41686

ОЗНАКОМЛЕНИЕ СО СРЕДСТВАМИ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ В ПРОГРАММЕ EWB

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Высокой точностью отличается табличный метод но он наиболее трудоемкий и требует наличие полной принципиальной схемы электронного устройства знание интенсивностей отказов и коэффициента электрической нагрузки каждого элемента схемы. Поэтому последовательность лабораторных работ согласована с этапами расчета надежности а именно: изучение принципиальной схемы усилителя; назначение элементов схемы и их влияние на надежность; настройка схемы и измерение токов и напряжений на каждом элементе схемы; расчет коэффициентов нагрузки и...

Русский

2013-10-24

41.97 KB

14 чел.

ВВЕДЕНИЕ

Надежность – это свойство объекта (устройства, изделия, системы, блока, элемента и  т. д.) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Основными показателями надежности объекта являются вероятность безотказной работы,  интенсивность отказов, периодичность технического обслуживания, коэффициенты готовности и технического использования, срок службы, время восстановления и т. д. Надежность – комплексное свойство объекта и состоит из сочетания свойств безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Как правило, расчет надежности сводится к определению показателей безотказности и реже показателей других составляющих надежности по известным показателям надежности элементов, из которых состоит объект. Чаще всего – это интенсивность внезапных отказов комплектующих элементов, приведенная в соответствующих справочниках. В теории надежности изучаются прикидочный, ориентировочный, коэффициентный, табличный методы расчета. Высокой точностью отличается табличный метод, но  он наиболее трудоемкий и требует  наличие полной принципиальной схемы электронного устройства, знание интенсивностей отказов и коэффициента электрической нагрузки каждого элемента схемы.

Лабораторные работы посвящены табличному методу расчета надежности трехкаскадного усилителя на транзисторах. Поэтому последовательность лабораторных работ согласована с этапами расчета надежности, а именно: изучение принципиальной схемы усилителя; назначение элементов схемы и их влияние на надежность; настройка схемы и измерение токов и напряжений на каждом элементе схемы; расчет коэффициентов нагрузки  и определение поправочных коэффициентов по справочнику; расчет реальных интенсивностей внезапных и постепенных отказов элементов схемы и усилителя в целом; расчет надежностных показателей усилителя при различных законах распределения времени безотказной работы.  Работы выполняются в компьютерном классе. Используются программные средства EWB и  Mathcad.

Лабораторная работа 1

ОЗНАКОМЛЕНИЕ  СО  СРЕДСТВАМИ  МОДЕЛИРОВАНИЯ  И  ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ  СХЕМ  В  ПРОГРАММЕ  EWB

Ц е л ь   р а б о т ы: пользуясь средствами программы EWB, собрать схему однокаскадного транзисторного усилителя, установить измерительные приборы и измерить коэффициент усиления.

1.1. Краткие сведения из теории

     Для того, чтобы оценить надежность любого электронного устройства, необходимо изучить его принципиальную схему и назначение каждого элемента, выделить основные эксплуатационные и надежностные показатели и определить их зависимость от элементов схемы.

     Надежная работа усилителя заключается в поддержании стабильного коэффициента усиления, сохранении неискаженной формы сигнала в течение заданного времени при заданных условиях.

     Исследование схемы усилителя на компьютере выполним с помощью программы EWB, так как процесс моделирования в ней максимально приближен к реальному эксперименту. Осуществляя естественную последовательность таких операций, как сборка схемы, подключение к ней измерительных приборов, задание параметров генератора входного сигнала и установка режимов на панелях измерительных приборов, получаем результаты измерений в привычной форме. Отображение на дисплее компьютера знакомых приборов, таких как амперметр, вольтметр, генератор, осциллограф, делает процесс исследования наиболее естественным и понятным.

     Основные принципы создания электронных схем в EWB следующие:

  1.  выбор необходимых элементов на соответствующих панелях компонентов и соединение их между собой;
  2.  рациональное расположение этих элементов на рабочей области программы для обеспечения читаемости схемы;
  3.  установка требуемых показателей элементов схемы (сопротивления, емкости, напряжения);
  4.  выбор и подключение соответствующих измерительных приборов.

     Важным условием работы схемы является подключение элементов к общему проводу, а также правильное подключение приборов в схеме.

     Для ознакомления с программными средствами моделирования электронных схем необходимо запустить программу EWB.

     В качестве исследуемой схемы используем схему транзисторного усилителя, которая представлена на рис. 1.1 в виде рабочей области окна программы.

Рис. 1.1. Схема усилителя

1.2. Порядок выполнения работы

 

  1.  Ознакомиться с программными средствами моделирования, запустив программу EWB.
  2.  Изучить правила построения схем, включения в схему генератора, осциллографа, вольтметра, амперметра, источника питания (обратиться к  документу).
  3.  Собрать схему усилителя, изображенную на рис. 1.1.
  4.  Пронумеровать элементы схемы (слева направо, сверху вниз).
  5.  Установить номинальные параметры  резисторов и конденсаторов.
  6.  Установить на входе генератор синусоидального сигнала с параметрами – амплитудой 1 мВ и частотой  по варианту (см. приложение).
  7.  Установить источник питания по варианту (см. приложение).
  8.  Установить осциллограф и подать на канал А входной сигнал, а на канал В – выходной (для их различения на экране осциллографа использовать цветные провода).
  9.  Измерить амплитуды входного и выходного сигналов и рассчитать коэффициент усиления усилителя.
  10.  Схему сохранить для использования ее в следующей лабораторной работе.

1.3. Содержание отчета

  1.  Цель работы.
  2.  Краткое описание правил включения в схему усилителя амперметра, вольтметра, осциллографа.
  3.  Принципиальная схема усилителя в виде рабочей области окна программы.
  4.  Результаты измерений и вычисления коэффициента усиления усилителя.
  5.  Ответы на контрольные вопросы.

1.4. Контрольные вопросы

  1.  Как включен транзистор в схему усилителя и почему «плюс» источника питания подключен к коллекторной цепи?
  2.  Как определить цену деления временной развертки сигнала?
  3.  Как точно измерить амплитуду напряжения, пользуясь возможностями осциллографа?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

34918. Цикличность экономического развития. Экономический цикл и его фазы 30.5 KB
  Фазы экономического цикла Цикличность экономического развития. В основе цикла лежит динамика спроса которая в свою очередь определяется доходами домашних хозяйств и фирм Выделяют три типа экономических циклов в зависимости от причин и сроков длительности. Выделяют четыре фазы цикла: пик высшая точка экономической активности спад рецессия низшая точка активности подъем экспансия. Фазы экономического цикла изображены на рис.
34919. Антиинфляционная политика государства и социально-экономические последствия инфляции 29 KB
  Социальноэкономические последствия инфляции проявляются в следующем: 1. Если номинальный доход остается стабильным или растет медленнее темпов инфляции то реальный доход падает. Именно поэтому в период инфляции в наибольшей степени страдают люди с фиксированными доходами.
34920. Безработица. Виды безработицы. Естественный уровень безработицы 28.5 KB
  Виды безработицы. Естественный уровень безработицы Безработица ее виды и причины Безработица неотъемлемое свойство рыночной системы хозяйствования. На основании данных о занятости и безработице определяется уровень безработицы. Уровень безработицы удельный вес численности безработных в численности экономически активного населения .
34921. Бюджетные линии и кривые безразличия 56.5 KB
  Осуществление потребительского выбора характеризуется при помощи набора безразличия набора вариантов потребительского выбора каждый из которых обладает одинаковой полезностью. Графическим отображением набора безразличия является кривая безразличия. Набор кривых безразличия для одного потребителя и для одной пары благ составляет карту кривых безразличия.
34922. Бюджетный дефицит 27 KB
  Наличие дефицита может быть следствием: кризисных явлений в экономике; неспособности правительства держать под контролем финансовую ситуацию в стране; чрезвычайных обстоятельств войны крупных стихийных бедствий; милитаризации экономики в мирное время; осуществления крупных централизованных вложений в развитие производства и осуществление структурной перестройки; увеличения темпов роста социальных расходов по сравнению с темпами роста валового внутреннего продукта и т. Несбалансированность имеет краткосрочный характер если несоответствие...
34923. ВВП и другие показатели дохода 32 KB
  ВВП и другие показатели дохода Основным макроэкономическим показателем рыночной экономики безусловно является ВВП. Следует заметить что в ВВП не включается стоимость промежуточных товаров и услуг которые необходимы для осуществления самого процесса производства поскольку они уже входят в стоимость товарной продукции. ВВП это внутренний продукт поскольку в его создании участвуют только резиденты данной страны т. Соответственно в первом случае мы имеем ВВП и ВНД а вычитая из них потребление основного капитала мы получаем чистый...
34924. Виды и причины возникновения инфляции. Кривая Филипса 34 KB
  Виды инфляции: Инфляция спроса порождается избытком совокупного спроса по сравнению с реальным объемом производства. Дефицит товара Инфляция предложения издержек рост цен вызван увеличением издержек производства в условиях недоиспользованных производственных ресурсов. Сбалансированная инфляция цены различных товаров остаются неизменными друг относительно друга. Несбалансированная инфляция цены различных товаров изменяются по отношению друг к другу в различных пропорциях.
34926. Возникновение, сущность, виды и функции денег 57 KB
  О наличии денег на хранении выдавался сертификат квитанция который удостоверял что деньги находятся у банкира на хранении и предъявитель сей бумаги получит определённую сумму. Со временем эти сертификаты стали иметь такую же силу как и реальные деньги. Так появились первые бумажные деньги возникшие из практики использования банковских сертификатов квитанций. Деньги специфический товар который является универсальным эквивалентом стоимости других товаров или услуг.