Electronics Workbench - сіздің компьютеріңіздегі электронды зертхана

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе

Кез-келген электрондық құрылғының дамуы физикалық немесе математикалық модельдеумен қатар жүреді. Физикалық модельдеу жоғары материалдық шығындармен байланысты, өйткені ол модельдерді жасауды және оларды көп іздеуді қажет етеді. Физикалық модельдеу көбінесе құрылғының өте күрделілігіне байланысты мүмкін емес, мысалы, үлкен және өте үлкен интегралды схемаларды жобалау кезінде. Бұл жағдайда олар компьютерлік техниканың құралдары мен әдістерін қолдана отырып, математикалық модельдеуге жүгінеді. Мысалы, белгілі P-CAD пакетінде цифрлық құрылғыларды логикалық модельдеу блогы бар, бірақ жаңадан бастаушылар, оның ішінде студенттер үшін игеруде айтарлықтай қиындықтар туындайды. DesignLab жүйесін пайдалану кезінде қиындықтар аз болмайды.

Electronics Workbench бағдарламасын Interactive Image Technologiesфирмасы әзірледі. Бағдарламаның ерекшелігі - бақылау және өлшеу құралдарының болуы, олардың сыртқы түріне және олардың өндірістік аналогтарына жақын сипаттамаларына. Бағдарламаны үйренуге оңай және қолдануға ыңғайлы. Схеманы құрастырғаннан және оны ішкі тізбектерді жобалап жеңілдеткеннен кейін модельдеу кәдімгі қосқышты басудан басталады.

Electronics Workbench - сіздің компьютеріңіздегі электронды зертхана. Electronics Workbench схемасын модельдеу жүйесі электр тізбектерін модельдеуге және талдауға арналған бағдарлама.

Electronics Workbench бағдарламалық жасақтамасы аналогтық, цифрлық және цифрлық-аналогтық тізбектерді күрделіліктің жоғары деңгейлерін модельдеуге мүмкіндік береді. Бағдарламада қол жетімді кітапханаларға кеңінен қолданылатын электронды компоненттердің үлкен жиынтығы кіреді. Жаңа компоненттер кітапханаларын қосуға және жасауға болады. Компоненттің параметрлерін мәндердің кең ауқымында өзгертуге болады. Қарапайым компоненттер параметрлер жиынтығымен сипатталады, олардың мәндерін пернетақтадан тікелей өзгертуге болады, белсенді элементтер - параметрлер жиынтығы болып табылатын және белгілі бір элементті немесе оның идеалды көрінісін сипаттайтын модель арқылы. Модель компоненттер кітапханаларының тізімінен таңдалады, модель параметрлерін қолданушы да өзгерте алады. Аспаптардың кең спектрі әртүрлі шамаларды өлшеуге, кіріс әсерлерін орнатуға, графиктер құруға мүмкіндік береді. Барлық құрылғылар нақтыға мүмкіндігінше жақын түрінде бейнеленген, сондықтан олармен жұмыс қарапайым және ыңғайлы. Имитациялық нәтижелерді принтерге шығаруға немесе одан әрі өңдеу үшін мәтіндік немесе графикалық редакторға импорттауға болады. Electronics Workbench P-SPICE-мен үйлесімді, яғни диаграммалар мен өлшеу нәтижелерін әртүрлі нұсқаларда экспорттау және импорттау мүмкіндігін ұсынады.

Бағдарламаның негізгі артықшылықтары

1. Уақытты үнемдеу, нақты зертханада жұмыс жасау эксперимент дайындауға көп уақытты қажет етеді. Енді Electronics Workbench пайда болған кезде электронды зертхана әрдайым жақын болады, бұл электр тізбектерін зерттеуге қол жетімді етеді. 2. Өлшеу сенімділігі, табиғатта екі бірдей бірдей элементтер болмайды, яғни барлық нақты элементтерде мәндер ауқымы кең болады, бұл эксперимент кезінде қателіктерге әкеледі. Electronics Workbench-те барлық элементтер қатаң белгіленген параметрлермен сипатталады, сондықтан эксперимент кезіндегі нәтиже тек элементтердің параметрлері мен есептеу алгоритмімен анықталатын қайталанатын болады. 3. Ыңғайлы өлшеулер, қатесіз оқыту мүмкін емес, ал нақты зертханадағы қателіктер кейде экспериментатор үшін өте қымбатқа түседі. Electronics Workbench-пен жұмыс істей отырып, эксперимент кездейсоқ электр тогының соғуынан сақтандырылған және дұрыс құрастырылмаған тізбекке байланысты құрылғылар істен шықпайды. Осы бағдарламаның арқасында пайдаланушының қолында нақты өмірде қол жетімді болмайтын осындай көптеген құрылғылар бар. Осылайша, сізде әрдайым минималды уақытпен электронды схемаларды зерттеудің кең ауқымын жоспарлау және жүргізу мүмкіндігі бар. 4. Графикалық мүмкіндіктер, күрделі тізбектер көп орын алады, сонымен бірге кескінді тығызырақ жасауға тырысады, бұл көбінесе өткізгіштерді тізбек элементтеріне қосуда қателіктерге әкеледі. Electronics Workbench тізбекті элементтердің барлық байланыстары және сол уақытта бүкіл тізбек айқын көрінетіндей етіп орналастыруға мүмкіндік береді. Өткізгіштердің түсін өзгерту мүмкіндігі тізбекті оқуды жеңілдетеді. Графиктерді әртүрлі түстерде бейнелеуге болады, бұл бірнеше тәуелділікті бір уақытта зерттеу кезінде өте ыңғайлы. 5. Стандартты Windows интерфейсі, Electronics Workbench пайдалануды едәуір жеңілдететін Windows стандартты интерфейсін қолданады. Интерфейстің интуитивтілігі мен қарапайымдылығы бағдарламаны Windows пайдалану негіздерімен таныс кез-келген адамға қол жетімді етеді. 6. P-SPICE үйлесімділігі, Electronics Workbench бағдарламалық жасақтамасы стандартты SPICE элементтеріне негізделген. Бұл элементтердің әртүрлі модельдерін экспорттауға және P-SPICE бағдарламасының әр түрлі нұсқаларының қосымша мүмкіндіктерін пайдалана отырып нәтижелерді өңдеуді жүзеге асыруға мүмкіндік береді.

Бағдарламаны орнату үшін сізге қажет:

-486 немесе одан жоғары нұсқаны өңдейтін IBM-үйлесімді компьютер;

-кемінде 4 МБ бос орын;

-Microsoft Windows немесе . wine Linux / Ubuntu операциялық жүйесі;

-тышқан түріндегі манипулятор.

Компоненттер және эксперименттер

Бағдарлама компонентінің кітапханаларына пассивті элементтер, транзисторлар, басқарылатын көздер, басқарылатын ажыратқыштар, гибридті элементтер, индикаторлар, логикалық элементтер, іске қосу құрылғылары, сандық және аналогтық элементтер, арнайы комбинациялық және реттік тізбектер кіреді. Белсенді элементтерді идеал және нақты элементтер модельдерімен ұсынуға болады. Сондай-ақ, элементтердің жеке модельдерін құруға және оларды элементтер кітапханасына қосуға болады. Бағдарламада өлшеу құралдарының үлкен жиынтығы қолданылады: амперметр, вольтметр, осциллограф, мультиметр, боде-плоттер (тізбектердің жиіліктік сипаттамаларының плоттері), функция генераторы, сөз генераторы, логикалық анализатор және логикалық түрлендіргіш.

Электр тізбегін талдау Workbench айнымалы және тұрақты ток тізбектерін талдай алады. Тұрақты күйдегі анализ кезінде тізбектің жұмыс нүктесін анықтайды. Бұл талдаудың нәтижелері аспаптарда көрінбейді, олар тізбекті әрі қарай талдау үшін қолданылады. Айнымалы токты талдау тұрақты емес анализ нәтижелерін сызықтық емес компоненттердің сызықтық модельдерін жасау үшін қолданады. Айнымалы ток режиміндегі тізбектерді талдау уақыт және жиілік облыстарында жүргізілуі мүмкін. Бағдарлама сонымен қатар цифрлық-аналогтық және цифрлық тізбектерді талдауға мүмкіндік береді. Электрондық жұмыс үстелінде тізбектерге әртүрлі толқын формалары әсер еткен кездегі өтпелі процестерді зерттеуге болады. Талдау операциялары: Electronics Workbench келесі операцияларды қолдану арқылы әртүрлі күрделілік дәрежесіндегі схемаларды құруға мүмкіндік береді:

-кітапханалардан элементтер мен құрылғыларды таңдау,

-элементтер мен схемаларды жұмыс өрісінің кез-келген орнына жылжыту,

-элементтер мен элементтер тобын 90 градусқа бөлінетін бұрыштар бойынша айналдыру,

-элементтерді, элементтер топтарын, тізбектердің үзінділері мен тұтас тізбектерді көшіру, қою немесе жою,

-өткізгіштердің түсін өзгерту,

-ыңғайлы қабылдау үшін схемалардың контурын түрлі-түсті жарықтандыру,

-бірнеше өлшеу құралдарын бір уақытта қосу және олардың монитор мониторында оқылуын бақылау,

-элементке белгі беру,

-элементтердің параметрлерін кең ауқымда өзгерту. Барлық операциялар тінтуір мен пернетақтаның көмегімен орындалады. Тек пернетақтадан басқару мүмкін емес. Құрылғыларды конфигурациялау арқылы сіз:

-өлшеу ауқымына байланысты аспап шкалаларын өзгерту,

-құрылғының жұмыс режимін орнатыңыз,

-тізбектегі кіріс әсерінің түрін (тура және гармоникалық токтар мен кернеулер, үшбұрышты және тік бұрышты импульстар) орнатыңыз. Бағдарламаның графикалық мүмкіндіктері:

-бір мезгілде графиктің бірнеше қисығын қадағалаңыз,

-әр түрлі түсті графиктердегі қисық сызықтарды көрсету,

-графиктің нүктелерінің координаттарын өлшеу,

-деректерді графикалық редакторға импорттау, бұл сізге қажеттілікті жасауға мүмкіндік береді

-графиктің нүктелерінің координаттарын өлшеу,

-суреттерді қажетті түрлендіруге және оны принтерге шығаруға мүмкіндік беретін мәліметтерді графикалық редакторға импорттау.

Electronics Workbench P-SPICE және PCB бағдарламаларында алынған нәтижелерді пайдалануға, сондай-ақ Electronics Workbench нәтижелерін осы бағдарламаларға ауыстыруға мүмкіндік береді. Сіз мәтіндік редакторға диаграмма немесе оның фрагментін енгізіп, ондағы схеманың жұмысы туралы түсініктемелерді немесе жазбаларды басып шығаруға болады.

EWB бағдарламасы 1989 жылы канадалық Interactive Image Technologies компаниясы әр түрлі мақсаттарға арналған аналогтық және цифрлық радиоэлектрондық құрылғылардың схемаларын модельдеу үшін құрылған. Осындай типтегі бірнеше бағдарламалар бар (System View, Wicro-Cap, DesignLab, Aplac және т. б. ), бірақ EWB айырмашылығы, ол аспаптарды сыртқы түріне, басқару элементтеріне және олардың өндірістік аналогтарына мүмкіндігінше жақын пайдалануға мүмкіндік береді. Барлық сипаттамалар ағылшын тілінде. Схема компоненттер кітапханасынан немесе қолданыстағы тізбектерді түрлендіру арқылы құрастырылады. Элементті таңдау - тышқанның сол жақ батырмасын басу. Жою - Del пернесі немесе контекстік менюдің сәйкес командасы. Тізбекті құрастырған кезде және оны электр тізбектерін жобалау арқылы жеңілдеткен кезде оның жұмысын модельдеу коммутатордың аудармасынан басталады.

Пайдаланылған файл түрі . ewb. Бұл файлдар әдетте Үлгілер каталогында болады. Мысалы, Rs-ff. ewb файлында NOR қақпаларына негізделген RS флип-флоп тізбегі бар.

Терезе құрылымы.

1-сурет. EWB 5. 0 бағдарламалық интерфейсінің негізгі элементтері

Қолданбалы терезенің негізгі, орталық бөлігі электронды схема құрастырылатын және тексерілетін жұмыс аймағы алады. Түйме жолағы жұмыс аймағының үстінде орналасқан. Осы панельдегі батырмаларды қолдана отырып, компоненттер жиынтығы терезесінің мазмұнын өзгертуге болады. Түймелердегі кескіндер сәйкес түймені басқан кезде жиынтықта қандай компоненттер типтері пайда болатындығын көрсетеді. Оң жақта, сол қатарда жинақталған тізбекті қосуға және өшіруге мүмкіндік беретін ажыратқыш бар. Ауыстыру коммутаторды басу арқылы жүзеге асырылады. Аспап белгішелерінің үстінде мәзір бар.

Мәзір жүйесі . Бағдарламаның негізгі мәзіріне мыналар кіреді:

(File) Сақталғанды қалпына келтіру . . . - ағымдағы редакциялау сессиясындағы барлық өзгертулерді өшіру және схеманы бастапқы қалпына келтіру;

(Edit) Растрлық сурет ретінде көшіру - таңдау, көрсетілген аймақ буферге орналастырылады

(Circuit) Тізбек - схемаларды дайындауға және модельдеу параметрлерін орнатуға арналған;

(Analysis) Талдау - модельдеу параметрлерін орнату

Window Терезе:

(Arrange) Орналастыру - компоненттердің бұрмаланған кескіндерін түзету, сымдарды жалғау және экранды қайта жазу,

(Circuit) Тізбек - тізбекті алдыңғы қатарға шығарады,

(Description) Сипаттама - схеманың немесе жарлық терезесінің сипаттамасын алға шығарады;

(Help) Анықтама - Windows үшін стандартты. F1 батырмасындағы схемалық элементті басқаннан кейін осы элементтің сипаттамасымен анықтама терезесі ашылады.

Кесте 1. Белгіше мәзірі

Пиктограмма

Атауы

Сипаттама

Пиктограмма:

Атауы: Favorites

Сипаттама: Таңдаулылар

Пиктограмма:

Атауы: Sources

Сипаттама: Сигнал көздері

Пиктограмма:

Атауы: Basic

Сипаттама: Пассивті компоненттер және коммутациялық құрылғылар

Пиктограмма:

Атауы: Diodes

Сипаттама: Диодтар

Пиктограмма:

Атауы: Transistors

Сипаттама: Транзистор

Пиктограмма:

Атауы: Analog IСs

Сипаттама: Аналогтық микросхемалар

Пиктограмма:

Атауы: Mixed IСs

Сипаттама: Аралас микросхемалар

Пиктограмма:

Атауы: Digital IСs

Сипаттама: Цифрлық микросхемалар

Пиктограмма:

Атауы: Logic Gates

Сипаттама: Логикалық цифрлық микросхема

Пиктограмма:

Атауы: Digital

Сипаттама: Цифровые микросхемы

Пиктограмма:

Атауы: Indicators

Сипаттама: Индикатор құрылғылары

Пиктограмма:

Атауы: Controls

Сипаттама: Аналогты есептеу құралдары

Пиктограмма:

Атауы: Miscellaneous

Сипаттама: Аралас компоненттер

Пиктограмма:

Атауы: Instruments

Сипаттама: Бақылау және өлшеу аспаптары

Электрондық жұмыс үстеліндегі негізгі әдістер

Electronics Workbench-те схеманы құрастыру жұмыс кеңістігінде орындалады. Схеманы құрастыруға арналған электронды компоненттер компоненттер жиынтығынан тұратын мәзірден алынады. Компоненттер жиынтығының мазмұнын терезелердің үстінде орналасқан сәйкес батырмаларды басу арқылы өзгертуге болады. Қажетті компонентті жұмыс аймағына жылжыту үшін, оған курсорды қойып, тышқанның сол жақ батырмасын басыңыз. Содан кейін, пернені басып тұрып, жұмыс аймағында тінтуірді қажетті орынға жылжыту арқылы элементті «сүйреңіз» және пернені жіберіңіз.

Элемент бойынша кез-келген операцияларды орындау үшін оны таңдау керек. Элемент элементті басу арқылы таңдалады және ол қызыл түске боялады.

Егер сізге элементті айналдыру қажет болса, алдымен оны таңдап, содан кейін пернелер тіркесімін қолданыңыз [Ctrl + R], оны басу арқылы элементті 90 ° бұрады.

Элементті жою үшін алдымен оны таңдау керек, содан кейін [Del] пернесін басу керек және жоюды растау туралы сұрауға жауап ретінде өшіруді растау немесе болдырмау үшін батырманы басыңыз.

Барлық электрондық компоненттер олардың тізбектегі тәртібін анықтайтын өзіндік параметрлерімен сипатталады. Бұл параметрлерді орнату үшін сізге қажетті элементті екі рет шерту керек, нәтижесінде сіз қажетті параметрлерді таңдауыңыз немесе жазуыңыз керек және «Ok» батырмасын басу арқылы жабуыңыз керек болатын диалогтық терезе пайда болады.

Элементтердің сымдарын жалғау үшін курсорды қажетті шығысқа жылжытыңыз, егер бұл шығысқа өткізгішті қосу шынымен мүмкін болса, онда онда кішкене қара шеңбер пайда болады. Шеңбер пайда болған кезде тінтуірдің сол жақ батырмасын басып, оны жібермей, курсорды басқа түйреуішке сүйреңіз. Екінші түйреуіште де қара шеңбер пайда болған кезде, кілтті босатыңыз, сонда бұл түйреуіштер өткізгішпен автоматты түрде қосылады. Егер элементтің шығуын қолданыстағы өткізгішке қосу керек болса, онда кнопканы басқан кезде тышқан курсорын осы өткізгішке жылжытыңыз, сонда байланыс орнатылатын жерде кішкене шеңбер пайда болады. Осы кезде кілтті босатыңыз, сонда тізбек автоматты түрде қара шеңбермен көрсетілген өткізгіштер арасында өткізгіш байланыс жасайды.

Негізгі компоненттер

1. Тұрақты кернеу көзі

Сигнал көздері жиынтығында табылған.

Бұл элемент - берілген мәннің тұрақты кернеуін оның терминалдарында сақтайтын идеалды кернеу көзінің моделі. Кернеу мәнін әзірлеуші элементті екі рет шерту және диалогтық терезеге қажетті мәнді жазу арқылы орната алады.

2. Қыздыру шамы

Жинаққа кіреді . Көрсеткіш құрылғылар. Бұл элемент кәдімгі қыздыру шамын имитациялайды және үш күйде болуы мүмкін: сөндірулі, қосулы және жанып кеткен. Элементтің әрекеті екі параметрмен сипатталады: қуат және максималды рұқсат етілген кернеу. Элементті екі рет шерту арқылы қажетті параметрлерді енгізуге болады. Содан кейін диалог терезесі пайда болады. Қажетті параметрлерді енгізіп, «Ok» батырмасын басу арқылы диалогтық терезені жабыңыз.

Тізбектің жұмысы кезінде, егер оған қолданылатын кернеу максималды кернеудің жартысынан аспаса, элемент сөндірулі күйде болады. Егер қолданылатын кернеу максималды кернеудің жартысынан максималды кернеу деңгейіне дейінгі аралықта болса, онда ұяшық күйде болады. Қолданылатын кернеу көрсетілген максималды кернеуден асқанда, элемент күйіп кетеді.

3. Жерге қосу

Сигнал көздері жиынтығында табылған. Electronics Workbench көмегімен құрастырылған тізбекте кез-келген нақты схемадағыдай, тізбектің барлық басқа нүктелерінде кернеулер анықталатын нөлдік потенциал нүктесін көрсету қажет. Дәл осы мақсат үшін жерге қосу элементі қызмет етеді. Оның жалғыз шығысы тізбектің сол нүктесіне қосылады, оның потенциалы нөлге тең болады. Бірнеше жерге тұйықтау элементтерін қолдануға, әсіресе күрделі схемаларға рұқсат етілген, тіпті орынды. Бұл жағдайда жерлендіргіш қосылған барлық нүктелердің нөлге тең бір жалпы потенциалы болады деп есептеледі.

4. Нүкте - қосқыш

Сигнал көздері жиынтығында табылған. Қосқыш нүктесінің басты қасиеті -оған өткізгіштерді қосуға болады. Өткізгіштерді солға, оңға, жоғарыдан және төменнен бір нүктеге қосуға болады, яғни өткізгіштерді бір нүктеге қосуға арналған төрт орын ғана бар, сондықтан бір нүктеде төрт өткізгішті қосуға болмайды. Мұндай байланысты жүзеге асыру үшін тінтуір батырмасын басқан кезде өткізгішті нүктенің сәйкес жағына келтіру керек, ал нүктенің жанында кішкентай қара шеңбер пайда болады. Осы сәтте тінтуірдің сол жақ батырмасын босатып, біз қажетті қосылысты аламыз.

5. Ауыстырып қосқыш