88815

Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Содержит основные сведения, инструкции, методики организации и прове- дения экспериментов при исследовании схем в среде схемотехнического моделиро- вания Electronics Workbench. Приводятся краткие сведения из теории элементов и устройств, предлагаемых для самостоятельного исследования в ходе двух практи- ческих занятий. Даются формы для записи результатов экспериментов и теоретических расчетов, облегчающие последующий их анализ, а также контрольные вопросы, ориентирующие обучающихся на осознание целей экспериментов и их направленности. Разработан в соответствии с Государственным общеобразовательным стандартом высшего профессионального образования.

Русский

2015-05-04

2 MB

5 чел.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….…3

  1.  СТРУКТУРА ОКНА И СИСТЕМА МЕНЮ…………………………4 

1.1. Меню File…………………………………………………………..5 1.2. Меню Edit…………………………………………………………. 5 1.3. Меню Circuit……………………………………………………….6 1.4. Меню Window…………………………………………………….. 7 1.5. Меню Help……………………………………………………….…7

  1.  Меню Analysis программы EWB 5.0………………………………..8
    1.  Обмен данными с программой PSpice……………………………. 21
  2.  ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ СХЕМ……………………………… 21
  3.  КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ…………………. 25

3.1. Мультиметр (Multimeter)………………………………………….. 25

  1.  Функциональный генератор (Function Generator)………………. 26
    1.  Осциллограф (Oscilloscope)……………………………………….. 27
    2.  Измеритель АЧХи ФЧХ (Bode Plotter)………………………...… 29
    3.  Генератор слова (Word Generator)………………………………... 30
    4.  Логический анализатор (Logic Analyzer)………………………….31
    5.  Логический преобразователь (Logic Converter)…………………. 33
  2.  ПРАКТИЧЕСКИЕ      ЗАНЯТИЯ…………………………………………..35
    1.  Занятие 1. Изучение основных возможностей программы……. 35 Задание 1. Исследование генератора Колпитца…………….. 35 Задание 2. Исследование биполярного транзистора……… 36
    2.  Занятие 2. Моделирование и анализ цифровых устройств…. 41 Задание 1. Исследование триггеров………………………... 41 Задание 2. Исследование счетчиков………………………..  47

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК …………………………………... 50 ПРИЛОЖЕНИЕ. Каталог схемных файлов программы

Electronics Workbench…………………………………………………….. 51


Содержит основные сведения, инструкции, методики организации и прове- дения экспериментов при исследовании схем в среде схемотехнического моделиро- вания Electronics Workbench. Приводятся краткие сведения из теории элементов и устройств, предлагаемых для самостоятельного исследования в ходе двух практи- ческих занятий. Даются формы для записи результатов экспериментов и теоретиче- ских расчетов, облегчающие последующий их анализ, а также контрольные вопро- сы, ориентирующие обучающихся на осознание целей экспериментов и их направ- ленности. Разработан в соответствии с Государственным общеобразовательным стандартом высшего профессионального образования.

Предназначен для студентов дневной формы обучения  специальности 210100 – управление и информатика в технических системах.

Табл. 7. Ил. 43. Библиогр.: 2 назв.

ВВЕДЕНИЕ

Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench предназначена для моделирования и анализа аналоговых, цифровых и цифро-аналоговых схем большой степени сложности. Имеющиеся в про- грамме библиотеки включают в себя большой набор широко распростра- ненных электронных компонентов. Есть возможность подключения и соз- дания новых библиотек компонентов.

Параметры компонентов можно изменять в широком диапазоне зна- чений. Простые компоненты описываются набором параметров, значения которых можно изменять непосредственно с клавиатуры, активные эле- менты - моделью, представляющей собой совокупность параметров и опи- сывающей конкретный элемент или его идеальное представление. Модель выбирается из списка библиотек компонентов, параметры модели также могут быть изменены пользователем.

Широкий набор приборов позволяет производить измерения различ- ных электрических величин, задавать входные воздействия, строить гра- фики. Все приборы изображаются в виде, максимально приближенном к реальному, поэтому работать с ними просто и удобно.

Electronics Workbench может проводить анализ схем на постоянном и переменном токах. При анализе на постоянном токе определяется рабочая точка схемы в установившемся режиме работы. Результаты этого анализа не отражаются на приборах, они используются для дальнейшего анализа схемы. Анализ на переменном токе использует результаты анализа на по- стоянном токе для получения линеаризованных моделей нелинейных ком- понентов. Анализ схем может проводиться как во временной, так и в час- тотной областях. Программа также позволяет производить анализ цифро- аналоговых и цифровых схем.

Результаты моделирования можно вывести на принтер или импорти- ровать в текстовый или графический редактор для их дальнейшей обработки.


Программа Electronics Workbench совместима с программой Pspice, то есть предоставляет возможность экспорта и импорта схем и результатов измерений в различные её версии.

1. СТРУКТУРА ОКНА И СИСТЕМА МЕНЮ

Рабочeе окно программы EWB 5.1 (рис. 1.1) содержит поле меню, линейку инструментов, контрольно-измерительных приборов и линейку библиотек компонентов, одна из которых в развернутом виде показана в левой части окна. В рабочем поле программы располагается моделируемая схема с подключенными к ней “иконками” контрольно-измерительных приборов и краткое описание схемы (description). При необходимости каж- дый из приборов может быть развернут для установки режимов его работы и наблюдения результатов.

Рис. 1.1. Окно программы EWB 5.1

Рассмотрим команды меню программы EWB 5.1 в порядке их сле- дования на рис. 1.1.


  1.  Меню File

Меню File предназначено для загрузки и записи файлов, получения твердой копии выбранных для печати составных частей схемы, а также для импорта/экспорта файлов в форматах других систем моделирования и программ разработки печатных плат.

  1.  Первые четыре команды этого меню: New (Ctrl+N), Open... (Ctrl+0), Save (Ctrl+S), Save As... — типичные для Windows команды ра- боты с файлами, и поэтому пояснений не требуют. Схемные файлы про- граммы EWB имеют следующие расширения: .са3 и .cd3 — аналоговые и цифровые схемы для EWB 3.0, .са4 — аналого-цифровые схемы для EWB
    1.  и .ewb — аналого-цифровые схемы для EWB 5.0.
      1.  Revent to Saved... — стирание всех изменений, внесенных в теку- щем сеансе редактирования, и восстановление схемы в первоначальном виде.
      2.  Print... (CTRL+P) — выбор данных для вывода на принтер: Schematic — схемы (опция включена по умолчанию); Description — описания к схеме;

Part list — перечня выводимых на принтер документов; Label list — списка обозначений элементов схемы; Model list — списка имеющихся в схеме компонентов;

Subcircuits — подсхем (частей схемы, являющихся законченными функциональными узлами и обозначаемых прямоугольниками с названием внутри);

Analysis options — перечня режимов моделирования; Instruments — списка приборов.

В этом же подменю можно выбрать опции печати (кнопка Setup) и отправить материал на принтер (кнопка Print), можно также изменить масштаб выводимых на принтер данных в пределах от 20 до 500 %.

В меню также предусмотрена возможность обмена данными с про- граммой разработки печатных плат EWB Layout.

  1.  Меню Edit

Меню Edit позволяет выполнять команды редактирования схем и ко- пирования экрана.


Первые пять команд этого меню: Cut (CTRL+X), Copy (CTRL+C), Paste (CTRL+V), Delete (Del), Select All (CTRL+A) — типичные для Win- dows команды работы с файлами, и поэтому пояснений не требуют.

Команда Copybits (CTRL+I) превращает курсор мыши в крестик, ко- торым по правилу прямоугольника можно выделить нужную часть экрана. После отпускания левой кнопки мыши выделенная часть копируется в бу- фер обмена, после чего его содержимое может быть импортировано в лю- бое приложение Windows. Копирование всего экрана производится нажа- тием клавиши Print Screen: копирование активной в данный момент части экрана, например, диалогового окна — комбинацией Alt+Print Screen. Команда очень удобна при подготовке отчетов по моделированию, напри- мер при оформлении лабораторных работ.

Команда Show Clipboard - для показа содержимого буфера обмена.

  1.  Меню Circuit

Меню Circuit используется при подготовке схем, а также для задания параметров моделирования. Оно содержит команды управления располо- жением графического изображения компонентов: Flip Horizontal — зер- кальное отображение компонента по горизонтали и Flip Vertical — то же, но по вертикали. Команды Rotate, Flip Horizontal и Flip Vertical могут быть выполнены также нажатием кнопок с соответствующими графиче- скими изображениями.

Команда Component Properties (свойства компонента) содержит ряд закладок. Так, при выборе закладки Value задаются номинальное сопро- тивление компонента (резистора), значение линейного (ТС1) и квадратич- ного (ТС2) температурных коэффициентов сопротивления. С учетом этих параметров действительное значение резистора определяется выражением

R=Rn[1+TC1(T-Tn)+TC2 (T-Tn)2],

где Rn — номинальное сопротивление резистора; Тn=27°С — номинальная температура; Т — текущее значение температуры резистора.

При выборе закладки Fault приводятся условия моделирования и на- бор выводов компонента с опцией на каждый вывод, что позволяет выбо- рочно имитировать ту или иную неисправность. Например, если требуется имитировать нарушение контакта вывода 1 резистора, то в этом случае включаются опции 1 и Open (открыто — обрыв). Введение таких дефектов


в схему позволяет отрабатывать у учащегося навыки поиска и локализации неисправностей.

При выборе закладки Display с помощью диалогового окна задается характер вывода на экран обозначений компонента. При выборе опции Use Schematic Options global setting используются установки, принятые для всей схемы, в противном случае используется индивидуальная настройка вывода на экран позиционного обозначения и номинального значения для каждого компонента.

Диалоговое окно при выборе закладки Analysis Setup позволяет ус- тановить температуру для каждого компонента индивидуально или ис- пользовать ее номинальное значение, принятое для всей схемы (Use global temperature).

Меню команды Component Properties содержит подменю Models для активных компонентов, с помощью которого выбирается тип библио- течного компонента, редактируются его параметры, создается новая биб- лиотека и выполняются другие команды.

Окна команды Schematic Options при выборе закладок Wiring и Printing связаны с прокладкой проводников на схеме и организацией их взаимных соединений (Routing options), удалением проводников (Rewir- ing options) и соединений (Auto-delete connectors — автоматическое уда- ление неиспользуемых соединений, например дублирующих друг друга), с масштабированием выводимой на принтер информации.

  1.  Меню Window

Меню Window содержит следующие команды:

Arrange (CTRL+W) — упорядочивание информации в рабочем окне EWB путем перезаписи экрана, при этом исправляются искажения изобра- жений компонентов и соединительных проводников;

Circuit — вывод схемы на передний план;

Description (CTRL+D) — вывод на передний план описания схемы, если оно имеется, или окно-ярлык для его подготовки (только на англий- ском языке).

  1.  Меню Help

Меню Help построено стандартным для Windows способом. Оно со- держит краткие сведения по всем рассмотренным выше командам, библио-


течным компонентам и измерительным приборам, а также сведения о са- мой программе. Отметим, что для получения справки по библиотечному компоненту его необходимо отметить на схеме щелчком мыши (он высве- тится красным цветом) и затем нажать клавишу F1.

  1.  Меню Analysis программы EWB 5.0
  2.  Первые три команды — Activate (CTRL+G), Stop  (CTRL+T),

Pause (F9) — команды запуска, остановки и прерывания.

  1.  Analysis Options... (CTRL+Y) — набор команд для установки па- раметров моделирования.
    1.  Global — настройки общего характера, задаются с помощью диалогового окна (рис. 1.2), в котором параметры имеют следующее на- значение:

Рис. 1.2. Диалоговое окно настройки параметров моделирования общего характера

 Abstol — абсолютная ошибка расчета токов;

Gmin — минимальная проводимость ветви цепи (про- водимость ветви, меньшая GMIN, считается равной нулю); Pivrel,  Pivtol  —  относи- тельная и абсолютная величины элемента строки матрицы узло- вых проводимостей (например, при расчете по методу узловых потенциалов), необходимые для его выделения в качестве веду-

щего элемента;

Reltol — допустимая от- носительная ошибка расчета напряжений и токов;

Temp — температура, при которой проводится моделирование;

Vntol — допустимая ошибка расчета напряжений в режиме Transient (анализ переходных процессов);

Chgtol — допустимая ошибка расчета зарядов;


Ramptime — начальная точка отсчета времени при анализе переход- ных процессов;

Convstep — относительный размер шага итерации при расчете ре- жима по постоянному току;

Convabsstep — абсолютный размер шага итерации при расчете ре- жима по постоянному току;

Convlimit — включение или выключение дополнительных средств для обеспечения сходимости итерационного процесса (например, за счет использования метода вариации напряжений источников питания;

Rshunt — допустимое сопротивление утечки для всех узлов относи- тельно общей шины (заземления).

Temporary... — объем дисковой памяти для хранения временных файлов (в Мбайт).

  1.  DC — настройка для расчета режима по постоянному току (статический режим). Для настройки этого режима используется диалоговое окно (рис. 1.3), параметры которого имеют следующее назначIеtlн1ие:—   макси-

мальное количество итераций приближен- ных расчетов;

Gminsteps размер приращения проводимости в про- центах от GMIN (ис- пользуется при слабой сходимости итераци- онного процесса);

Srcsteps  —  раз-

мер приращения на- пряжения питания в

 Рис. 1.3. Диалоговое окно установки параметров режима DC

процентах от его номинального значения при вариации напряжения пита- ния (используется при слабой сходимости итерационного процесса).

Кнопка Reset Defaults предназначена для установки по умолчанию

параметров, показанных на рис. 1.2. Используется в том случае, если после редактирования необходимо вернуться к исходным данным.


  1.  Transient — настройка параметров режима анализа переходных процессов (диалоговое окно на рис. 1.4):

Itl4 — максимальное количество итераций за время анализа переходных процес- сов;

Рис. 1.4. Диалоговое окно настройки режима моделирования переходных процессов

дифференциального уравнения:

 Maxord — максималь- ный порядок (от 2 до 6) мето- да интегрирования дифферен- циального уравнения;

Trtol — допуск на по- грешность вычисления пере- менной;

Method — метод при- ближенного    интегрирования

Trapezoidal — метод трапеций, Gear — метод Гира;

Асст — разрешение на вывод статистических сообщений о процессе моделирования.

  1.  Device — выбор параметров МОП-транзисторов (диалоговое ок- но показано на рис. 1.5):

Defad — площадь диффузионной области сто- ка, м2;

Defas — площадь диффузионной области ис- тока, м2;

Defl — длина канала полевого транзистора, м;

Defw — ширина кана-

Рис. 1.5. Выбор параметров МОП-транзисторов

ла, м;

 

Tnom — номинальная

температура компонента;

Bypass — коммутация нелинейной части модели компонента;


Trytocompact — включение или выключение линейной части модели компонента.

  1.  Instruments — настройка параметров контрольно-измери- тельных приборов (рис. 1.6):

Pause after each screen пауза (временная остановка мо- делирования) после заполнения экрана осциллографа по гори- зонтали (Oscilloscope);

Generate time steps auto- matically — автоматическая ус- тановка временного шага (ин- тервала) вывода информации на экран;

Minimum number of time points — минимальное  количе-

ство отображаемых точек за пе- риод наблюдения (регистрации);

 Рис. 1.6. Диалоговое окно настройки параметров

Тмах —промежуток времени от начала до конца моделирования;

Set to Zero — установка в нулевое (исходное) состояние контрольно- измерительных приборов перед началом моделирования;

User-defined — управление процессом моделирования проводится пользователем (ручной пуск и остановка);

Calculate DC operating point — выполнение расчета режима по посто- янному току;

Points per cycle — количество отображаемых точек при выводе амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик (Bode plotter);

Use engineering notation — использование инженерной системы обо- значений единиц измерения (например, напряжения будут выводиться в милливольтах (мВ), микровольтах (мкВ), нановольтах (нВ) и т.д.).

  1.  DC Operating Point —расчет режима по постоянному току. В ре- жиме DC из моделируемой схемы исключаются все конденсаторы и зако- рачиваются все индуктивности.


Рассмотрение DC-режима и последующих команд меню Analysis це- лесообразно вести на примере практических устройств. В качестве таковых используем фильтр верхних частот на операционном усилителе (рис. 1.7) и генератор Колпитца (рис. 1.8).

Рис. 1.7. Фильтр высоких частот на операционном усилителе

Рис. 1.8. Генератор Колпитца

Отметим, что при использовании команд меню Analysis целесооб- разно в меню Circuit>Schematic Options>Show/Hide включить опции Show Reference ID и Show Nodes. Отметим также, что в схеме фильтра входное напряжение во всех случаях принято равным 100 мкВ.

Результаты расчета режима генератора Колпитца по постоянному току показаны на рис. 1.9. В верхней части рисунка указано имя схемного файла. Ниже приведены потенциалы узлов схемы в контрольных точках 1, 2, 3, 4 и на выводах транзистора.

  1.  AC Frequency... — расчет частотных характеристик. Выполнение команды начинается с задания

в диалоговом  окне  (рис.  1.10) следующих параметров:

Fstart, Fstop — границы частотного диапазона (мини- мальное  и  максимальное  зна- чение частоты соответственно);

Sweep type — масштаба по горизонтали: декадный (Decade), линейный (Linear) и октавный (Octave);

Number of points — чис-

ла точек;

Vertical scale — масшта-

ба по вертикали: линейный (Linear), логарифмический (Log) и в децибелах (Decibel);

Nodes in circuit — спи-

ска всех узлов цепи;

Nodes for analysis — но- меров узлов, для которых рас- считываются характеристики схемы, перечень таких узлов устанавливается нажатием кнопок Add -> (добавить) и | <- Remove (удалить);

Simulate — кнопка за- пуска моделирования.

Результаты моделирова-

 Рис. 1.9. Результат расчета режима

по постоянному току генератора Колпитца

Рис. 1.10. Окно выбора параметров моделирования


ния фильтра представлены на рис. 1.11 в виде амплитудно-частотной (АЧХ — верхняя кривая) и фазо-частотной (ФЧХ — нижняя кривая) ха- рактеристик. Аналогичные характеристики можно получить также и с по- мощью измерителя АЧХ-ФЧХ, причем с более высокой точностью за счет сканирования АЧХ и ФЧХ в выбранных точках визирной линейкой.

Дополнительные манипуляции с результатами расчета выполняются с помощью командных кнопок, расположенных в верхней части окна (рис. 1.11). Первые восемь кнопок являются стандартными и пояснений не

требуют. Назначение третьей группы кнопок рассмотрено ниже.

Рис. 1.11. Результаты расчета частотных характеристик фильтра

Рис. 1.12. Окно оформления результатов моделирования General

4.1.    Properties  —     параметры         графического изображения,   таково назва- ние первой  кнопки. При ее нажатии  открывается диало- говое     окно    (рис.     1.12), имеющее закладки General, Left Axis, Bottom Axis, Right Axis, Top Axis и Traces.

Окно General состоит из четырех блоков:

Title — редактирование названия с возможностью изменения шрифта;

Grid — нанесение на графики сетки с возможно- стью редактирования толщи- ны линий и их цвета;

Trace Legend — ото- бражение на экране сигнала в контрольных точках схемы с указанием цвета соответст- вующих графиков;

Cursors — вывод на эк- ран характеристик АЧХ и ФЧХ в табличном виде  для одного или всех выбранных узлов схемы.

При выборе заставки Left Axis диалоговое окно оформления резуль- татов моделирования имеет вид, показанный на рис. 1.13. Оно состоит из следующих блоков:

Label — редактирование обозначения оси Y с возможностью изме- нения шрифта и его атрибутов (например, можно заменить символ обозна- чения напряжения V на U);

Axis — изменение толщины линии оси Y и ее цвета;

Division — количество разбиений в одном большом делении сетки; Range — диапазон значений по оси Y;

Scale — установка масштаба по оси Y (линейный, логарифмический и т.д.).

Рис. 1.13.  Окно оформления результатов моделирования Left Axis

Для заставок Bottom Axis, Rigt Axis и Top Axis окна настроек имеют аналогичный вид. Для заставки Traces окно настроек показано на рис. 1.14.

Окно состоит из следующих блоков:

Trace — выбор номера контрольной точки, для которой редактирует- ся изображение характеристики;

Label — задание метки рассматриваемой точки (на рис. 1.14 она сов-


падает с номером контрольной точки, однако здесь может быть размещена и другая информация в виде комментариев);

Pen Size — выбор ширины линии для изображения характеристики;

Color — выбор цвета ли-

нии;

 

Sample — образец линии; Х Range — выбор оформ-

Рис. 1.14.  Окно оформления результатов моделирования Traces

ления для оси X, аналогичного выбранному в окне Bottom Axis или Top Axis;

Y Range — выбор оформ- ления для оси Y, аналогичного выбранному в окне Left Axis (рис. 1.13) или Right Axis;

Offsets — установка сме- щения координат по осям Х и Y.

  1.  — эти кнопки имеют соответственно названия Toggle Grid (вставить сетку), Toggle Legend (вставить обозна- чение контрольной точки), Tog- gle Cursor (вывести числовые данные), Restore Graph (восста- новить графическое обозначение, т.е. проигнорировать введенные изменения), Reverse Color (ин- вертировать цвет).
  2.  Transient... — расчет

переходных процессов. Диалого- вое окно команды (рис. 1.15) со-

Рис. 1.15.  Задание режимов моделирования

переходных процессов

держит следующие данные:  Initial conditions — уста-

новка  начальных  условий  моделирования;  назначение  составных  частей этого блока рассматривались при описании окна, изображенного на рис. 1.6;


Tstart — время начала анализа переходных процессов; Tstop — время окончания анализа;

Generate time steps automatically — расчет переходных процессов с переменным шагом, выбираемым автоматически в соответствии с допус- тимой относительной ошибкой RELTOL, задаваемой в окне, изображенном на рис. 1.2; если эта опция выключена, то расчет ведется с учетом двух других опций, описанных при рассмотрении окна настройки параметров (см. рис. 1.6);

Tstep — временной шаг вывода результатов моделирования на экран монитора.

Порядок использования пара- метров Nodes in circuit описан при рассмотрении окна выбора парамет- ров моделирования (см. рис. 1.10).

При указанных в рассмотрен- ном окне параметрах результаты моделирования переходных процес- сов в фильтре представлены  на рис. 1.16.

Здесь показан также ярлык (он может быть размещен в любом мес-

те экрана), с помощью которого можно узнать, в какой точке схемы снята синусоида.

 Рис. 1.16. Результаты моделирования переходных процессов в фильтре

Из рис. 1.16 видно запаздывание выходного сигнала относительно входного.

  1.  Fourier... — проведение Фурье-анализа (спектрального анализа). При выборе этой команды необходимо задать параметры моделирования с помощью диалогового окна (рис. 1.17), в котором опции имеют следующее назначение:

Output node — номер контрольной точки (узла), в которой анализи- руется спектр сигнала;

Fundamental frequency — основная частота колебания (частота пер- вой гармоники);


Number harmonic —число гармоник, подлежащих анализу;

Vertical scale — масштаб по оси Y (линейный, логарифмический, в децибелах);

Рис. 1.17. Окно установки режима Фурье-анализа

 Advanced — набор опций этого блока предназначен для оп- ределения более тонко структуры анализируемого сигнала путем введения дополнительных выбо- рок (по умолчанию выключены);

Number of points per har- monic — количество отсчетов (выборок) на одну гармонику;

Sampling frequency — час- тота следования выборок;

Display  phase  —  вывод  на

экран распределения фаз всех гармонических составляющих в

виде непрерывной функции (по умолчанию выводится график только ам- плитуд гармоник);

Output as line graph — вывод на экран распределения амплитуд всех

гармонических составляющих в виде непрерывной функции (по умолчанию — в виде линейчатого спектра).

Если в окне (см. рис. 1.17) установить последние две опции, то в результате анализа получают кривые  распределения амплитуд в логарифмическом масштабе и распределения фаз гармонических составляющих.

Рис. 1.18. Окно установки параметров

моделирования

  1.   Monte Carlo... — стати- стический анализ по методу Мон-

те-Карло. В диалоговом окне установки параметров моделирования для этой команды (рис. 1.18) задаются следующие параметры:


Number of runs — количество статистических испытаний;

Global Tolerance — отклонения параметров резисторов, конденсато- ров, индуктивностей, источников переменного и постоянного тока и на- пряжения;

Seed — начальное значение случайной величины (этот параметр оп- ределяет начальное значение датчика случайных чисел и может задаваться в пределах 1...32767 ;

Distribution type − закон распределения случайных чисел: Uniform − равновероятное распределение на отрезке (-1, +1) и Gaussian − гауссовское распределение на отрезке (-1, +1) с нулевым средним значением и средне- квадратическим отклонением 0,25. Требуемый закон распределения выби- рается после нажатия кнопки в поле рассматриваемой опции.

Global tolerance — отклонение параметров резисторов, конденсато- ров, индуктивностей, источников переменного и постоянного тока и на- пряжения;

Collating function — характеристики схемы (выбираются из предла- гаемого списка): максимальное и минимальное значение величины (Max. value, Min. value), максимальная и минимальная частота (Frequency at max. Frequency at min), значение частоты (Rise edge frequency. Fall edge fre- quency), при котором происходит пересечение заданного уровня порогово- го напряжения Threshold снизу-вверх и сверху-вниз;

Output node — выбор выходной точки схемы.

В нижней части окна перечислены режимы моделирования, для ко- торых может быть проведен многовариантный анализ. В правом нижнем углу находятся кнопки для установки параметров этих режимов, диалого- вые окна которых практически не отличаются от рассмотренных выше.

Результаты статистического анализа генератора Колпитца при ука- занных на рис. 1.18 значениях параметров приведены на рис. 1.19, а, на ко- тором ломаная кривая показывает изменения постоянной составляющей (напряжения покоя) на выходе схемы при случайном изменении парамет- ров ее компонентов при числе испытаний 20.

В режиме анализа переходных процессов результаты статистических испытаний при числе испытаний 2 показаны на рис. 1.19, б (малое число испытаний выбрано из чисто оформительских соображений, поскольку каждый  результат  испытаний  отображается  другим  цветом,  и  в  черно-


белом исполнении это выглядело бы не лучшим образом).

На рис. 1.19,б приведены также среднее значение контролируемой

 

а) б)

Рис. 1.19.   Результаты статистических испытаний генератора Колпитца:

а - изменение постоянной составляющей; б - режим анализа переходных процессов

величины Mean, ее среднеквадратическое отклонение Standard deviation

(std), процентное содержание данных с отклонениями в ±1 std, ±2 std и т.д.

  1.  Display Graph — этой командой вызываются на экран графики результатов выполнения одной из команд моделирования. Если в процессе моделирования использовано несколько команд этого меню, то результаты их выполнения накапливаются и в знакомом нам окне отображаются в ви- де закладок с наименованием команд, которые могут перемещаться кноп- ками, расположенными в правом верхнем углу окна. Это позволяет опера- тивно просматривать результаты моделирования без его повторного про- ведения. Отметим, что вызов команды происходит автоматически при вы- полнении первой же команды из меню Analysis. Если в схеме использует- ся осциллограф, то после запуска моделирования и предварительно уста- новленной команды Display Graph в ее окне появляется закладка Oscillo- scope с изображением осциллограммы; если используется измеритель АЧХ-ФЧХ, то появляется закладка Bode с изображением АЧХ и ФЧХ и т.д. Одновременно графическая информация выводится также и на основ- ные приборы.


1.7. Обмен данными с программой PSpice

Обмен данными с PSpice и другими программами (OrCAD, EWB Layout и др.) производится с помощью команд Export и Import меню File.

Перед выполнением команды Export необходимо загрузить файл схемы.

В строке "Тип файла" можно выбрать следующие типы файлов: Spice (*.cir), WAD PCB (*.net). Tango (*.net). Eagle (*.scr), Layo1 (*.cmp), Ultimate (*.plc), EWB Layout (*.plc).

При выборе типа файла Spice получаем файл с расширением .cir

данном случае 2m-osc.cir) с текстовым описанием схемы в формате PSpice. В случае импорта файлов в формате PSpice в программе EWB вы- полняется построение принципиальной схемы. После выбора команды Im- port открывается диалоговое окно, в котором необходимо указать имя им- портируемого файла (только в формате SPICE). После этого вызывается меню размещения (Part Placement). Выбор в этом меню режимов Default (по умолчанию) и Quick (быстрый) приводит к достаточно быстрому вы- воду схемы, однако вид ее получается крайне неудобочитаемым. Выбор режима Customized (самостоятельная настройка) приводит к цепочке по- следовательно вызываемых меню, в которых корректируется размещение, скорость формирования изображения схемы, плотность размещения, мак-

симальное количество проводников.

  1.  ТЕХНОЛОГИЯ ПОДГОТОВКИ СХЕМ

Прежде чем создавать чертеж принципиальной схемы средствами программы EWB, необходимо на листе  бумаги подготовить ее эскиз с примерным расположением компонентов и с учетом возможности оформ- ления отдельных фрагментов в виде подсхем. Целесообразно также озна- комиться с библиотекой готовых схем программы (см. приложение) для выбора аналога (прототипа) или использования имеющихся решений в ка- честве подсхем.

В общем случае процесс создания схемы начинается с размещения на рабочем поле EWB компонентов из библиотек программы в соответст- вии с подготовленным эскизом. Разделы библиотеки программы EWB по- очередно могут быть вызваны с помощью меню Window или с помощью


“иконок”, расположенных рядом с линейкой контрольно-измерительных приборов (см. рис. 1.1). Каталог выбранной библиотеки устанавливается в любое место стандартным способом — перетаскиванием за шапку заго- ловка. Для открытия каталога нужной библиотеки необходимо подвести курсор мыши к соответствующей “иконке” и нажать один раз левую кноп- ку, после чего серый фон “иконки” меняется на желтый. Необходимый для создания схемы значок (символ) компонента переносится из каталога на рабочее поле программы движением мыши при нажатой левой кнопке, по- сле чего кнопка отпускается (для фиксирования символа) и производится двойной щелчок по значку компонента. В раскрывающемся диалоговом окне устанавливаются требуемые параметры (сопротивление резистора, тип транзистора и т.д.), выбор подтверждается нажатием кнопки Accept или клавиши Enter. На этом этапе необходимо предусмотреть место для размещения контрольных точек и “иконок” контрольно-измерительных приборов.

Если в схеме используются компоненты одинакового номинала (на- пример, резисторы с одинаковым сопротивлением), то номинал такого компонента рекомендуется задать непосредственно в каталоге библиотеки и затем переносить компоненты в нужном количестве на рабочее поле. Для изменения номинала компонента необходимо два раза щелкнуть мышью по символу его графического изображения и в раскрывающемся после это- го окне внести изменения.

При размещении компонентов схемы на рабочем поле программы EWB 5.0 можно воспользоваться динамическим меню.

После размещения компонентов производится соединение их выво- дов проводниками. При этом необходимо учитывать, что к выводу компо- нента можно подключить только один проводник. Для выполнения под- ключения курсор мыши подводится к выводу компонента, и после появле- нии прямоугольной площадки синего цвета нажимается левая кнопка. По- являющийся при этом проводник протягивается к выводу другого компо- нента до появления на нем такой же прямоугольной площадки, после чего кнопка мыши отпускается, и соединение готово.

При необходимости подключения к этим выводам других проводни- ков в библиотеке Passive выбирается точка (символ соединения) и перено- сится на ранее установленный проводник. Чтобы точка почернела (перво-


начально она имеет красный цвет), необходимо щелкнуть мышью по сво- бодному месту рабочего поля. Если эта точка действительно имеет элек- трическое соединение с проводником, то она полностью окрашивается черным цветом. Если на ней виден след от пересекающего проводника, то электрического соединения нет, и точку необходимо установить заново. После удачной установки к точке соединения можно подключить еще два проводника.

Если соединение нужно разорвать, курсор подводится к одному из выводов компонентов или точке соединения. При появлении площадки нажимается левая кнопка, проводник отводится на свободное место рабо- чего поля, после чего кнопка отпускается. Если необходимо подключить вывод к имеющемуся на схеме проводнику, то проводник от вывода ком- понента курсором подводится к указанному проводнику, и после появле- ния точки соединения кнопка мыши отпускается. Следует отметить, что прокладка соединительных проводников производится автоматически, причем препятствия — компоненты и другие проводники — огибаются по ортогональным направлениям (по горизонтали или вертикали).

Точка соединения может быть использована не только для подклю- чения проводников, но и для введения надписей (например, указания вели- чины тока в проводнике, его функционального назначения и т.п.). Для это- го необходимо дважды щелкнуть по точке и в раскрывшемся окне ввести необходимую запись (не более 14 символов), причем запись можно сме- щать вправо путем введения слева нужного количества пробелов. Это свойство может быть использовано и в том случае, когда позиционное обо- значение компонента (например Cl, R10) накладывается на рядом прохо- дящий проводник или другие элементы схемы.

Если необходимо переместить отдельный сегмент проводника, к не- му подводится курсор, нажимается левая кнопка, и после появления в вер- тикальной или горизонтальной плоскости двойного курсора производятся нужные перемещения.

Подключение к схеме контрольно-измерительных приборов произ- водится аналогично. Причем для таких приборов, как осциллограф или ло- гический анализатор, соединения целесообразно проводить цветными про- водниками, поскольку их цвет определяет цвет соответствующей осцилло- граммы. Цветные проводники целесообразны не только для обозначения


проводников одинакового функционального назначения, но и для провод- ников, находящихся в разных частях схемы (например, проводники шины данных до и после буферного элемента). Примеры такого оформления можно найти в каталогах готовых схем (см. файл ad.c-dacl.ca4).

При обозначении  компонентов  необходимо придерживаться  реко- мендации правил, предусмотренных ЕСКД (единой системой конструктор- ской документации). Что касается пассивных компонентов, то при выборе их обозначений особых трудностей не возникает. Трудности возникают при выборе активных элементов микросхем, транзисторов и т.п., особенно при необходимости использования компонентов отечественного производ- ства, когда требуется установить точное соответствие функциональных обозначений выводов и параметров зарубежных и отечественных компо- нентов. Для облегчения этой задачи можно воспользоваться таблицами со- ответствия зарубежных и отечественных компонентов.

При импортировании в создаваемую схему другой схемы или ее фрагментов целесообразно действовать в следующей последовательности:

  •  командой File>Save As записать в файл создаваемую схему, указав его имя в диалоговом окне (расширение имени файла указывать не обяза- тельно, программа сделает это автоматически);
  •  командой File>0pen загрузить на рабочее поле импортируемую схему стандартным для Windows образом;
  •  командой Edit>Select All выделить схему, если импортируется вся схема, и выделить ее нужную часть;
  •  командой Edit>Copy скопировать выделенную схему в буфер;
  •  командой File>0pen загрузить создаваемую схему;
  •  командой Edit>Paste вставить содержимое буфера обмена на ра- бочее поле; после вставки импортируемая схема будет выделена (и отме- чена красным цветом) и может оказаться наложенной на создаваемую схе- му;
  •  клавишами управления или мышью отбуксируйте импортирован- ную часть в нужное место, после чего можно отменить выделение;
  •  после подключения импортированной схемы необходимо щелчка- ми мыши пройтись по всем ее компонентам, чтобы исключить их смеще- ния, возникающие при буксировке и приводящие к ступенчатым искаже- ниям проводников.


Перемещения отдельных фрагментов схемы при ее компоновке вы- полняются вышеописанным образом после выделения фрагмента.

После подготовки схемы рекомендуется составить ее описание (ок- но-ярлык вызывается из меню Window>Description), в котором указыва- ется назначение; после проведения моделирования  указываются его ре- зультаты. К сожалению, программа EWB позволяет вводить описание только на английском языке. Кроме того, в EWB не предусмотрены сред- ства для редактирования графических изображений компонентов, а также введения новых шрифтов.

  1.  КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ    ПРИБОРЫ

Панель контрольно-измерительных приборов находится под полем меню рабочего окна программы EWB 5.0 (см. рис. 1.1) и содержит цифро- вой мультиметр, функциональный генератор, двухканальный осциллограф, измеритель амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик, гене- ратор слов (кодовый генератор), 16-канальный логический анализатор и логический преобразователь (рис. 3.1).

Общий порядок работы с приборами такой: “иконка” прибора курсором перено- сится на рабочее поле и подключается про-

водниками к исследуемой схеме. Для приве- дения  прибора  в  рабочее  (развернутое)  со-

 Рис. 3.1.  Панель контрольно- измерительных приборов

стояние необходимо дважды щелкнуть  курсором по его  “иконке”.  Рас- смотрим каждый прибор подробно.

  1.  Мультиметр (Multimeter)

На лицевой панели мультиметра (рис. 3.2) распо- ложен дисплей для отображения результатов измере- ния, клеммы для подключения к схеме и кнопки управ- ления:

 — выбор режима измерения тока, напряжения, сопротивления и ослабления (затухания);

 выбор режима измерения перемен-

ного или постоянного тока;

 — режим установки параметров муль-

 

Рис. 3.2. Лицевая панель мультиметра


тиметра. После нажатия на эту кнопку открывается диалоговое окно (рис. 3.3), на котором обозначены:

Ammeter resistance — внутреннее сопро- тивление амперметра;

Voltmeter resistance — входное сопротив- ление вольтметра;

Ohmmeter current — ток через контроли- руемый объект;

Decibel standard — установка эталонного напряжения  VI  при  измерении  ослабле-

ния или усиления в децибелах (по умол-

Рис. 3.3. Окно установки

режимов мультиметра

чанию Vl = l В). При этом для коэффици- ента передачи используется формула:

K[дБ]=20log(V2/Vl), где V2 - напряжение в контролируемой точке.

Приведем пример использования мультиметра в режиме dB. Пред- положим, что необходимо измерить коэффициент передачи аудиоусилите- ля на частоте 20 кГц. Для этого к его входу подключим источник перемен- ного синусоидального напряжения частотой 20 кГц и напряжением V1=1 В, а к выходу — мультиметр. Предположим далее, что в режиме из- мерения напряжения получена величина выходного напряжения V2=100 В. Следовательно, коэффициент передачи усилителя K= V2/Vl =100. Переве- дем мультиметр в режим dB, тогда получим значение коэффициента уси- ления в децибелах K[дБ]=20log100=40 дБ. Предположим далее, что частота входного сигнала увеличена до 100 кГц и получено напряжение на выходе усилителя V2=0,1 В, т.е. коэффициент передачи в данном случае составля- ет К=0,1/1=0,1. В режиме dB мультиметр измерит К[дб]=20log0,1= -20 дБ.

Отметим, что мультиметр измеряет эффективное (действующее) значение переменного тока.

  1.  Функциональный генератор (Function Generator)

Лицевая панель генератора показана на рис. 3.4.

Управление генератором ocyществляется следующими кнопками:

 — выбор формы выходного сигнала: синусои- дальной (выбрана; по умолчанию), треугольной и прямоугольной;


Frequency— установка частоты выходного сигнала;

Duty cycle— установка коэффицента заполнения в %: для импульс- ных  сигналов  это  отношение  длительности

импульса к периоду повторения — величина, обратная скважности, для треугольных сигна- лов — соотношение между длительностями переднего и заднего фронта;

Amplitude — установка амплитуды вы- ходного сигнала;

Offset -  установка смещения (постоян- ной составляющей) выходного сигнала;

 Рис. 3.4. Лицевая панель функционального генератора

парафазный сигнал.

—  выходные  зажимы;  при  заземлении  клеммы Сommon (общий) на клеммах "-" и "+" получаем

  1.  Осциллограф (Oscilloscope)

Лицевая панель осциллографа показана на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Лицевая панель осциллографа

Осциллограф имеет два канала (CHANNEL) А и В с раздельной ре- гулировкой чувствительности в диапазоне от 10 мкВ/дел (mV/Div) до 5 кВ/дел (kV/Div) и регулировкой смещения по вертикали (Y POS). Выбор режима по входу осуществляется нажатием кнопок   . Режим АС предназначен для наблюдения только сигналов переменного тока (его еще называют режимом "закрытого входа", поскольку в этом режиме на входе усилителя включается разделительный конденсатор, не пропускающий по- стоянную составляющую). В режиме 0 входной зажим замыкается на зем- лю. В режиме DC (включен по умолчанию) можно проводить осциллогра-


фические измерения как постоянного, так и переменного тока. Этот режим еще называют режимом "открытого входа", поскольку входной сигнал по- ступает на вход вертикального усилителя непосредственно. С правой сто- роны от кнопки DC расположен входной зажим.

Режим развертки выбирается кнопками   . В режиме Y/T (обычный режим, включен по умолчанию) реализуются следующие режи- мы развертки: по вертикали — напряжение сигнала, по горизонтали — время; в режиме В/А: по вертикали — сигнал канала В, по горизонтали — сигнал канала А; в режиме А/В: по вертикали — сигнал канала А, по гори- зонтали — сигнал канала В.

В режиме развертки Y/T длительность развертки (TIME BASE) мо- жет быть задана в диапазоне от 0,1 нс/дел (ns/div) до 1 с/дел (s/div) с воз- можностью установки смещения в тех же единицах по горизонтали, т.е. по оси Х (X POS).

В режиме Y/T предусмотрен также ждущий режим (TRIGGER) с за- пуском развертки (EDGE) по переднему или заднему фронту запускающе- го сигнала (выбирается нажатием кнопок ) при регулируемом уровне (LEVEL) запуска, а также в режиме AUTO (от канала А или В), от канала А, от канала В или от внешнего источника (ЕХТ), подключаемого к зажиму в блоке управления TRIGGER. Названные режимы запуска развертки выби-

раются кнопками

.

Заземление осцил- лографа осуществляется с помощью клеммы GROUND в правом верх- нем углу прибора.

При нажатии на кноп- ку Zoom лицевая панель ос- циллографа существенно ме-

няется (см. рис. 3.6): увели-

Рис. 3.6. Лицевая панель осциллографа

в режиме ZOOM

чивается  размер  экрана, появляется  возможность

прокрутки изображения по горизонтали и его сканирования с помо- щью вертикальных визирных линий (синего и красного цвета), кото-


рые за треугольные “ушки” (они обозначены также цифрами 1 и 2) могут быть установлены с помощью курсора в любое место экрана. При этом в индикаторных окошках под экраном приводятся результаты измерения на- пряжения, временных интервалов и их приращений (между визирными ли- ниями).

Изображение можно инвертировать нажатием кнопки Reverse и за- писать данные в файл нажатием кнопки Save. Возврат к исходному со- стоянию осциллографа — нажатием кнопки Reduce.

  1.  Измеритель АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter)

Измеритель (рис. 3.7) предназначен для анализа амплитудно- частотных (при нажатой кнопке Magnitude, включена по умолчанию) и фазо-частотных (при нажатой кнопке Phase) характеристик при логариф- мической (кнопка LOG, включена по умолчанию) или линейной (кнопка LIN) шкале по осям Y (Vertical) и Х (Horizontal).

Рис. 3.7.  Лицевая панель измерителя АЧХ и ФЧХ

Настройка измерителя заключается в выборе пределов измерения коэффициента передачи и вариации частоты с помощью кнопок в окошках F — максимальное и I — минимальное значение. Значение частоты и соот- ветствующее ей значение коэффициента передачи или фазы индицируются в окошках в правом нижнем углу измерителя. Значения указанных величин в отдельных точках АЧХ или ФЧХ можно получить с помощью верти- кальной визирной линии, находящейся в исходном состоянии в начале ко- ординат и перемещаемой по графику мышью или кнопками ← , →. Ре- зультаты измерения можно записать также в текстовый файл. Для этого необходимо нажать кнопку Save и в диалоговом окне указать имя файла (по умолчанию предлагается имя схемного файла). В полученном таким


образом текстовом файле с расширением  .bоd АЧХ и ФЧХ представляют- ся в табличном виде.

Подключение прибора к исследуемой схеме осуществляется с помо- щью зажимов IN (вход) и OUT (выход). Левые клеммы зажимов подклю- чаются соответственно ко входу и выходу исследуемого устройства, а пра- вые — к общей шине. Ко входу устройства необходимо подключить функ- циональный генератор или другой источник переменного напряжения, при этом каких-либо настроек в этих устройствах не требуется.

  1.  Генератор слова (Word Generator)

Внешний вид генератора слова в развернутом виде показан на рис. 3.8.

Генератор (его называют еще кодовым генератором) предназначен для генерации двадцати 16-разрядных двоичных слов, которые набираются

пользователем на экране, расположенном в левой части лицевой панели.

Каждая кодовая комбинация зано- сится с помощью клавиатуры, номер ре- дактируемой ячейки фиксируется в окошке Edit блока Adress (на рис. 3.8 помещена цифра 0003, поскольку курсор находится в третьей ячейке, верхняя ячейка — нулевая). Всего таких ячеек и, следовательно,  комбинаций  —  2048.  В

Рис. 3.8. Лицевая панель генератора слова

процессе  работы генератора в отсеке Adress индицируется номер текущей

ячейки (Current), ячейки инициализации или начала работы (Initial) и ко- нечной ячейки (Final).

Выдаваемые на 16 выходов (в нижней части генератора) кодовые комбинации индицируются в текстовом (ASCII) и двоичном коде (Binary) в пошаговом (при нажатии кнопки Step), циклическом (при нажатии кнопки Cycle) режимах или с выбранного слова до конца (при нажатии клавиши Burst) при заданной частоте посылок (установка — нажатиями кнопок в окнах Frequency).

Запуск генератора осуществляется по переднему или заднему фронту с помощью кнопок . Имеется внешний запуск (нажата кнопка Ex-


ternal) по готовности данных (клемма Data ready). Сигнал с этого выхода сопровождает каждую выдаваемую на выход кодовую комбинацию и ис- пользуется в том случае, когда исследуемое устройство обладает свойст- вом квитирования (подтверждения). В этом случае после получения оче- редной кодовой комбинации и сопровождающего его сигнала Data ready исследуемое устройство должно выдать сигнал подтверждения получения данных, который подается на вход синхронизации генератора (клемма в блоке Trigger) и производит очередной запуск генератора.

К органам управления относится также кнопка Breakpoint — преры-

вание работы генератора в указанной ячейке. При этом требуемая ячейка выбирается на дисплее генератора курсором, а затем нажимается кнопка Breakpoint. После нажатия кнопки Pattern появляется меню, показанное на рис. 3.9, в котором обозначено:

Рис. 3.9. Окно предустановок генератора слова

 Clear  buffer  —  стереть  содержимое

всех ячеек (содержимое буфера экрана);

Open — загрузить кодовые комбина- ции (из файла с расширением .dp);

Save — записать все набранные на эк- ране комбинации в файл;

Up counter — заполнить буфер экрана кодовыми комбинациями, начиная с 0 в нуле- вой ячейке и далее с прибавлением 1 в каж- дой последующей ячейке;

Down counter — заполнить буфер экрана кодовыми комбинациями, начиная с FFFF в нулевой ячейке и далее с уменьшением на 1 в каждой по- следующей ячейке;

Shift right − заполнить каждые четыре ячейки комбинациями 1-2-4-8 со смещением их в следующих четырех ячейках вправо (см. на рис. 3.8 нижние ячейки);

Shift left − то же самое, но со смещением влево.

  1.  Логический анализатор (Logic Analyzer)

Внешний вид логического анализатора показан на рис. 3.10. Анализатор предназначен для отображения на экране монитора 16-

разрядных кодовых последовательностей одновременно в 16 точках схемы.


Он снабжен двумя визирными линейками (как в осциллографе в режиме Zoom), что позволяет получать точные отсчеты временных интервалов Tl, T2 и Т2-Т1, а также линейкой прокрутки по горизонтали, что позволяет анализировать процессы на большом временном интервале.

В блоке Clock имеются клеммы для подключения как обыч- ного (Extend), так и из- бирательного (Qualifier) источника запускающих сигналов, параметры ко- торых могут быть уста- новлены с помощью ме- ню на рис. 3.11, вызы- ваемого кнопкой Set.

Запуск  генератора

можно производить по

Рис. 3.10. Лицевая панель логического анализатора

переднему (Positive) или

заднему (Negative) фронту запускающего сигнала с использованием внеш- него (External) или внутреннего (Internal) источника. В окне Clock quali-

fier можно установить значение логического сигнала (0, 1 или X), при котором производится за- пуск анализатора.

Дополнительные условия запуска анализа- тора могут быть выбраны с помощью диалогового окна (рис. 3.12), которое вызывается кнопкой Set в

блоке Trigger.

Рис. 3.11. Меню установки параметров запускающих

сигналов

С помощью этого окна в каналах А, В и С


можно задать нужные двоичные 16-разрядные комбинации сигналов и за- тем в строке Trigger combinations установить дополнительные условия отбора.

Перечислим некоторые из

них:

 

A OR В - запуск анализатора

от канала А или В;

A THEN В - запуск анализа- тора от канала А, если сигнал в канале В;

OR В) THEN С - запуск анализатора от канала А или В, если сигнал в канал С равен 1.

 

Рис. 3.12. Окно установки дополнительных параметров запуска

В окне Trigger qualifier можно задать логические сигналы 1, 0 или X, при наличии которых производится запуск анализатора.

  1.  Логический преобразователь (Logic Converter)

Внешний вид логического преобразователя показан на рис. 3.13.

На лицевой панели преобразователя показаны клеммы-индикаторы входов А, В,..., Н и одного выхода OUT, экран для отображе- ния таблицы истинности ис- следуемой схемы, экран- строка для отображения ее булева  выражения  (в  ниж-

ней  части).  В  правой  части панели расположены кнопки

 Рис. 3.13. Лицевая панель логического преобразователя

управления процессом преобразования (Conversions). Возможные вариан- ты использования преобразователя:

  1.  Логический анализ n-входового устройства с одним выходом (вхо- ды исследуемого устройства подключаются к клеммам А... Н, а выход — к клемме OUT). В этом случае, используя кнопки управления, получим:


1.1. — таблицу истинности исследуемого устройства;

1.2. — булево выражение, реализуемое устройством;

1.3. — минимизированное булево выражение;

1.4. — схему устройства на логических элементах без ограничения их типа;

1.5.  — схему устройства только на логических эле- ментах И-НЕ.

1.6 — таблицу истинности по булеву выражению.

  1.  Синтез логического устройства по таблице истинности.
    1.  Щелчком мыши по входным клеммам А, В,..., Н, начиная с клеммы А, активизируем мышью требуемое число входов анализатора (на рис. 3.10 показаны активными входы А, В, С и D), в результате чего на эк- ране анализатора получим начальную таблицу истинности, в которой бу- дут представлены все возможные комбинации входных сигналов и соот- ветствующие им значения логических сигналов (0 или 1) в столбце OUT.
    2.  Отредактируем полученную таблицу в соответствии с заданием путем записи 1 или Х в столбце OUT в строках, которые по комбинациям входных сигналов соответствуют заданным. Пусть, например, в первой строке при комбинации входных сигналов 0000 (см. рис. 3.13) нужно на выходе получить не 0, а 1. Для этого ставим курсор мыши на первую стро- ку в столбце OUT, производим щелчок и на клавиатуре вводим 1. Даль- нейшие перемещения с целью редактирования остальных строк столбца OUT удобнее производить с помощью клавиш управления курсором. При этом данные в столбцах А, В, С и D редактирования не требуют, поскольку в этих столбцах уже имеются все возможные комбинации.

Далее выполняем команды из п. 1, начиная с подп. 1.2.

  1.  Синтез логического устройства по булеву выражению.
    1.  Булево выражение заносится в экран-строку после предвари- тельной ее активизации. Используются символы А...Н, при инверсии − А'...Н'.
    2.  Нажимая кнопку , получаем таблицу истинности. Далее выполняем команды п. 1, начиная с подп. 1.3.


4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

  1.  ЗАНЯТИЕ 1.  ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРОГРАММЫ ELECTRONICS WORKBENCH

Задание 1. Исследование генератора Колпитца

Цель

  1.  Изучение схемы и режимов работы генератора Колпитца.
  2.  Анализ характеристик генератора при заданных параметрах.

Приборы и элементы

1. Модель генератора Колпитца.

2. Источник постоянной ЭДС.

3. Осциллограф.

Краткие теоретические сведения

Генератор, построенный по схеме

Колпитца, называют

также

автогенератором с емкостной обратной связью. Колебательный контур такого генератора подразделяется на две части. В одну часть, обладающую емкостной реактивностью, входит конденсатор, в другую часть контура, обладающую индуктивной реактивностью, входят индуктивность и конденсатор, который используется в качестве элемента обратной связи генератора. Резонансная частота колебательного контура определяет частоту генерации.

Программа работы

  1.  Загрузить схему генератора Колпитца.
  2.  Рассчитать режим по постоянному току и зафиксировать результаты.
  3.  Произвести многовариантный анализ генератора в режимах, указанных преподавателем.
  4.  Произвести расчет частотных характеристик и зафиксировать ре- зультат в виде АЧХ, ФЧХ и в табличном виде.
  5.  Произвести расчет переходного процесса. Результаты вывести в виде графика и зафиксировать.


  1.  Произвести спектральный анализ. Результаты зафиксировать.
  2.  Произвести статистический анализ при заданных параметрах.  Ре- зультаты зафиксировать.

Задание 2. Исследование биполярного транзистора

Цель

  1.  Исследование зависимости тока коллектора от тока базы и напря- жения база-эмиттер.
  2.  Анализ зависимости коэффициента усиления по постоянному току от тока коллектора.
  3.  Исследование работы биполярного транзистора в режиме отсечки.
  4.  Получение входных и выходных характеристик транзистора.
  5.  Определение коэффициента передачи по переменному току.
  6.  Исследование динамического входного сопротивления транзистора.

Приборы и элементы

  1.  Модель биполярного транзистора 2N3904.
  2.  Источники ЭДС.
  3.  Амперметры.
  4.  Вольтметры.
  5.  Осциллограф.

Краткие теоретические сведения

Схема для  исследования  характеристик  транзистора  показана  на

рис. 4.1. Статический коэф- фициент передачи тока опре- деляется как отношение тока коллектора IК к току базы IБ: βDC = IК / IБ .

Коэффициент  передачи

тока βАC определяется отно- шением приращения ∆IK кол- лекторного  тока  к  вызываю-

Рис. 4.1. Схема  для исследования статических характеристик транзистора

 щему его приращению ∆IБ   ба- зового тока: βАC = ∆IK / ∆IБ.


Дифференциальное входное сопротивление rвх транзистора в схеме с общим эмиттером (ОЭ)  определяется при фиксированном значении на- пряжения коллектор-эмиттер. Оно может быть найдено как отношение приращения напряжения база-эмиттер к вызванному им приращению ∆IБ тока базы: rвх = ∆UБЭ /∆IБ = (UБЭ2 - UБЭ1)/( IБ2 - IБ1).

Дифференциальное входное сопротивление rвх транзистора в схеме с ОЭ через параметры транзистора определяется следующим выражением:

rвх   = rБ  + βАC rЭ,

где rБ  - распределенное сопротивление базовой области полупроводника;

rЭ - дифференциальное сопротивление перехода база-эмиттер, в свою очередь определяемое из выражения rЭ = 25/ IЭ ( IЭ - постоянный ток эмиттера в миллиамперах).

Из-за малости rБ  им можно пренебречь, и тогда rвх   = βАC rЭ. Сопротивление rЭ  для биполярного транзистора сравнимо с диффе-

ренциальным входным сопротивлением транзистора в схеме с общей ба- зой, которое определяется при фиксированном значении напряжения база- коллектор. Оно может быть найдено как отношение приращения ∆UБЭ к вызванному им приращению ∆IЭ тока эмиттера: rвх. об  = ∆UБЭ /∆IЭ .

Через параметры транзистора это сопротивление определяется вы- ражением: rвх. об = rБ / βАC+ rЭ, в котором первым слагаемым из-за малости rБ можно пренебречь и считать, что дифференциальное сопротивление пе- рехода база-эмиттер rвх. об = rЭ .

Порядок проведения экспериментов

Эксперимент 1. Определение статического коэффициента передачи тока транзистора

А. Включить схему 4.1. Записать результаты измерения тока коллектора, тока базы и напряжения коллектор-эмиттер в раздел "Ре- зультаты экспериментов". По полученным данным подсчитать статический коэффициент передачи транзистора βDC . Результат записать в раздел "Ре- зультаты экспериментов".

Б. Изменить номинальное  значение источника ЭДС ЕБ   до величины

  1.  В. Включить схему. Записать результаты измерения тока коллектора, тока базы и напряжения коллектор-эмиттер в раздел "Результаты экспери-


ментов". По полученным результатам подсчитать коэффициент βDC и запи- сать его значение в раздел "Результаты экспериментов".

В. Изменить номинальное значение источника ЭДС ЕК до величины 5 В. Запустить схему. Записать результаты измерения тока коллектора, то- ка базы и напряжения коллектор-эмиттер в раздел "Результаты экспе- риментов". По полученным данным подсчитать статический коэффициент передачи транзистора βDC . Результат записать в раздел "Результаты экспе- риментов". Вернуть исходный номинал ЕК.

Эксперимент 2. Измерение обратного тока коллектора

В схеме (см. рис. 4.1) установить номинальное значение источника ЭДС ЕБ − 0 В. Включить схему. Записать результаты измерения тока кол- лектора для данных значений тока базы и напряжения коллектор-эмиттер в раздел "Результаты экспериментов".

Эксперимент 3. Получение выходной характеристики транзистора в схеме с ОЭ

А. В схеме (см. рис. 4.1) провести измерения тока коллектора IK для каждого значения ЕК и ЕБ и заполнить табл. 4.1 в разделе "Результаты экс- периментов". По данным таблицы построить график зависимости IK   от ЕК .

Б. Собрать схему, изображенную на рис. 4.2.

Включить схему. Зарисовать, соблюдая масштаб, осциллограмму выходной характери- стики в раздел "Результаты экспериментов".

Повторить измерения для каждого зна- чения ЕБ из табл. 4.1. Осциллограммы выход- ных характеристик для разных токов базы за- рисовать на одном графике в раздел "Ре- зультаты экспериментов".

В.  По  выходной  характеристике  найти

Рис. 4.2. Схема для исследования динамических характеристик транзистора сигналов

коэффициент передачи тока βАC  при  измене- нии базового тока с 10 до 30 µА (ЕК = 10 В). Результат записать в раздел "Результаты экс- периментов".


Результаты экспериментов

Эксперимент 1. Определение коэффициента передачи транзистора по постоянному току

А. Напряжение источника ЭДС ЕБ = 5,7 В

Ток базы транзистора IБ = _ Ток коллектора транзистора IК = _ Напряжение коллектор-эмиттер UКЭ = _ Статический коэффициент передачи βDC =    

Б. Напряжение источника ЭДС ЕБ = 2,68 В

Ток базы транзистора IБ = _ Ток коллектора транзистора IК = _ Напряжение коллектор-эмиттер UКЭ = _ Статический коэффициент передачи βDC =    

В. Напряжение источника ЭДС ЕК = 5 В

Ток базы транзистора IБ = _    Ток коллектора транзистора IК =       Напряжение коллектор-эмиттер UКЭ = _ Статический коэффициент передачи βDC =     

Эксперимент 2. Измерение обратного тока коллектора

Обратный ток коллектора IК0 =  _ Ток базы транзистора IБ = _      Напряжение коллектор-эмиттер UКЭ = _

Эксперимент 3. Получение выходной характеристики транзистора в схеме с ОЭ

Таблица 4.1

 


Осциллограммы входных характеристик транзистора для разных то- ков базы   

Расчет коэффициента передачи тока βАC  по результатам измерений

Содержание отчета

  1.  Краткое описание возможностей программы Electronics Workbench.
    1.  Результаты расчета генератора Колпитца в режиме постоянного тока.
      1.  Результаты расчета частотных характеристик.
      2.  Результаты расчета переходного процесса, спектрального и стати- стического анализа при заданных параметрах.
      3.  Результаты экспериментов по исследованию биполярного транзистора.
      4.  Выводы по работе.

Вопросы для самопроверки

  1.  Каково назначение программы Electronics Workbench?
  2.  Можно ли отнести Electronics Workbench к системам автоматизи- рованного проектирования?
  3.  Каким образом можно составить библиотеку моделей компонен- тов, состоящую из отечественных комплектующих?
  4.  Каким образом можно получить краткие сведения о модели конкретного компонента?
  5.  Что  такое  спектральный  анализ  и  какой  командой  его  можно выполнить?
  6.  В каком меню содержатся команды по управлению расположени- ем графического изображения компонентов?
  7.  Какие компоненты располагаются в каталогах библиотеки Custom и Favorites?
  8.  Какая  команда  позволяет  включать  и  выключать  нелинейную часть модели компонента?
  9.  Команда Component Properties содержит ряд закладок. В какой за- кладке задаются номинальные сопротивления компонента, значения ли- нейного и квадратичного температурных коэффициентов?
  10.  Каким образом можно менять шрифт символов и его атрибуты?
  11.  Что означает моделирование схемы по постоянному току?


  1.  ЗАНЯТИЕ 2.  МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ

Задание 1. Исследование триггеров

Цель

  1.  Изучение структуры и алгоритмов работы асинхронных и син- хронных триггеров.
    1.  Исследование функций переходов и возбуждения основных типов триггеров.
    2.  Изучение взаимозаменяемости триггеров различных типов.

Приборы и элементы

  1.  Генератор слов.
  2.  Вольтметр.
  3.  Логические пробники.
  4.  Источник напряжения + 5 В.
  5.  Источник сигнала "логическая единица".
  6.  Двухпозиционные переключатели.
  7.  Двухвходовые элементы И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ и триггеры.

Краткие теоретические сведения

Триггер - простейшая цифровая схема, относящаяся к устройствам последовательностного типа. В отличие от комбинационных устройств, состояние выхода Y которых в любой момент времени определяется толь- ко текущим состоянием входа X (Y = F(X)), состояние выхода триггера как последовательностной схемы зависит еще и от его внутреннего состояния Q: Y=F(X,Q).

Другими словами, триггер является не только преобразователем, но и хранителем предшествующей и источником текущей информации (со- стояния). Это свойство обеспечивается наличием у него обратных связей.

Триггер имеет два устойчивых состояния: Q=1 и Q=0, поэтому его иногда называют бистабильной схемой. В каком из этих состояний ока- жется триггер, зависит от сигналов на входах триггера и от его предыду- щего состояния, т. е. он имеет память. Можно сказать, что триггер является элементарной ячейкой памяти.


Тип триггера определяется алгоритмом его работы. В зависимости от алгоритма работы триггер может иметь установочные, информационные и управляющие входы. Установочные входы определяют состояние триггера независимо от состояния других входов. Входы управления разрешают за- пись данных, подающихся на информационные входы. Наиболее распро- страненными являются триггеры RS, JK, D и Т-типов.

Условия переходов триггеров из одного состояния в другое (алго- ритм работы) можно описать табличным, аналитическим или графическим способами.

Табличное описание работы, например, RS-триггера (рис. 4.3) пред- ставлено в табл. 4.2 (таблица переходов) и табл. 4.3 (характеристическая таблица).

Таблица 4.2 Таблица 4.3

 

Рис. 4.3. R-S триггер

В таблицах использованы  следующие  обо- значения:

Qt - предшествующее состояние выхода;

Qt+1   -  новое  состояние,  устанавливающееся после перехода (возможно Qt+1 = Qt);

х - безразличное значение сигнала: 0 или 1;

  •  - неопределенное состояние.

Аналитическое описание (характеристическое

уравнение) можно получить из табл. 4.2 и 4.3 по правилам алгебры логики:

  

Qt+1= R S  R Qt= R (S  Qt).

Зависимость Qt+1 от Qt характеризует свойство запоминания предшествующего состояния.

Графическое описание работы RS-триггера иллюстрируется графом (рис. 4.4).

Граф на рис. 4.4,а показывает, что схема, которая находилась в со- стоянии Q=0, сохраняет это состояние как при воздействии входного набо- ра R=0, S=0, так и при воздействии R=1, S=0. Если же на вход схемы, на-


ходящейся в состоянии Q=0, подействовать набором R=0, S=1, то она пе- реходит в состояние Q=1 и сохраняет его при входных наборах R=0, S=1 либо R=0, S=0.

а) б)

Рис. 4.4. Графическое описание работы R-S триггера: а - полный граф; б - компактный граф

Ha риc. 4.4,б тот же граф триггера нарисован более компактно. Вход- ные сигналы, которые могут принимать любые значения (как 0, так и 1), обозначены как X, а позиция обозначения соответствует последовательно- сти R, S.

Аналогично таблица переходов (табл. 4.4) и характеристическая таб- лица (табл. 4.5) JK-триггера имеют вид:

Таблица 4.4 Таблица 4.5

 

Порядок проведения экспериментов

Эксперимент 1. Исследование RS-триггера

А. Собрать схему, изображенной на рис. 4.5.

Включите схему. Последовательно подайте на схему следующие сигналы: S=0, R=1; S=0, R=0; S=1, R=0; S=0, R=0. Убедитесь в том, что:

  •  при S=0, R=1 триггер устанавливается в со-

Рис. 4.5. Схема исследования R-S триггера

 стояние Q=0;

  •  при переходе к S=0, R=0 триггер сохраняет прежнее состояние выхода Q=0;


  •  при S=1, R=0 триггер устанавливается в состояние Q=1;
  •  при переходе к 8=0, R=0 триггер сохраняет прежнее состояние вы- хода Q=1.

Б. Для каждого перехода (изменения состояния или сохранения пре- дыдущего) нарисуйте в разделе "Результаты экспериментов" граф перехода. По результатам эксперимента заполните  таблицу функций возбуждения, приведенную в разделе "Результаты экспериментов" (табл. 4.6).

Эксперимент 2. Исследование JK-триггера, построенного на базе логических элементов и RS-триггеров

Используя библиотечные элементы программы EWB, соберите схе- му, изображенную на рис.4.6.

Рис. 4.6. Схема исследования JK-триггера

Включите схему. Изменяя уровень сигнала на входе С, составьте временные диаграммы сигналов на выходах Q1 и Q2 обоих RS-триггеров и зарисуйте их в раздел "Результаты экспериментов". Укажите режим рабо- ты триггера. Определите моменты изменения сигналов Q1 и Q2 по отно- шению к моментам изменения сигнала С. Отразите различие во временах переключения RS-триггеров на диаграммах.

Эксперимент 3. Исследование D-триггера

А. Собрать схему, изображенную на рис.4.7. Включите схему. Убедитесь в том, что:

  •  при R=1, S=0 триггер устанавливается в 1 (Q=1, Q'=0) независимо от состояния остальных входов;


  •  при R=0, S=1 триггер устанавливается в 0 (Q=0, Q'=1) независимо от состояния остальных входов.

Б. Установите S' = R' = 1, проверьте истинность характеристической таблицы триггера, по результатам эксперимен-

та заполните табл. 4.7 в разделе "Результаты экспериментов".

В. Составьте временные диаграммы ра- боты триггера для всех возможных комбина- ций Qt, Dt и зарисуйте их в раздел "Результаты экспериментов".

Эксперимент 4. Исследование работы D-триггера в счетном режиме

Соберите схему, изображенную на рис. 4.8. Подавая на счетный вход С тактовые им-

пульсы с помощью ключа [С] и определяя со- стояние выходов триггера при помощи пробни- ков,  составьте  временные  диаграммы  работы

триггера в счетном режиме и занесите их в раз- дел "Результаты экспериментов".

Результаты экспериментов

Эксперимент 1. Исследование RS-триггера

 Рис. 4.7. Схема исследования D-триггера

Рис. 4.8. Схема исследования D-триггера в счетном режиме

Состояние входов Граф перехода Таблица 4.6

S=0, R=1

При переходе к S=R=0 При R=1, S=0

При переходе к S=R=0


Эксперимент 2. Исследование JK-триггера, построенного на базе логических элементов и RS-триггеров

Диаграмма работы триггера

Эксперимент 3. Исследование D-триггера

Таблица 4.7

Qt

Qt+1

J

К

0

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

Диаграмма работы триггера

Эксперимент 4. Исследование работы D-триггера в счетном режиме

Диаграмма работы триггера


Задание 2. Исследование счетчиков

Цель

  1.  Изучение структуры и исследование работы суммирующих и вы- читающих счетчиков.
  2.  Изучение способов изменения коэффициента пересчета счетчиков.
  3.  Исследование работы счетчиков с коэффициентом пересчета, от- личным от 2 .

Приборы и элементы

  1.  Генератор слов.
  2.  Логический анализатор.
  3.  Логические пробники.
  4.  Источник напряжения + 5 В.
  5.  Генератор тактовых импульсов.
  6.  Источник сигнала "логическая единица".
  7.  Двухпозиционные переключатели.
  8.  Базовые двухвходовые логические элементы.
  9.  Базовые триггеры RS, JK и D-типов.

Краткие теоретические сведения

Счетчик - устройство для подсчета числа входных импульсов. Число, представляемое состоянием его выходов по фронту каждого входного им- пульса, изменяется на единицу. Счетчик можно реализовать на нескольких триггерах. В суммирующих счетчиках каждый входной импульс увеличи- вает число на его выходе на единицу, в вычитающих счетчиках каждый входной импульс уменьшает это число на единицу. Наиболее простые счетчики - двоичные.

Счетчики можно реализовать на триггерах, которые соединяют по- следовательно. Выход каждого триггера действует на тактовый вход сле- дующего. Для того чтобы реализовать суммирующий счетчик, необходимо счетный вход очередного триггера подключать к инверсному выходу пре- дыдущего. Для того чтобы изменить направление счета (реализовать вычи- тающий счетчик), используют следующие способы:


а) считывание выходных сигналов счетчика не с прямых, а с ин- версных выходов триггеров;

б) изменение структуры связей в счетчике. Подача на счетный вход следующего триггера сигнала не с инверсного, а с прямого выхода преды- дущего триггера.

Порядок проведения экспериментов

Эксперимент 1. Исследование вычитающего счетчика

А. Собрать схему, изображенную на рис. 4.9.

Включите схему. Зарисуйте временные диаграммы работы вычи- тающего счетчика в раздел "Результа- ты экспериментов".

Б. В  схеме на рис. 4.9  входы

Рис. 4.9. Схема исследования вычитающего счетчика

логического анализатора подключите к инверсным входам триггеров.

Включите схему. Зарисуйте полученные временные диаграммы в раздел "Результаты экспериментов" и сравните их с диаграммами, полученными в эксперименте 1.

Эксперимент 2. Исследование счетчика с измененным коэффициентом пересчета

Собрать  схему, изображенную на pиc. 4.10. Включите схему. Подавая на вход схемы тактовые импульсы при помощи ключа С и на- блюдая состояние выходов счетчика при помощи логи- ческих пробников, составьте временные диаграммы рабо- ты счетчика и определите ко-

Рис. 4.10. Схема исследования счетчика с измененным коэффициентом пересчета

эффициент пересчета. Ре- зультаты занесите в раздел "Результаты экспериментов".


Эксперимент 3. Исследование регистра Джонсона

Собрать схему, изображенную на рис. 4.11. Счетное устройство, приведенное на рисунке,

получило название регистра Джонсона, или регистра с перекрестными связями. Включите схему. Постройте временные диаграммы  сигналов  на  выходах  тригге-

ров. Определите коэффициент пересчета регистра Джонсона. Результаты занесите в раздел "Результаты экспериментов".

 Рис. 4.11. Схема исследования регистра Джонсона

Результаты экспериментов

Эксперимент 1. Исследование вычитающего счетчика Временные диаграммы.

Эксперимент 2. Исследование счетчика с измененным коэффициентом пересчета

Временные диаграммы

Эксперимент 3. Исследование регистра Джонсона Временные диаграммы


Содержание отчета

  1.  Краткое описание возможностей программы Electronics Workbench в проведении анализа электрических схем и методик их выполнения.
  2.  Результаты экспериментов по исследованию триггеров и счетчиков.
  3.  Выводы по работе.

Вопросы для самопроверки

  1.  Какой командой осуществляется стирание всех изменений, вне- сенных в текущем сеансе редактирования, и восстановление схемы в пер- воначальном виде?
  2.  Какая команда превращает курсор мыши в крестик, которым по правилу прямоугольника можно выделить нужную часть экрана?
  3.  Какой командой можно восстановить схему в ее первоначальном виде после внесения изменений?
  4.  Каким образом можно получить твердую копию схемы (на прин- тере) и список составляющих ее компонентов?
  5.  Как на схеме обозначаются контрольные точки, для чего они нуж- ны и в каких случаях их нужно знать?
  6.  Какой командой можно провести анализ модели в частотной об- ласти и какие характеристики при этом можно получить?
  7.  Каким образом можно подключить вывод компонента к проводнику?
  8.  Назовите элемент для образования в схеме узла соединений. Какие дополнительные функции он может выполнять?
  9.  Каким образом с помощью осциллографа можно получить значе- ния амплитуды сигнала и его частоты?
  10.  Каким образом можно получить разноцветные осциллограммы сигналов на  экране осциллографа и как их разнести по вертикали  для удобства наблюдения?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1.  Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. - М.: Солон-Р, 1999. - 512 с.
  2.  Панфилов Д.И. и др. Электротехника и электроника в эксперимен- тах и упражнениях: Практикум на Electronics Workbench: В 2 т. / Под общ. ред. Д.И. Панфилова. – М.: ДОДЭКА, 2000. – 288 с.


ПРИЛОЖЕНИЕ

Каталог схемных файлов программы Electronics Workbench

lhp-filt.ewb — фильтр первого порядка с ОУ на выходе (2, 3, 4) 2m-oscil.ewb — транзисторная схема генератора Колпитца (3) 3phase.ewb — трехфазный диодный выпрямитель (3) 3sta_amp.ewb — двухкаскадный транзисторный усилитель (2, 3) 3stg_amp.ewb — трехкаскадный транзисторный усилитель (2, 3) 555-1.ewb — мультивибратор на ИМС 555 (2, 3)

555fm.ewb — преобразователь напряжение-частота на ИМС 555 (2, 3) 5ord-lo.ewb — фильтр пятого порядка на двух ОУ (2, 3, 4) 60notch.ewb — фильтр-пробка на 60 Гц на ОУ (2, 3, 4)

74151.ewb — мультиплексор 1х8 на ИМС 74151 (5, 6)

7493.ewb — 4-разрядный счетчик на ИМС 7493 (5, 6)

7805.ewb — стабилизатор напряжения 7805, эмулируемый на компонентах библиотек Control, Active и Passive

adc-dacl.ewb — демонстрационная схема включения АЦП и ЦАП из библиотеки Hybrid (2, 3, 5, 6)

alu181.ewb — схема включения ИМС 74181 (4-разрядное АЛУ К155ИПЗ) (5, 6) amdetect.ewb — диодный детектор амплитудно-модулированных колебаний (3)

am-mod.ewb — схема формирования амплитудно-модулированных колебаний на ана- логовом умножителе из библиотеки Active (3)

amp.ewb — УНЧ на двух ОУ (3)

ampdiv.ewb — аналоговое делительное устройство на ОУ и умножителе из библиотеки Aqtive (3)

ana-dig.ewb — формирователь цифрового сигнала из синусоидального сигнала с ис- пользованием ОУ и МОП-транзистора (3)

astbldig.ewb — генератор прямоугольных импульсов на двух элементах НЕ с транзи- сторным ключом на выходе для управления лампой накаливания.

bargrfl.ewb — УНЧ с выпрямителем на выходе для управления светодиодным изме- рителем уровня выходного напряжения со встроенным дешифратором из биб- лиотеки Indie (2, 3)

bargrf2.ewb — светодиодный измеритель уровня без дешифратора из библиотеки Indie с управлением от 10-разрядного параллельного АЦП на 10 ОУ (2, 3)

audiodsn.ewb — УНЧ на ОУ (2, 3)


bass-amp.ewb — корректирующий УНЧ-предусилитель с подъемом АЧХ +18 дБ на частоте 30Гц (2,4)

bootstra.ewb — предусилитель на МОП-транзисторе (3)

choke.ewb — схема для исследования переходных процессов в двухполупериодном вы- прямителе с индуктивной нагрузкой

chop.ewb — амплитудный модулятор на полевом транзисторе (2, 3) ckfssb.ewb — транзисторный выходной каскад класса В (2, 3)

cmos_osc.ewb  —  генератор  импульсов  на  3  элементах  НЕ  серии  КМОП  (2,  3) comexp.ewb — усилитель-ограничитель на ОУ (3)

common-e.ewb — схема для исследования транзисторного каскада с ОЭ (2, 3)

dig-ana.ewb — схема световой и звуковой сигнализации на библиотечных компонентах (2) dig_osc.ewb — импульсный генератор на двух элементах НЕ в виде подсхем на MOП

транзисторах (3)

dig-osc2.ewb — вариант генератора прямоугольных импульсов на 2 элементах НЕ серии КМОП (З)

dimmer.ewb — схема для демонстрации работы диодных ограничителей напряжения с индикатором на лампочке накаливания (3)

fet_curv.ewb — схема для исследования ВАХ полевого транзистора (2, 3) fregdbll.ewb —  удвоитель частоты на базе аналогового умножителя (3) fregdbl2.ewb — схема включения мультивибратора из группы Hybrid (2, 6)

gates, ewb — схема формирования цифрового сигнала на ОУ и комбинационная логи- ческая схема на компонентах группы Gates в демонстрационном режиме (3, 6)

higain.ewb — ультралинейный выходной каскад УНЧ на полевых транзисторах (2, 3 kirch_cn.ewb — демонстрация закона Кирхгофа.

lissajou.ewb —демонстрация фигур Лиссажу (3)

logicprb.ewb — схемы формирования прямоугольных сигналов из синусоидальных на базе ОУ и элементах НЕ (2, 3)

lossxlin.ewb — схема для исследования линии связи с потерями (2, 3, 4)

modltion.ewb — схема для демонстрации приемо-передающей системы, состоящей из генератора несущей и модулятора на ОУ, резистивного аттенюатора, приемни- ка прямого усиления на ОУ, диодного детектора и УНЧ на ОУ (2, 3)

musicl.ewb, music2.ewb — схемы включения компонентов библиотек Hybrid, Indi Control peak_det.ewb— схема пикового детектора на ОУ (3)

phasshift.ewb — фазовращатель на ОУ (3)

polysrc.ewb — три схемы включения полиномиального источника из библиотеки Control


pwramp.ewb — УНЧ с транзисторным выходным каскадом класса В (2, 3) rectivier.ewb — мостовые выпрямительные схемы (3)

wienosl2.ewb — автогенератор на ОУ и мостовой схеме с элементами стабилизации rf_front.ewb — избирательный высокочастотный усилитель на полевом транзисторе с

общим затвором и библиотечных трансформаторах в качестве фильтрующих элементов (2,3)

rfsidetn.ewb — формирователь прямоугольных импульсов на ИМС 555 (2, 4) riaa.ewb — избирательный УНЧ на ОУ (4)

spefch.ewb — полосовой УНЧ на двух ОУ (4)

thevenin.ewb — для изучающих основы электротехники —демонстрация к теореме Тевенина translin.ewb — схема для исследования линии связи без потерь (2, 4)

voltreg.ewb — источник питания на ИМС 7805 с выходным напряжением 5В (3) wien.ewb — схема для исследования мостовой схемы Вина (3)

wienosc.ewb — автогенератор на ОУ и мостовой схеме Вина (3) 1hp-filt.ewb — ВЧ-фильтр на ОУ (2, 3, 4)

2m-osc.ewb — транзисторный генератор Колпитца на 2 МГц (3) 555var.ewb — мультивибратор на микросхеме таймера 555 (3)

regulate.ewb  —  транзисторный  стабилизатор  напряжения  компенсационного  типа  с имитацией пульсаций на входе (3)

stepdrv.ewb — моделирование цепи управления шаговым двигателем на JK-тригге-рах и логических схемах

ua709.ewb — схема операционного усилителя цА709 с номиналами сопротивлений ре- зисторов и емкостей внутренней коррекции (3)

stereamp.ewb — схема двухканального стереоусилителя на ОУ и транзисторах с ре- гулированием уровня и баланса (3)

video.ewb — схема видеопредусилителя UA733 (3)



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

12172. Диагностика работоспособности материнской карты с помощью POST card 35.25 KB
  Лабораторная работа № 16 Диагностика работоспособности материнской карты с помощью POST card 1. Цель работы Научиться пользоваться POST картой 2. Теоретические сведения POST карта тестер для диагностики и ремонта материнских плат ...
12173. Строение, принцип действия и тех.обеспечение ИБП 116.11 KB
  Лабораторная работа №19 Строение принцип действия и тех.обеспечение ИБП 1. Цель работы Изучение принципа работы ИБП 2. Теоретические сведения Составные части ИБП Реализация основной функции достигается работой устройства от аккумуляторов установленных в корпу...
12174. Сборка разборка ПК. Замена основных узлов 652.51 KB
  Лабораторная работа №20 Сборка разборка ПК. Замена основных узлов 1. Цель работы Научиться собирать и разбирать ПК 2. Теоретические сведения Подготовка к сборке компьютера Итак перед вами лежат все необходимые комплектующие вашего будущего системного блока. ...
12175. Работа операционной системы MS-DOS 99.52 KB
  Лабораторная работа № 21 Работа операционной системы MSDOS 1. Цель работы Изучение работы с операционной системой MSDOS 2. Теоретические сведения Работа в MSDOS Как компьютер хранит данные Вы должны знать как компьютер хранит данные в своей памяти. В первую очередь ...
12176. Установка операционной системы семейства Windows 270.69 KB
  Лабораторная работа №22 Установка операционной системы семейства Windows. 1. Цель работы Изучение процесса установки Windows XP 2. Теоретические сведения Windows XP – это одна из самых популярных операционных систем с удобным пользовательским интерфейсом. Она инсталлируетс...
12177. Установка операционной системы UNIX 64.74 KB
  Лабораторная работа № 23 Установка операционной системы UNIX 1. Цель работы Изучение процесса установки UNIX 2. Теоретические сведения Основы инсталляции UNIX Инсталляция UNIX на диск требует больше знаний и предварительного планирования чем инсталляция DOS или Microsoft Wi...
12178. Установка операционной системы Linux 65.23 KB
  Лабораторная работа №24 Установка операционной системы Linux 1. Цель работы Изучение процесса установки Linux OC 2. Теоретические сведения Процесс установки Linux на ваш компьютер во многом определяется используемым дистрибутивом и специальным программным обеспечение...
12179. Состав и назначение пакета офисных программ MS-Office 25.63 KB
  Лабораторная работа №25 Состав и назначение пакета офисных программ MSOffice 1. Цель работы Изучение пакетного офиса MSOffice 2. Теоретические сведения Microsoft Office Офисный пакет приложений созданных корпорацией Microsoft для операционных систем Microsoft Windows и Apple Mac OS X. В
12180. Работа с антивирусными программами 27.44 KB
  Лабораторная работа № 26 Работа с антивирусными программами 1. Цель работы Изучение работы с антивирусными программами 2. Теоретические сведения Антивирусная программа антивирус программа для обнаружения компьютерных вирусов а также нежелательных считаю