基于Multisim8 诊断电子电路故障实例分析
1.2.1.电压串联负反馈电路的故障诊断
其中,运算放大器是负反馈电路的推动级,反馈支路是由电阻 R2、 R3 组成。该电路的输出电压 V 0 = (1 +R2R3)×V i。当电路正常工作时,用 Multisim8 的双踪示波器测量输入、 输出波形如图 2 所示。
输入信号和输出信号同相,输出幅度比输入幅度增大了 100倍。用 Multisim8 的动态探针测量各节点的电压所示输入端(2 点)信信号电压的有效值为99. 9 MV ,输出端(6 点)的信号电压的有效值为1. 10 V ,运算放大器输出(4 点)的信号电压有效值1.87 V ,输入.输出信号频率均为100 kHz。在图1中,用 Multisim8 的故障设置功能,加入相应元件的故障。单击Simulate/ Auto Fault Option ,弹出的对话框。在其中可以设置元件故障,Multisim8 提供3 种故障。Open :将电路中的某个元件接入一个很大的电阻,使其开路。Short : 将电路中的某个元件接入一个很小的电阻,使其短路。
Leak : 将电路中的某个元件并联接入一个电阻,新接入的电阻的大小由用户自己设置,使部分电流流过该并联电阻。另一种设置方法:双击要设置故障的元件,在 Switch/fault 对话框中可以设置所选元件故障,同样提供了 Open、Short、 Leak3 种故障。
假设信号源、 负载和运算放大器正常,电路输出不正常,用 Multisim8 的动态探针测量输出信号电压的峰2峰值为24.9nV 很小,几乎为零。故障诊断如下:
先断开运算放大器的输出,将一个振幅为1. 9 V、 频率为100 kHz的信号源(电路正常时运算放大器输出信号)接到由 NPN 和 PNP组成的乙类功率放大器的输入端,用动态探针测量功率放大器的输出端,测量结果如图3所示。
从图3看出,电路输出信号电压的峰2峰值为 10. 7pV近似为零。初步判断 Q1 或 Q2 有故障。利用 Multisim8中的 I 2V 特性仪测量 Q1 和 Q2 的好坏。I 2V 特性仪是Multisim8 中特有的虚拟仪表,专门用与测量二极管、 晶体管、 MOS管的伏安特性。测量时被测器件应从电路中隔离开来,线路连接如图4 所示。从图5 (a) 、 (b)中看 I 2V 特性仪测量的结果,说明 Q2 正常; Q1 的一个 PN 结短路,用一个好的晶体管替换原来有故障的晶体管后,故障排除,电路输出恢复正常。
1.2.2 数字集成计数器电路的故障诊断
数字集成电路是组成数字电路的基本单元。数字集成电路的故障不同,对数字电路的影响也不同。在图6 所示的数字集成计数器电路中,若信号源开路,则数码管显示为00 ;反之,若数码管显示为00 ,则不一定是信号源发生故障。图6是运用 Multisim8 的故障设置功能,将以零有效的66进制递减计数器数设置为码管显示00的故障现象。
Multisim8 的虚拟仪器库中提供有对数字逻辑电路进行测试的常用仿真仪器 ,例如 ,字信号发生器能产生 32 位同步逻辑信号 ,逻辑分析仪可以同步记录和显示 16 路逻辑信号等。图 6 数码管显示00 的故障电路的故障诊断过程 ,用流程图说明如图 7 所示。整个故障诊断操作过程 ,可通过点击鼠标在 Multisim 中轻松完成。
1.3 Multisim9在故障诊断系统中的应用研究
主要详细介绍中的工具包 它可以有效的把的电路仿真功能和的虚拟仪器功能结合到一起 并且运用此项技术到某新型武器训练模拟器的故障诊断系统中已经取得了良好的诊断效果。
计算机仿真不用实际元件而用数据作为电路模型，因此使电路描述比较灵活不仅能表示。
1.3.1电路结构
Multisim9也能够表示行为和功能在输入端加入输入数据即测试矢量在输出端得到输出数据 分析输出数据就能完成仿真的目的并且对同一个电路模型可以施加不同的测试矢量以及对电路模型中的元器件进行人为故障设置 得出不同状态下的仿真结果 从而可以让我们对实际测量的结果有一个预先的分析 在某种意义上对电子电路的故障诊断中 主要工作计算量多而且集中在对电路的仿真结果的分析和计算中 本文详细介绍了中的工具包 它可以把,电路仿真功能和虚拟仪器功能结合到一起并把它运用到基于某新型武器训练模拟器的故障诊断系统中 取得了良好的效果
软件简介加拿大公司公司于年推出了基于元件模型的电路设计仿真软件简称公司从版本开始 将专用于电路级仿真与设计的模块更名为 ,是迄今为止使用最方便 最直观的仿真软件 其基本元件的数学模型是基于 >?075ED# 版本 但增加了大量的元件模型 可以仿真更复杂的数字元件另外解决了模型对高频仿真不精确的问题
同时 ,在保留了形象直观等优点的基础上大大增强了软件的仿真测试和分析功能 也大大扩充了元件库中仿真元件的数目 特别是增加了若干个与实际元件相对应的现实性仿真元件模型 使得仿真设计的结果更精确 更可靠更具有实用性 ,是年公司推出的。
1.3.2最新版本
介绍实验室虚拟仪器工程平台 是目前国际上首推应用最广的虚拟仪器开发环境之一 主要应用于仪器控制 数据采集 数据分析 数据显示等领域
经过多年的发展已成为测航空电子装备融合式故障诊断设计量与测试领域的工业标准 并且作为一种开放的图形化程序检测的工业标准 能够提供各种接口总线和常用仪器的驱动程序已成为通用的软件开发平台 最新的版本的采用了一些新的特征
因此叫做内部封装了更多的功能 可以完成信号采集，信号分析数据存储等许多通常的任务 用户可以很方便的创造一个前版交互式的系统控制界面
可以在界面上添加基于操作软件的许多功能 从而使虚拟仪器的开发更加简单把 , 软件中的电路原理图仿真 分析的功能和公司的 GLM 设备以及结合到一起
那么实际的模拟和数字信号很容易被采集并被运用到仿真中 这就意味着工程人员可以用从传感器 测试点 甚至地址总线上的数据来直接驱动他们的仿真
从而使仿真结果更加接近实际 工程人员也可以从, 输入仿真结果到中 其一为了比较仿真数据
和实际数据 其二是为了通过仿真结果驱动外部电路现在提供的,使用户即可以从 , 输入数据又可以把数据输出到和完全兼容
因此可以在中直接应用本文仅就三个做详细介绍通过三和,接口如下图所示读入格式的仿真结果格式文件到而不用转换成的数据格式
如下图所示: 转化 数据对格式的分布数据 图转数据格式成需要数据对格式 并且把它保存成一个文件图。
应用实例正如前边所述是数据采集和仪器控制软件编程环境的领军，通过用户可以获取分析处理从数据采集卡传来的实际数据软件在捕获实际测量的信号并且把它们存储在计算机为其做更进一层的处理能力是处于世界领先水平的。
