Файл: Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисциплін "схемотехніка еом" "компютерна схемотехніка".doc

1.2. Компоненты Electronics Workbench

Для операций с компонентами на общем поле Electronics Workbench выделены две области: панель компонентов и поле компонентов (рис.1.1).



Рис.1.1.

Панель компонентов состоит из пиктограмм полей компонентов, поле компонентов – из условных изображений компонентов.

Щелчком мышью на одной из одиннадцати пиктограмм полей компонентов, расположенных на панели, можно открыть соответствующее поле. На рис. 1.1 открыто поле пассивных компонентов (Passive). Для описания компонентов более логичным является разделение их по типам, чему мы будем следовать в дальнейшем, давая в каждом случае ссылку на поле, в котором расположен компонент.

На рис. 1.2 показаны все имеющиеся в Electronics Workbench поля компонентов. Эта картинка получена искусственно, на самом деле при работе может быть открыто только одно поле компонентов. Перейдем теперь к описанию имеющихся в программе компонентов.

В библиотеки элементов программы Electronics Workbench входят аналоговые, цифровые и цифро-аналоговые компоненты.

Все компоненты можно условно разбить на следующие группы:

• 
  базовые компоненты,
  
• 
  источники,
  
• 
  линейные компоненты,
  
• 
  ключи,
  
• 
  нелинейные компоненты,
  
• 
  индикаторы,
  
• 
  логические компоненты,
  
• 
  узлы комбинационного типа,
  
• 
  узлы последовательного типа,
  
• 
  гибридные компоненты.
  

Рис. 2.1.

Базовые компоненты

С оединяющий узел

Узел применяется для соединения проводников и создания контрольных точек. К каждому узлу может подсоединяться не более четырех проводников.

После того, как схема собрана, можно вставить дополнительные узлы для подключения приборов.

З аземление

Компонент "заземление" имеет нулевое напряжение и таким образом обеспечивает исходную точку для отсчета потенциалов.

Не все схемы нуждаются в заземлении для моделирования, однако любая схема, содержащая:

• 
  операционный усилитель,
  
• 
  трансформатор.
  
• 
  управляемый источник,
  
• 
  осциллограф,
  

---

должна быть обязательно заземлена, иначе приборы не будут производить измерения или их показания окажутся неправильными.

 Будьте внимательны при заземлении трансформаторов и управляемых источников.

Источники

Все источники в Electronics Workbench идеальные. Внутреннее сопротивление идеального источника напряжения равно нулю, поэтому его выходное напряжение не зависит от нагрузки. Идеальный источник тока имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление, поэтому его ток не зависит от сопротивления нагрузки.

 Функциональный генератор можно использовать в качестве идеального источника напряжения.

И сточник постоянного напряжения

ЭДС источника постоянного напряжения или батареи измеряется в Вольтах и задается производными величинами (от мкВ до кВ). Короткой жирной чертой в изображении батареи обозначается вывод, имеющий отрицательный потенциал по отношению к другому выводу.

 Батарея в ElectronicsWorkbench имеет внутреннее сопротивление, равное нулю, поэтому, если необходимо использовать две параллельно подключенные батареи, то следует включить последовательно между ними небольшое сопротивление (например, в 1 Ом).

И сточник постоянного тока

Ток источника постоянного тока (direct current) измеряется в Амперах и задается производными величинами (от мкА до кА). Стрелка указывает направление тока (от "+" к "-").

И сточник переменного напряжения

Действующее значение (root-mean-square – RMS) напряжения источника измеряется в Вольтах и задается производными величинами (от мкВ до кВ). Имеется возможность установки частоты и начальной фазы. Напряжение источника отсчитывается от вывода со знаком "-".

Действующее значение напряжения V_RMS. вырабатываемое источником переменyого синусоидального напряжения, связано с его амплитудным значением V_PEAK следующим соотношением:

.

И сточник переменного тока

---

Действующее значение тока источника измеряется в Амперах и задается производными величинами (от мкА до кА). Имеется возможность установки частоты и начальной фазы. Ток источника отсчитывается от вывода со знаком "-".

Действующее значение тока I_RMS, вырабатываемое источником переменного синусоидального тока, связано с его амплитудным значением 1_РЕАК следующим соотношением:

.

Г енератор тактовых импульсов

Генератор вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов. Можно регулировать амплитуду импульсов, коэффициент заполнения (скважность) и частоту следования импульсов. Отсчет амплитуды импульсов генератора производится от вывода, противоположного выводу "+".

И сточник напряжения, управляемый напряжением

Выходное напряжение источника напряжения, управляемого напряжением, зависит от входного напряжения, приложенного к управляющим зажимам.

Отношение выходного напряжения к входному определяется коэффициентом пропорциональности Е, который задаётся в мВ/В, В/В и кВ/В:

,

где v_out – выходное напряжение источника,

v_in- входное напряжение источника.

И сточник тока, управляемый напряжением

Величина тока источника тока, управляемого напряжением, зависит от входного напряжения, приложенного к управляющим зажимам. Отношение выходного тока к управляющему напряжению – коэффициент G, измеряется в единицах проводимости (1/Ом или сименс):

,

где I_OUT. – выходной ток источника,

V_IN – напряжение, приложенное к управляющим зажимам источника.

И сточник тока, управляемый током

---

Величина тока источника тока, управляемого током, зависит от величины входного тока (тока в управляющей ветви). Входной и выходной токи связаны коэффициентом пропорциональности F, который определяет отношение выходного тока к току в управляющей ветви. Коэффициент F задается в мА/А, А/А и кА /А.

,

где I_OUT – выходной ток источника,

I_IN - входной ток источника.

И сточник напряжения, управляемый током

Величина напряжения источника напряжения, управляемого током, зависит от величины входного тока (тока в управляющей ветви). Входной ток и выходное напряжение об разуют параметр, называемый передаточным сопротивлением Н, который представляет собой отношение выходного напряжения к управляющему току. Передаточное сопротивление имеет размерность сопротивления и задается в мОм, Ом и кОм.

,

где V_OUT – выходное напряжение источника,

I_IN – входной ток источника.

 При подключении управляемых источников нужно соблюдать полярность и направление токов в подключаемых цепях. Стрелка указывает направление тока от "+" к "-", значком "+” указан положительный вывод источника напряжения.

И сточник напряжения +5В

Используя этот источник напряжения, можно устанавливать фиксированный потенциал узла 5 В или уровень логической единицы.

И сточник сигнала "логическая единица"

При помощи этого источника устанавливают уровень логической единицы в узле схемы.

Линейные элементы

Р езистор

Сопротивление резистора измеряется в Омах и задается производными величинами (от Oм до МОм).

П еременный резистор

Положение движка переменного резистора устанавливается при помощи специального элемента — стрелочки-регулятора. В диалоговом окне можно установить сопротивление начальное положение движка (в процентах) и шаг приращения (также в процентах). Имеется возможность изменять положение движка при помощи клавиш-ключей.

Используемые клавиши-ключи:

• 
  буквы от А до Z,
  
• 
  цифры от 0 до 9,
  
• 
  клавиша Enter на клавиатуре,
  
• 
  клавиша пробел [Space].
  

---

Для изменения положения движка необходимо нажать клавишу-ключ. Для увеличения значения положения движка необходимо одновременно нажать [Shift] и клавишу-ключ, для уменьшения – клавишу-ключ.

 Пример: Движок установлен в положении 45%, шаг приращения – 5%, клавиша-ключ -пробел [Space]. Нажатием клавиши [Space] положение движка становится равным 40%. При каждом последующем нажатии на клавишу [Space] значение уменьшается на 5%. Если на­жать [Space] + [Shift], то положение движка потенциометра увеличится на 5%.

К онденсатор

Ёмкость конденсатора измеряется в Фарадах и задается производными величинами (от пФ до Ф).
П еременный конденсатор

Переменный конденсатор допускает возможность изменения величины емкости. Величину ёмкости устанавливают, используя её начальное значение и значение коэффициента пропорциональности следующим образом:

С = (начальное значение/100) • коэффициент пропорциональности.

Значение емкости может устанавливаться с помощью клавиш-ключей так же, как и положение движка переменного резистора.

К атушка индуктивности

Индуктивность катушки (дросселя) измеряется в Генри и задается производными величинами (от мкГн до Гн).

К атушка с переменной индуктивностью

Величину индуктивностью этой катушки устанавливают, используя начальное значение её индуктивности и коэффициента пропорциональности следующим образом:

L = (начальное значение /100) • коэффициент

Значение индуктивности может устанавливаться с помощью клавиш-ключей так же, как и положение движка переменного резистора.

Т рансформатор

Трансформатор используется для преобразования напряжения V₁ в напряжениеV₂.

Коэффициент трансформации n равен отношению напряжения V₁ на первичной обмотке к напряжению V₂ на вторичной обмотке. Параметр n может быть установлен в диалоговом окне свойств модели трансформатора. Трансформатор может быть выполнен с отводом средней точки.

 Схема, содержащая трансформатор, должна быть заземлена.

Ключи

Ключи имеют два состояния: выключенное (разомкнутое) и включенное (замкнутое). В выключенном состоянии они представляют собой бесконечно большое сопротивление

---