 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Моделирование электротехнических схем в Electronics Workbench
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЭС
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
Моделирование электротехнических схем в прикладном пакете Electronics Workbench
Направление подготовки:
Форма обучения – очно-заочная
Тула 2009 Методические указания составлены к.т.н., доц. ОвчинниковымА.В. и обсуждены на заседании кафедры «Радиоэлектроника» факультета САУ ИВТС им. В.П. Грязева, протокол № 4 от «3» декабря 2009 г.
Зав. кафедрой РЭ ________________ Н.А. Зайцев
Методические указания пересмотрены и утверждены на заседании кафедры «Радиоэлектроника» факультета САУ ИВТС им. В.П. Грязева, протокол №_____ от «____»______________201_ г.
Зав. кафедрой РЭ _________________ ЦЕЛЬ РАБОТЫ Целью работы является изучение пакета Electronics Workbench для моделирования электрических схем на примере исследования схемы мультивибратора.
КРАТКАЯ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ СПРАВКА Назначение прикладного пакета Electronics Workbench Пакет Electronics Workbench предназначен для моделирования и анализа электротехнических и схемотехнических схем. Данный пакет с большой степенью точности моделирует построение реальных схем в "железе". Electronics Workbench является приложением под операционные системы Windows 95/98/NT/2000/XP. Моделирование электротехнических схем в Electronics Workbench Процесс моделирования электротехнических и схемотехнических схем при помощи пакета Electronics Workbench рассмотрим на примере моделирования интегрирующей RC-цепи. Для начала разработки необходимо загрузить файл-схему (если такой уже существует) в среду Electronics Workbench, посредством выполнения команды меню File/Open либо нажатием на соответствующей «горячей кнопке» на панели инструментов и дальнейшим выбором файла. Если же файл еще не создан, то необходимо создать его посредством выполнения команды File/New и команды File/Save as. Нанести на рабочую область Electronics Workbench модели компонентов необходимые для моделирования данной схемы. Для этого нажмите левой кнопкой мыши на нужном наборе деталей, после чего будет выведено дополнительное окно включающее в себя детали набора, выбором соответствующей детали, при этом на кнопке с рисунком элемента нажимается левая кнопка мыши и элемент переносится на рабочую область (кнопку мыши необходимо держать нажатой до выбора места расположения элемента). Для моделирования RC-цепи необходимы: источник импульсов (Function Generator), резистор (Resistor), конденсатор (Capacitor), осциллограф (Oscilloscope) и заземление (Ground). Резистор и конденсатор находятся в наборе Basics, заземление - в наборе Sources, осциллограф и генератор импульсов - в наборе Instruments. Каждый элемент имеет точки соединения, которые необходимо соединить в соответствии с требуемой схемой. Это делается выбором контакта левой кнопкой мыши и переносом ее к другому контакту, при этом создается провод, соединяющий их. При необходимости на провод можно нанести узел ( Connector в наборе Basics ). Затем для наглядности можно перенести элементы в необходимые места рабочей области. На рис. 1 представлен вид интерфейса Electronics Workbench после сборки RC – цепи.
Рисунок 1. Интерфейс Electronics Workbench после сборки RC – цепи
Для того, чтобы изменить какие-либо параметры элементов схемы нужно дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на нужном элементе, при этом будет выведено окно свойств элемента. Пример такого окна приведен на рис. 2.
Рис. 2. Окно параметров резистора
После создания схемы для начала имитации процесса работы необходимо щелкнуть кнопку включения питания на панели инструментов и в одном из окон строки состояния будет показываться время работы схемы (не соответствует реальному времени, т.к. зависит от быстродействия процессор). Прервать имитацию можно двумя способами. Если вы закончили работу и просмотр результатов имитации можно повторно щелкнуть переключатель питания. Если же нужно временно прервать работу схемы, например, для детального рассмотрения осциллограммы, а затем продолжить работу можно воспользоваться кнопкой Pause, которая также расположена на панели инструментов. При проведении анализа можно изменять номиналы элементов, выводить и настраивать терминалы приборов. Например, чтобы просмотреть осциллограмму на выходе RC-цепи необходимо вывести окно терминала осциллографа двойным нажатием на компоненте Oscilloscope. Вид панели осциллографа представлен на рис. 3.
Рисунок 3. Вид панели осциллографа Electronics Workbench (обычный вид)
При использовании осциллографа в Electronics Workbench есть возможность просмотра сигнала на протяжении всего времени имитации. Для этого можно воспользоваться кнопкой Expand и воспользоваться полосами прокрутки изображения, чтобы перевести панель в обычный режим используется кнопка Reduce. Вид расширенной панели осциллографа показан на рис. 4.
Рисунок 4. Расширенная панель осциллографа Electronics Workbench
Для формирования сигналов различной формы используется генератор. Внешний вид панели генератора представлен на рис. 5. При помощи генератора импульсов можно формировать три вида сигналов: синусоидальный, пилообразный и прямоугольный. В данном случае для анализа нужен прямоугольный импульс. Для перевода генератора в нужный режим требуется нажать соответствующую кнопку на панели. Также можно изменить другие параметры – частоту и амплитуду сигнала.
Рисунок 5. Панель генератора импульсов Electronics Workbench
Выходной сигнал интегрирующей цепи показан на рис.6.
Рисунок 6. Сигнал на выходе интегрирующей RC – цепи
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1. Запустить прикладной пакет Electronics Workbench. 2. Нарисовать схему мультивибратора используя данные в соответствии с заданным вариантом
3. Подключить к схеме измерительные приборы и источник питания 4. Исследовать осциллограмму выходного сигнала при напряжении питания 5В, 12В, 24В. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА Отчет оформляется индивидуально на двойных листах ученической тетради и содержит: - титульный лист; - наименование, цель и содержание работы; - основные расчетные зависимости; - результаты расчета в таблице и графиках; - анализ результатов расчета с объяснением общего характера и особенностей его. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назовите назначение пакета Electronics Workbench. 2. Перечислите основные инструменты анализа схем в Electronics Workbench 3. Как зависит выходной сигнал мультивибратора от напряжения питания?. 4. Нарисуйте выходной сигнал мультивибратора. 5. Что такое симметричный мультивибратор? 6. Как в Electronics Workbench производиться изменение параметров компонентов схемы? 7. Чем отличается обычный и расширенный вид осциллографа? 8. Укажите назначение конденсаторов С1 и С2 в схеме мультивибратора. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. В. И. Карлащук Электронная лаборатория на IBM PC. Лабораторный практикум на базе Electronics Workbench и Matlab (5-е издание). Изд-во "Солон-пресс", 2004г., 800 стр. |
