Curso PROTEUS Módulo 01

5/6/2018 Curso PROTEUS Módulo 01 - slidepdf.com

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Curso Proteus

ISIS

Introdução - Instrumentos (Amperímetro CC - Voltímetro CC) e Componentes para Anali

Circuitos em CC

Instrumentos (Amperímetro AC - Voltímetro AC-Gerador de Funções-Osciloscópio-Traçad

Diagrama de Bode) e Componentes para Analise, Construção e Simulação de Circuitos em

circuitos eletrônicos básicos

Instrumentos e componentes (CI's) para Analise, Construção e Simulação de Circuitos Dig

Analises SPICE e instrumentos avançados (Analisador de Distorção-Analisador de Red

Analisador de Espectros)

Autor

http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/Indice%20Geral.htm [6/6/2009 14:01:38]

http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/Aulas/autor.html

http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/Aulas/autor.html

http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteIV%20Isis/IndiceSPICE.htm

http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteIII%20Isis/IndiceDigital.htm

http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteII%20Isis/IndiceEletronica.htm



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Proteus - ISIS

Módulo 1 - Circuitos em CC

Este é um curso introdutório, isto é, apresenta o essencial para que você possa dar inicio à analise de cir

em corrente contínua, mas para isso vocêdeve te r os conhec im entos de e let r ic idad

bás ica para compreender as lições. Procure sempre repetir os exemplos especificando outros valore

ÍNDICE DE AULAS

Aula01 In ic iando

Aula02 Inser indo Component es e Inst rument os

Aula03Conect ando os Component es e S imulando o

Ci rcu i to

Aula04Outros Component es

Aula05 Ex emplos de Ci rcu i t os

Aula06 An imações

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Modulo 1: Ci rc u i t os em CC

Aula01: In ic iando

O Que é o Prot eus

OProteus é um conjunto de ferramentas EDA (Electronic Design Automation ) reunidas em um único pacote, combinando

esquemática, ISIS, (Intelligent Schematic Input System), simulação,ProSpice, (SPICESimulationProgram with Integra

Emphasis), layout de PCB, ARES, (Advanced Routing and Editing Software) e simulação de projetos eletrônicos baseados

microcontroladores, VSM , (Virtual System Modelling).

O ISIS é certamente o coração doProteus e trabalha em conjunto com a ferramenta de simulação, ProSpice, isto

construído o esquemático, a partir da mesma tela pode ser feita a simulação.

Abr indo o Proteus

Na realidade o que você abrirá será um dos pacotes oferecidos pelo Proteus (ISIS, ProSpice, ARES, VSM)

o ISIS e oProSpice trabalham em conjunto, abrindo um, o outro estará disponível, por isso é que na lista na figura01, a

só o ISIS e oARES. O ARES é a ferramenta de layout.

Figura01: Lista contendo os ícones para iniciar o ISIS (esquemático) e oARES (Layou t )

Abr indo o Ed i to r de Esquemát ic o

(ISIS)

Para entrar no ISIS, selecione Proteus 6 Professional no grupo de programas, em seguida clique emISIS 6

Professional ,figura01, que será mostrada a tela inicial do ISIS (ProSpic e) a seguir.

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A Tela de Ent rada do ISIS

A seguir a tela inicial do ISIS, que será a interface entre você e o programa para desenhar esquemáticos e efetuar

simulações. Procure entendê-la o máximo possível.

Figura02: Tela in ic ia l do ISIS

Atenção!!! A área de trabalho é a área delimitada pelo retângulo azul, o seu tamanho pode ser alterado.

Você pode observar que alguns dos ícones e menus que existem nesta tela são conhecidos de outros programas que trabalha

Windows (Janelas). Por exemplo, temos aBarra de Títu lo , na qual aparece o nome do arquivo atual. No caso o ar

Circu i t o 1 .

Barra de t i t u lo

Temos oMenu Pr inc ipal , (vamos chamar assim), que permite a seleção de comandos como em outras aplicações

Windows (Janelas)

Menu Pr inc ipa l




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O Menu Pr inc ipa l pode se desdobrar em outros submenus como indicado na Figura 03.

Figura03: Menu Tools (ferramentas) se desdobrando em outros submenus

Atenção!! OMenu Pr inc ipal não pode ser

escondido.

Assim como em outras aplicações que usam Windows, aBarra de Ferramentas de Comando é uma alternati

acesso aoMenu Pr inc ipal .

Barra de Ferram entas de Comando

A Barra de Ferrament as de Comando se divide, do ponto de vista funcional em:

Comandos deArquivo (File) / Impressão (Print)

Comandos deVisual ização (Display)


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Ferramentas paraPro je to (Design Tools)

Comandos deEdição

ABarra de Ferram entas de Comando pode ser deslocada para qualquer dos cantos da tela (Sugiro deixar na

Default) e pode ser escondida. Para esconder a Barra de Ferrament as de Comando ir em View (Ver)>>

Toolsbar e em seguida desselecione o que deseja esconder.

( a ) ( b )

Figura04 : ( a ) Menu View (Ver) ( b ) Selecionando a janelaShow /Hide (Mostrar/Esconder)

Clique para obter o arquivo de simulação: Show/Hide ToolsBars

Vamos iniciar os nossos estudos do ISIS/PROSPICE desenhando um circuito bem simples, constituído de uma bateria e de do

resistores ligados em serie. Os conceitos que serão introduzidos serão os mesmos para um circuito mais complexo, portanto pcompreender bem essa parte inicial.


http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/Isis/Barra%20de%20Ferramentas.DSN

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Modulo 1: Circ ui t os em CCAula02: Inserindo Componentes e Instrumentos

Const ru indo um Ci rcu i t o Para construir um circuito, de preferência você já deve ter o rascunho desse circuito. Comecemos com um circuito resistivocomo o da figura05.

Exemplo1 : Circuito série em CC

Seja um circuito constituído por duas resistências em série, uma de 3KOhms, R1, e outra de 2KOhms, R2, alimentado pobateria de 15V.Inicialmente vamos calcular as tensões nas resistências e a corrente no circuito. De acordo com a teoria a resistência equivserá igual a 5KOhms e, portanto a corrente no circuito ser á igual a 15V/5KOhms =3mA e, portanto a tensão em cada resistserá igual.

U1=3mAx3KOhms=9V U2=3mA.2KOhms=6V

A seguir na figura05 o circuito com os instrumentos (amperímetro e voltímetros) conectados.

Figura05: Circuito serie para exemplo 01

Você deve estar questionando a cor do fundo (branco) e a falta da grade. Esses itens também podem ser reconfigurados. Padicionar/retirar a grade ir no menu principal em View (Ver) >>>Grid (Grade) ou use a tecla G do teclado.Experimente.


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Para mudar a cor do fundo ir emTempla te >>>Set Designs Defaul t e selecione a cor para Paper Coloudo papel), Grid Dot Colour (Cor dos Pontos da Grade), etc. Mude para a cor desejada. Experimente.

( a ) ( b )

Figura06: ( a ) Templa te selecionado ( b ) Mudando a cor do papel (Paper Colour )

Inser indo um Component e

Para inserir componentes na área de trabalho (dentro do retângulo azul na f igura 2 ) clique no íconeCompon(Componente), veja figura a seguir. Aparecerá uma subjanela, Seleção de Disposi t ivos, na qual você padicionar componentes (inicialmente estará vazia), veja figura a seguir.

( a ) ( b )Figura06: ( a ) Ícone Component ( b ) Janela Seleção de Dispositivos


http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/aulas/Aula01.htm#fig02

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Para adicionar um componente clique em P (onde aparece P e L), ou tecle P no teclado. Aparecerá a janela Pick De(Escolher Dispositivos). Nesta janela, emCategory (Categoria) escolhaMiscel laneous (Miscelânea) e na subjanDevice (Dispositivo) escolhaBATTERY (Bateria) ou CELL. Dê OK, será inserido o dispositivo Bater ia na sua lis

Figura07: Janela Escolher Disposi t ivos (P ick Devices) , adicionando Bateria

Observe que, nesta janela à direita aparece o símbolo do dispositivo e abaixo a informação relativa ao encapsulamento ddispositivo (PCB Pack age ), no caso da bateria essa informação não existe. Essa informação é importante quando for layout no ARES.

Os resistores se localizam em dois locais na janela Category :

● Model ing Pr imi t ives ou

● Resistors.


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EmModel ing Pr imi t ives, na janela Devices selecione.

Dê OK

Será adicionado RESISTOR na lista.

Selecionando Resis tors aparecerá uma lista emSub Cat egory com diversas possibilidades, selecioneGener ic .

Dê OK

Será adicionado RES na lista.

Figura08: Janela Escolher Disposi t ivos (Pic k Device s), adicionando Resistor

Observe que a janela informa, emPCB Previe w , a distancia entre o seus terminais, RES40 significa uma distan0,40 polegadas entre terminais. Caso você esteja desenvolvendo um projeto para em seguida fazer o layout no ARES, deveescolher o dispositivo com tamanho adequado (em geral tem a ver com potencia a distancia entre terminais).




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Após ter adicionado os dois componentes a lista com dispositivos ficará assim:

( a ) ( b ) ( c )Figura09: Seleção de Dispositivos com a adição de três componentes ( a ) Bateria multicelula ( b ) Bateria célula simp

Resistor

Atenção !!! Na janela Pick Dev ices a você pode usar Keywor ds para procurar o componente. Por exemplo, procurar resistores insira Resistor.

Exercíc io 2: Abra o arquivo em branco a seguir inserindo os três componentes (Bat te ry , Cell eResistor ) na componentes.

Clique para obter o arquivo de simulação: Adic ionando Componentes na L is ta de Componen

Inser indo uma Fonte CC na Área de Trabalho

Na lista deSeleção de Disposi t ivos selecioneBat te ry e em seguida clique com o botão esquerdo na áretrabalho, será inserido uma bateria. A bateria inserida tem valor default de 9V, para mudar para 15V clique em cima do símaparecerá a janelaEdit Component (Editar Componente), emVol tage (Voltagem) mude para 15V. Dê OK.

A outra alternativa para fonte CC é o componente chamado CELL. Experimente digitar esse nome em Keywords .

Atenção!! Para editar as propriedades do componente você de deve colocar no modo de edição (seta preta).

Atenção!!! A referencia de componentes (Component Reference ) deve ser obrigatoriamente diferente, você deve(se o software não o fizer) os nomes BAT1,BAT2,BAT3,etc. ISIS automaticamente especifica a Referencia de Componente(Component Reference ) se no menu Tools estiver selecionado Real T ime Annotat ion. Experiment


http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/Isis/Inserindo%20Componentes.DSN

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Figura10: Mudando o valor da tensão da bateria

Deslocando um Component e

Para deslocar qualquer componente, selecione o componente clicando com o botão direito e em seguida arraste-o (cliquesegure) com o botão esquerdo para a nova posição. Caso deseje esconder o nome da referencia (BAT1) clique em Hidd(esconder) na figura10. Caso necessário use ZOOM para aumentar ou use o controle central do mouse. Experimente.

Inser indo Resis tores na

O procedimento é semelhante ao visto para bateria, observando que o valor default é 10K e a posição default é horizontao valor para 3K (R1) e o outro para 2K. As duas caixas de edição de valor para os dois tipos de resistores são mostradas a

Figura11: Caixas de edição do componente resistor ( a ) RESISTOR ( b ) RES

Após a mudança dos valores o seu circuito deve ficar assim:




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Figura12: Circuito após posicionamento dos resistores e bateria

Girando um Component e

Vamos girar R2 para ficar na vertical. Para girar um componente você deve primeiro selecionar o componente, clicando cbotão direito ele será selecionado (ele ficará vermelho), em seguida use as ferramentas de controle de orientação à esque

abaixo da tela.

Após girar R2 o circuito ficará assim.

Figura13: Circuito após girar R2

Inser indo os Ins t rument os

Deveremos inserir os instrumentos para medir a corrente (amperímetro DC) e os voltímetros para medir as tensões em R(voltimetro DC).

Para inserir instrumentos clique no íconeVi r tua l Ins t ruments (lado esquerdo da tela).


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Aparecerá a janela a seguir

Selecione DCAMMETER (amperímetro DC), clique na área de trabalho, selecione o amperímetro e posicione-o no locamesmo será ligado.

Figura14: Posicionado o amperímetro

Insira os dois voltímetros (DCVOLTMETER) um em cima de R1 e outro ao lado de R2.

Atenção!! Se ISIS estiver no Modo de Edição (Seta preta) você deve voltar para seleção de instrumentos. Clique no




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O Modo de Edição (seta preta) é para mudar características do componente!!

O seu circuito deve estar parecido com esse a seguir.

Figura15: Posicionado os dois voltímetros

Exercíc io 3 : Insira os componentes na área de trabalho, posicionando-os como na figura15.

Clique para obter o arquivo de simulação: Inser indo Component es na Área de Trabalho


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Modulo 1: Ci rcu i t os em CC

Aula03: Conect ando os Component es e S imulando o C i rcu i to

Conect ando os Component es

Na aula anterior os componentes foram posicionados, agora iremos conectá-los.

Antes de conectar os componentes vá emTools e verifique seWire Auto rout e esta habilitado, caso não, habilite ou clique

no ícone a seguir. Experimente usar sem habilitar para ver o que acontece.

Conecte primeiro o amperímetro. Para conectar dois terminais aponte o cursor do mouse para um dos terminais, aparecerá um x ,

clique com o botão esquerdo, desloque o mouse aparecerá uma linha, clique no outro terminal. A ligação será completada.

Repita para todos os outros componentes. O seu circuito ficará como na figura a seguir.

Figura16: Circuito com todas as conexões feitas

Desconec t ando Dois Component es

Para desconectar dois componentes basta apagar (deletar) o fio que os une e para isso, estando no modo de edição (seta negra),

clique no fio com o botão direito (ele fica selecionado) e depois clique mais uma vez.

Apagando um Component e

O procedimento é o mesmo para deletar um fio, clicando duas vezes com o botão direito.

Edi tando as Caract erís t ic as de um Fio




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Você pode colorir, escolher o tipo de fio (linha cheia, tracejada,etc) e a espessura do fio, para isso clique no fio com o botão

esquerdo, aparecerá a janela a seguir. SeFol low Global estiver marcado, então o fio (wire) terá as características (l ine

s ty le , Width eColour ) indicadas.

L ine s ty le : estilo da linha

Width : Espessura da linha

Colour : cor da linha

Figura17: Configurando um fio

Para mudar as características desselecione Fol low Global e escolha oEst i lo da L inha (Line style), Espessura

da L inha (Width) e aCo r (colour) emL ine A t t r ibu tes (Atributos da Linha) e mude para a desejada.

Efetuando uma Simulaç ão

Antes de iniciar a simulação é necessário configurar os instrumentos (amperímetro e voltímetro). No caso do amperímetro selecion

a escala de Mi l iamp . No caso do voltímetro deixe em Volts e com resistência interna (Load Resistanc e ) de 100M.

( a ) ( b )

Figura18: Configurando ( a ) o amperímetro ( b ) O voltímetro

Podemos iniciar a simulação, para isso pressione o botão de iniciar a simulação (primeiro botão à esquerda).

Botão de play - Iniciar a simulação




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Botão de Passo (Step) - Permite avançar a simulação passo a passo

Botão de Pausa - Pausa momentaneamente a simulação

Botão de fim de simuilação

A seguir o circuito com os valores simulados.

Figura19: Circuito com os valores simulados

Clique para obter o arquivo de simulação: Meu Pr imei ro Pro jeto

Para ver o sentido das correntes vá emSystem >>Set An imat ion Opt ions e emShow Wire Current

Wi th Arow s

Veja como fica a simulação do circuito da figura19.


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Figura20: Circuito com os valores simulados com a indicação do sentido da corrente

Atenção!! Para melhor visualização use as Ferramentas de Visualização

Salvando o Projet o

Após ter construído e simulado o seu projeto é hora de salvá-lo para posterior uso. Para salvar o seu projeto escolha uma pasta, com

nome, vá emFile >>> Save Design ouSave Design As .

Figura21: Salvando o projeto na pasta Arquivos




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Abr indo o Pro je t o

O processo de abrir um projeto é contrario ao de salvar. Para abrir um projeto vá emFile >>Load Design e procure a pasta

onde você o salvou, no exemplo, a pasta Arquivos em seguida selecione-o e clique em Abrir.

Figura22: Abrindo um arquivo salvo

Começando um Novo Pro jeto

Para começar um novo projeto vá emFile>> New Design.

A tenção!! Para um novo projeto, a sua Seleção de Dispositivos estará vazia. Como sugestão, crie um projeto com os

principais componentes que você sempre usa (resistor, diodo, capacitor, transistor, etc) e useSave Design As para

cada novo projeto.




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Modulo 1: Ci rc u i t os em CCAula04: Outros Component es

Outros Componentes Bás ic os

A seguir mostraremos mais componentes usados em CC, tais como: potenciômetro, lâmpada, chaves de controle, etc.

O Potenc iômetro

Existem vários tipos de potenciômetros, incluindo um que permite interação (In te rac t ive Poten t iometer ). adicionar potenciômetros à sua lista (clique P no teclado para a cessar a janelaPick Dev ice – Escolher Dispositivo

Digite pot em Keywords , aparecerá a janela da figura a seguir.

Obs: Todo componente no qual \aparece o nome In te rac t ive permite modificações durante a simulação.

Figura23: Inserindo um potenciômetro interativo

Existem dois potenciômetros interativos (permite que você mude o valor durante a simulação), POT-LIN e POT-LOG,

POT-LIN e dê OK. Iniciada a simulação, para variar a resistência aponte o mouse para uma das setas que estão do lado

potenciômetro (veja que na ponta do mouse aparece o símbolo de + ou -), em seguida clique, você verá que o cursor se

no sentido da seta, variando a resistência.




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Figura24: Potenciômetro interativo

Exemplo2 : Vamos construir um circuito que permita mostrar o funcionamento do potenciômetro. No circuito a seg

tensão do cursor ao pólo negativo é variável de 0 a 6V.

A tensão no voltímetro muda de valor em função da posição do cursor. Experimente.

As figuras a seguir mostram o potenciômetro em 3 posições.

( a ) ( b ) ( c )

Figura25: Potenciômetro interativo com o cursor ( a ) no meio ( b ) extremidade superior ( c ) extremidade i

Clique para obter o arquivo de simulação: O potenc iômet ro In te ra t i vo

Lâmpadas

Existem vários tipos de lâmpadas entre eles a interativa (quando ligada acende). Para inserir uma lâmpada, abra a jan

Pick Dev ices (Escolher Dispositivos) e escolhaOpelec t ron ics >>Lamps ou simplesmente digiteLampKeywords .


http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/Isis/Potenciometro%20Interativo.DSN

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Figura26: Inserindo uma lâmpada

Chaves

Existem diversos tipos de chaves que interagem (Mudam de posição). Para inserir chaves, abra a janela Pick Dev(Escolher Dispositivos) e escolhaSw i tc hes & Re lays >>Swi tches . Escolha a chave a ser usada. Experime

varios modelos de chaves.

Figura27: Inserindo uma chave

Exemplos: Clique no link a seguir para abrir um arquivo com alguns exemplos de chaves e lâmpadas.




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Clique para obter o arquivo de simulação: Chaves e Lam padas

Disposit ivos Sonoros

Existem alguns dispositivos ativos que emitem sons através da placa de som do seu PC, entre eles encontramos: Alto F

Buzzers.

Figura28:Dispositivos que emitem sons

Exemplos: Clique no link a seguir para abrir um arquivo com alguns exemplos de sons.

Clique para obter o arquivo de simulação: Sons

Fusível

O fusível interativo se rompe quando a corrente exceder o valor especificado.


http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/Isis/Lampadas%20e%20Chaves.DSN

http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/Isis/Sons.DSN

http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/Isis/Sons.DSN

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Figura29: Fusíveis

Exemplos: Clique no link a seguir para abrir um arquivo com a aplicação de fusivel.

Clique para obter o arquivo de simulação: Fusíveis

Aula03 Índ ice Au


http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/Isis/fusivel.DSN

http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/aulas/Aula05.htm


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Modulo 1: Circu i tos em CCAula05: Exemplos de Ci rcu i tosAula04 Í

A seguir daremos alguns exemplos de circuitos em CC

Ins ta lação E lét r ica

Em uma instalação elétrica todos os dispositivos estão ligados em paralelo na mesma tensão. A instalação é protegida por um fusível,

cada dispositivo consome uma corrente. Abra o arquivo e verifique todas as possibilidades ligando as chaves. Para que combinaçõeso fusível queima?

Figura30: Instalação elétrica

Clique para obter o arquivo de simulação: I ns ta lação E lé t r i ca

Cont ro le de Motor CC

O circuito a seguir mostra como mudar a rotação de um motor de corrente continua variando a tensão aplicada no mesmo e como reverter a rotação invertendo a polaridade aplicada no mesmo.



http://www.eletronica24h.com.br/CursoProteus/ParteI%20Isis/Isis/Instala%E7%A3%AF%20Eletrica.DSN

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Figura31: Controle de velocidade e de sentido da rotação

Clique para obter o arquivo de simulação: Motor E lé t r i co

Aula04 Í


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Capi tu lo I – Circ u i tos em CCAula01: An imaçõesÍnd ice Au

Efe i tos de An imaç ão

Existem vários dispositivos que permitem interação ou animação no ISIS e essas animações podem ser configuradasemSystem>>Animation Options .

O Esta do Lógic o dos Pinos

SeShow Log ic S ta te o f P ins estiver habilitado, o estado lógico de cada terminal em um circuito lógico será representado por um retângulo colorido. As cores default são azul para nível 0, vermelho para nível 1 e cinza para tristate. As cores podem ser mudadasemTemplate>> Set Design Defaults.

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Most rar a Tensão do Fio

SeShow Wire Vol t age by Colour estiver habilitado, a cor do fio corresponderá a uma tensão. Por default, vermelho maior que zero, verde zero e azul menor que zero. Veja o circuito exemplo a seguir.

Most rar o Sent id o da Corrent e no Fio

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SeShow Wi re Currente Wi th Arrow s estiver habilitado então será mostrado o sentido da corrente no fio se está exceder um valor (Currente Threshold) que por default é 1µA e que pode ser mudado indo emSystem >>Animation Options . Veja na f igura ac im a .

Obtendo In formaç ões dos Componentes

É possível obter informações de tensões, correntes e potencia dos componentes, para obter as informações:

● Pause a simulação

● Selecione o ícone do Multímetro

● Clique com botão esquerdo em qualquer componente, será mostrado um resumo das medidas das principais grandezas.

Veja o exemplo a seguir.

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