31286

Основи моделювання аналогових та цифрових вузлів систем управління в пакеті програм Electronics Workbench

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Пакет Electronics Workbench призначений для перевірки роботи електронних схем цифрових та аналогових методом математичного моделювання. Для моделювання роботи схем застосовуються численні методи МонтеКарло. 2 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ 1.

Украинкский

2013-08-28

475.5 KB

7 чел.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

Тема:  Основи моделювання аналогових та цифрових вузлів систем управління в пакеті програм Electronics Workbench

Мета роботи:  Навчитися користуватися пакетом Electronics Workbench, будувати схеми на електронних елементах та досліджувати їх працездатність, опанувати методи визначення та підбору параметрів схем.

1 ТЕОРЕТИЧНІ  ВІДОМОСТІ

Пакет Electronics Workbench призначений для перевірки роботи електронних схем (цифрових та аналогових) методом математичного моделювання. Він дозволяє довести схемне рішення до стану практичної реалізації (побудувати файл зв’язків для подальшої розводки плати пристрою в пакеті ORCAD 286 та вище або навіть розвести плату за допомогою свого розводчика плат, встановленого на версіях 5.2 та вище). Для моделювання роботи схем застосовуються численні методи Монте-Карло. За бажанням користувача він може змінити дискретність обчислень та похибку методу. Елементи та назви частини схем знаходяться в базі даних. За необхідністю цю базу можна поширити з Internet, там як ведучі підприємства з електроніки надають моделі елементи мікросхем для вільного користування.

2 ПОРЯДОК  ВИКОНАННЯ  РОБОТИ

1. Вивчити основне меню пакета Electronics Workbench.

Особливу увагу приділити слідуючим пунктам меню: FileExport to PCB

                         Activate/Stop/ Pause

Circuit               Label/Value/ Model/ Rotate/ Wire Color

                         Preferences.../Analysis Options…

2. Визначити розміщення елементів в бібліотеці, навчитися їх редагувати та змінювати їх параметри.

3. Навчитися підключати цифрові  та аналогові прибори для контролю (осцилограф, генератор коливань, генератор послідовності, аналізатор послідовності та таке інше) та вимірювань (вольтметр, амперметр), а також джерел живлення (постійної та змінної ЕРС та струму).

4. Промоделювати роботу простих схем:

а) комутаційна схема з RLC-контуром (дослідження перехідних процесів);

б) цифрова схема з контрольними точками (для опанування основ її тестування).

5. Для другої схеми побудувати файл зв’язків Name.net.

Вихідні дані вибрати згідно з варіантом.

2.1 КОНТРОЛЬНИЙ ПРИКЛАД

Контрольний приклад пояснює форму подання електронних схем та осцилограм їх роботи (вихідні схеми зображено на рис. 1.1 та 1.2).

Рис. 1.1 Вихідна комутаційна схема

Рис. 1.2 Вихідна цифрова схема

Схеми, побудовані згідно завдання в пакеті Electronics Workbench, зображено на рис. 1.3 та 1.4, а осцилограми їх роботи - на рис. 1.5 та 1.6 відповідно.

Рис. 1.3 Вихідна комутаційна схема в пакеті Electronics Workbench

 

Рис. 1.4 Вихідна цифрова схема в пакеті Electronics Workbench

Рис. 1.5 Осцилограма роботи комутаційної схеми

Рис. 1.6 Осцилограма роботи цифрової схеми

Примітки: а) при виконанні роботи слід звернути увагу на відмінність позначень елементів за європейським та американським стандартами;

б) при виникненні запитань стосовно призначення та параметрів окремих елементів слід виділити їх лівою кнопкою «миші», натиснути на клавіатурі клавішу F1 та отримати необхідні пояснення;

в) для більш зручної роботи з осцилограмами при формуванні звіту краще користуватися підпунктом меню Analysis - Display Graphs;

г) отримані в Electronics Workbench електронні схеми та осцилограми слід перевести в монохромний малюнок в графічному редакторі Paint або в більш потужному графічному редакторі.

3 ВМІСТ ЗВІТУ

1. Назва та мета лабораторної роботи.

2. Призначення функцій основного меню, зазначених в пункті 1 завдання на лабораторну роботу.

3. Особливості підключення цифрових та аналогових приборів.

4. Особливості  підключення джерел живлення.

5. Результати моделювання простих схем:

а) схеми, складені в Electronics Workbench;

б) осцилограма роботи комутаційної схеми при замиканні – розмиканні контактів К;

в) границі існування коливального та аперіодичного процесів в комутаційній схемі при зміні R,C,L (аналізується Uс за допомогою осцилографа).

г) осцилограма роботи цифрової схеми за контрольними точками (на вхід замість х14 подається двійковий код 8-4-2-1 з 4 ліній генератора послідовності з комбінації 0000 по комбінацію 000А, інформація з контрольних точок аналізується за допомогою логічного аналізатора).

4 ВАРІАНТИ ЗАВДАНЬ

Варіант 1

Варіант 2

Варіант 3

Варіант 4

Варіант 5

5 КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. В якому вигляді за допомогою пакета Electronics Workbench можна сформувати файл зв’язків для розводки плати пристрою?

2. Як змінюють точність та дискретність розрахунку для вибраного математичного методу?

3. Як можна наглядно відрізнити сигнали на осцилографі та логічному аналізаторі?

4. Знайти елементи в бібліотеці за вимогою викладача.

5. Як замінити ідеальні елементи реальними?

6. Як можна орієнтувати пасивні елементи та змінювати їх параметри?

7. Поясніть отримані осцилограми для комутаційної та цифрової схеми.

8. Як підключати до схеми осцилограф?

9. Особливості застосування вимірювальних приборів та приборів індикації

10.  Чим можна пояснити зміну характеру перехідного процесу в комутаційній схемі?

 

PAGE  11


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69325. Інтерполяція алгебраїчними поліномами. Інтерполяційні поліноми Лагранжа та Ньютона 213 KB
  Таку заміну називають наближенням функції fx. Тоді при вирішенні задачі замість функції fx оперують з функцією φx а задача побудови функції φx називається задачею наближення. Такий спосіб наближення базується на теоремі Вейерштраса про наближення неперервної функції...
69326. Кусково-поліноміальна інтерполяція. Інтерполяція сплайнами 507 KB
  Поліном 3-го ступеня будемо називати кубічним сплайном Sx що відповідає вихідної функції fx і заданий на сітці впорядкованих вузлів =x0 x1 xn=b якщо задовольняютьсянаступні умови: а. Будемо виводити формулу для рівновіддалених вузлів коли: xi xi 1 = h Знайдемо значення функції...
69327. Збіжність і точність процесу інтерполяції. Середньоквадратичне наближення 297 KB
  Похибки інтерполяційної формули Лагранжа Різницю між функцією fx і її інтерполяційним наближенням Lnx називають залишковим членом інтерполяційноїформули або похибкою інтерполяції. 8 зрозуміло що у вузлах інтерполяції ця похибка дорівнює нулю тому похибку...
69328. Методи розв’язування нелінійних рівнянь. Збіжність методів розв’язування нелінійних рівнянь 806 KB
  Оскільки оточуючий нас світ нелінійний, математичні моделі його об'єктів і процесів визначаються переважно через нелінійні рівняння: алгебраїчні і трансцендентні для аналізу сталих станів, і диференційні для аналізу динамічних процесів. Розв’язок нелінійних алгебраїчних рівнянь...
69329. Типові ланки систем автоматичного керування 180.5 KB
  Типові ланки є ланками направленої дії: сигнали передаються ланкою в одному напрямі зі входу на вихід. Типові ланки ділять на пропорційні підсилюючі аперіодичні інерційні коливальні інтегруючі астатичні диференціюючі і форсуючі.
69330. Часові та частотні характеристики ланок САК 92.5 KB
  Для оцінювання динамічних властивостей ланок використовують часові та частотні характеристики. До часових характеристик належать перехідна функція та імпульсна перехідна функція.
69331. Передаточні функції типових з’єднань ланок. Перетворення структурних схем САК 404.5 KB
  Жорсткий зворотний звязок це такий звязок дія якого залежить тільки від відхилення величини на його вході і не є функцією часу. Гнучкий зворотний звязок це такий звязок дія якого проявляється лише в перехідних режимах.
69332. Багатовимірні системи та метод змінних стану 528 KB
  Загальні відомості про багатовимірні системи Метод змінних стану Методика розвязання рівнянь стану В САК в загальному випадку можна одночасно виконувати керування декількома величинами. Розенброком було закладено основи методу автоматизованого проектування...
69333. Стійкість лінійних безперервних САК 319.5 KB
  Поняття види і загальна умова стійкості Дослідження і аналіз стійкості за коренями характеристичного рівняння Алгебраїчні критерії стійкості САК Частотні критерії стійкості САК Дослідження стійкості за допомогою побудови зон стійкості Синтез САК виходячи з умов стійкості...