetro debe de conectarse en paralelo con el elemento en que sedesea medir el voltaje.


19/30



El voltmetro NO est conectado correctamente porque el valor medido es NEGATIVO.

OHMIMETRO

Nos permite medir la resistencia existente entre dos puntos del circuito. Para realizar una

medicin correcta, se deben de desconectar las fuentes de voltaje del circuito.

Puede observarse que la resistencia es diferente segn los terminales del circuito del que se

quiera medir la resistencia equivalente. En la siguiente figura R1, R2 y R3 estn en serie y el

equivalente serie est en paralelo con R4 ((R1+R2+R3)//R4).


20/30



En cambio en la figura siguiente la resistencia equivalente es (R1+R4)//(R2+R3).

En el caso de que se quiera medir la resistencia equivalente de un circuito que tenga

fuentes de tensin o de intensidad, primero se han de desconectar y despus conectar el

polmetro. Recordar que desconectar una fuente de tensin equivale a cortocircuitarla. En la

siguiente figura se muestra como habra que conectar el polmetro si quisiramos medir la

resistencia Thevenin o equivalente del circuito anterior entre los terminales A y B.


21/30



APLICACIN DE LAS LEYES DE KIRCHOFF UTILIZANDO MULTISIM

Sea el siguiente circuito formado por varias mallas las cuales a su vez tienen

resistencias y fuentes de tenson. Se pide calcular mediante la utilizacin del programamultisim las intensidades que circulan por las distintas ramas y las tensiones a que se

encuentran las distintas resistencias. No olvidar que este circuito se puede calcular de forma

teorica aplicando bien el mtodo de las leyes de Kirchoff o el mtodo de las malla de Kirchoff.

Vamos a calcular las intensidades a travs de Multisim. Bastar por tanto seleccionar el

aparato de medida MULTIMETER (multmetro o polmetro) y colocar tantos como necesitemos

en serie con la rama donde queramos medir la intensidad. Recuerda que para hacer esta

medida debemos abrir el circuito, es decir, debemos eliminar un conductor e insertar el

ampermetro en serie con esa

rama.

Esto se observa en la siguiente

figura:


22/30



y por tanto se conectar del siguiente modo el ampermetro:

Del mismo modo actuaramos en las dems ramas donde queremos medir la

intensidad de corriente elctrica.

Activando el interruptor, obtendremos los valores de las corrientes en cada rama, tal

como puede observarse en la siguiente figura:

I1=1.582 A

I2=2.255 A

I3=-672.528 mA

I4=5.189 A

I5=2.555 A

I6=4.516 A


23/30



Medidas de las tensiones de los receptores (resistencias)

Para realizar estas medidas volveremos a utilizar el aparato MULTIMETER (Multimetro o

polmetro) conectado como voltmetro y por tanto colocado en paralelo con la resistencia a

medir. En este caso se observar que no es necesario abrir el circuito, tal como puede verse en

la siguiente figura:

V1=12.659 V

V2=-11.275 V

V3=2.934 V

V4=-1.345 V

V5=-5.380 V

V6=18.066 V


24/30



Obsrvese que los valores negativos de las tensiones indican simplemente que se han

conectados los terminales positivo y negativo del polmetro de forma contraria. Bastar

invertir esta conexin para obtener el mismo valor absoluto pero con el signo positivo.

Tambin podemos medir la tensin entre dos puntos cualesquiera del circuito. Por

ejemplo vamos a medir las siguientes tensiones, VAC ; VAB; VCB. Dichos valores se muestran en

la siguiente figura:

VAC = -11.17 V

VAB = 5.936 V

VCD = 11.936 V


25/30




26/30



Aunque la potencia se puede medir de forma indirecta, utilizando un voltmetro y un

ampermetro, y despus

realizar una

multiplicacin de ambos

valores, Multisim nos

proporciona ambos en

un nuevo aparato de

medida denominado

WATIMETER

(Watimetro) y que como

se observar es un

conjunto de voltmetro y

ampermetro (cuatro

hilos; dos para el

voltmetro a conectar en

paralelo y dos para el

ampermetro a conectar

en serie con el circuito)

Obsrvese la siguiente

figura:


27/30



APLICACIN DEL TEOREMA DE THEVENIN CON MULTISIM

Recordando el teorema de Thevenin: Una red con dos terminales a los que est

conectada una resistencia de carga es equivalente a (se puede sustituir por) un generador de

f.e.m ETH y de resistencia interna RTH :

Veamos como se calcula el generador equivalente, es decir su f.e.m. ETH y su

resistencia interna, RTH.

CALCULO DE ETH

ETH es igual a la diferencia de

potencial entre los terminales de la

resistencia de carga, cuando est se suprime y

dejamos los terminales A y B a circuito

abierto.


28/30



CALCULO DE RTH

RTH es igual a la resistencia equivalente entre dichos terminales al anular (cortocircuitar) las

fuerzas electromotrices de la red.

Por tanto una vez hallado el generador de Thevenin podramos calcular la intensidad

que pasa por la resistencia de carga, RC

Veamos un ejemplo de aplicacin utilizando el programa Multisim. Por tanto vamos a

aprender a calcular la RTHy la fuente de Thevenin ETH.


29/30



En el circuito de la figura, determinar la intensidad de corriente que atraviesa la

resistencia Rc=10 , hallando el equivalente de Thvenin entre los terminales A y B.

Calculo de VTH

Dejamos en circuito abierto los terminales A y B, es decir quitamos la resistencia R C y

medimos la tensin entre los puntos A y B.

Por tanto: VTH=240 V

Calculo de RTH

Tenemos que cortocircuitar las fuentes (en este caso se sustituyen por un conductor) y

calcular la resistencia equivalente entre A y B.


30/30


Y para obtener el valor de la intensidad que circula por la resistencia RC de 100

ohmios, bastar medir con un ampermetro en serie con la misma.

La intensidad que circular ser I=1,846 A

Manual Multisim 1bch

Documents

Transcript of Manual Multisim 1bch