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

10 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

12464. Основы работы с программой MathCad 479 KB
  Основы работы с программой MathCad MathCad 14.0 программа помогающая выполнять различные вычисления математические операции. Спомощью нее можно узнать значение функции в конкретных точках построить график функции вычислять всевозможные формулы решать нелинейные уравн
12465. Технические каналы утечки речевой конфиденциальной информации 96.12 KB
  Цель: закрепление знаний о технических каналах утечки речевой конфиденциальной информации и выработка практических навыков работы с контрольноизмерительной аппаратурой регистрирующей акустические и виброакустические колебания в различных средах их распространения...
12466. Методологія системного аналізу і системного моделювання 48.5 KB
  Методологія системного аналізу і системного моделювання Завдання: Ознайомитися з теоретичним матеріалом. Скласти конспект за планом: поняття системи основна властивість системи; найважливіші характеристики системи визначення; зміст і резул
12467. Прямі методи розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь. Метод Гаусса та LU-розкладу 56.5 KB
  Лабораторна робота №1 Прямі методи розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь. Метод Гаусса та LUрозкладу. Мета роботи: ознайомитися з методами розв‘язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь. Розглянути особливості реалізації прямих методів розв‘язання ...
12468. Проектирование металлического моста под железную дорогу 627.76 KB
  Полная длина моста определяется по заданному отверстию моста с учетом количества пролетов в схеме моста и конструктивных параметров опор (тип устоя, толщина промежуточной опоры и т.д.).
12469. Розв’язання функціональних рівнянь з однією змінною 372.82 KB
  Лабораторна робота №3 Розв’язання функціональних рівнянь з однією змінною Мета роботи: ознайомитися з методами розв‘язання рівнянь з однією змінною розглянути реалізацію цих методів у середовищі MatLab. Задачі лабораторної роботи: реалізувати один з методів у ві
12470. Розв‘язання систем нелінійних рівнянь. Метод Ньютона 87.49 KB
  Лабораторна робота №4 Чисельні методи Лабораторна робота №4 Розв‘язання систем нелінійних рівнянь. Метод Ньютона. Мета роботи: познайомитися з методами розв‘язання
12471. Інтерполяційні поліноми Лагранжа. Сплайн-інтерполяція 86.49 KB
  Лабораторна робота №5 Інтерполяційні поліноми Лагранжа. Сплайнінтерполяція. Мета роботи: познайомитися з методами інтерполяції складних функцій реалізувати заданий за варіантом метод інтерполяції у середовищі МatLAB. Завдання до виконання роботи: Доповнити сис...
12472. Чисельне інтегрування. Формули Ньютона-Котеса 508.05 KB
  Лабораторна робота №6 Чисельне інтегрування. Формули НьютонаКотеса. Мета роботи: познайомитися з методами чисельного інтегрування реалізувати заданий за варіантом метод інтегрування у середовищі МatLAB. Завдання до виконання роботи: Доповнити систему МatLAB файл