El desarrollo de cualquier dispositivo electrónico va acompañado de modelos físicos o matemáticos. El modelado físico está asociado a altos costos de material, ya que requiere la fabricación de modelos y su laboriosa investigación. El modelado físico a menudo no es posible debido a la extrema complejidad del dispositivo, por ejemplo, en el diseño de circuitos integrados grandes y muy grandes. En este caso, recurren al modelado matemático utilizando los medios y métodos de la tecnología informática.
Por ejemplo, el conocido paquete P-CAD contiene un bloque de modelado lógico de dispositivos digitales, pero para los principiantes, incluidos los estudiantes, presenta importantes dificultades de dominio. No se encuentran menos dificultades al utilizar el sistema DesignLab. Como ha demostrado el análisis del estado del software de modelado de circuitos, en la etapa de desarrollo inicial de métodos de diseño asistido por computadora y en las etapas de búsqueda e investigación, es recomendable considerar la posibilidad de utilizar los siguientes programas tales como Electronics Workbench - EWB.
El sistema de simulación de circuitos Electronics Workbench está diseñado para simular y analizar circuitos eléctricos en la Fig.1. Es correcto decir: el sistema Electronics Workbench para modelar y analizar circuitos eléctricos, pero por brevedad, en adelante lo llamaremos programa.
El programa Electronics Workbench permite simular circuitos analógicos, digitales y de digital a analógico de un alto grado de complejidad. Las bibliotecas disponibles en el programa incluyen un gran conjunto de componentes electrónicos ampliamente utilizados. Es posible conectar y crear nuevas bibliotecas de componentes.
Los parámetros de los componentes se pueden cambiar en una amplia gama de valores. Los componentes simples se describen mediante un conjunto de parámetros, cuyos valores se pueden cambiar directamente desde el teclado, elementos activos, mediante un modelo, que es un conjunto de parámetros y describe un elemento específico o su representación ideal.
El modelo se selecciona de la lista de bibliotecas de componentes, el usuario también puede cambiar los parámetros del modelo. Una amplia gama de dispositivos le permite medir varias cantidades, establecer influencias de entrada y crear gráficos. Todos los dispositivos se representan lo más cerca posible de la realidad, por lo que trabajar con ellos es simple y conveniente.
Los resultados de la simulación pueden enviarse a una impresora o importarse a un editor de texto o gráfico para su posterior procesamiento. El software Electronics Workbench es compatible con el software P-SPICE, es decir, brinda la capacidad de exportar e importar diagramas y resultados de medición en sus distintas versiones.
Las principales ventajas del programa.
Ahorro de tiempo Trabajar en un laboratorio real requiere mucho tiempo para preparar un experimento. Ahora, con la llegada del Electronics Workbench, el laboratorio electrónico está siempre a mano, lo que hace que el estudio de los circuitos eléctricos sea más accesible. Confiabilidad de la medición
En la naturaleza, no existen dos elementos completamente idénticos, es decir, todos los elementos reales tienen una amplia gama de valores, lo que conduce a errores en el transcurso del experimento. En Electronics Workbench, todos los elementos se describen mediante parámetros estrictamente establecidos, por lo tanto, cada vez durante el experimento, el resultado se repetirá, determinado solo por los parámetros de los elementos y el algoritmo de cálculo.
Medidas convenientes El aprendizaje es imposible sin errores, y los errores en un laboratorio real a veces son muy costosos para el experimentador. Al trabajar con Electronics Workbench, el experimentador está asegurado contra descargas eléctricas accidentales y los dispositivos no fallarán debido a un circuito ensamblado incorrectamente. Gracias a este programa, el usuario tiene a su disposición una gama tan amplia de dispositivos que difícilmente estarán disponibles en la vida real.
Por lo tanto, siempre tiene la oportunidad única de planificar y realizar una amplia gama de estudios de circuitos electrónicos con un tiempo mínimo. Capacidades gráficas Los circuitos complejos ocupan mucho espacio, mientras intentan hacer que la imagen sea más densa, lo que a menudo conduce a errores al conectar los conductores a los elementos del circuito. Electronics Workbench permite colocar el circuito de tal forma que todas las conexiones de los elementos y al mismo tiempo todo el circuito sean claramente visibles.
La intuición y la simplicidad de la interfaz hacen que el programa sea accesible para cualquier persona familiarizada con los conceptos básicos del uso de Windows. Compatibilidad con P-SPICE El software Electronics Workbench se basa en elementos del software SPICE estándar. Esto le permite exportar varios modelos de elementos y realizar el procesamiento de los resultados utilizando las capacidades adicionales de diferentes versiones del programa P-SPICE.
Componentes y experimentos
Las bibliotecas de componentes del programa incluyen elementos pasivos, transistores, fuentes controladas, interruptores controlados, elementos híbridos, indicadores, elementos lógicos, dispositivos de disparo, elementos digitales y analógicos, circuitos combinacionales y secuenciales especiales.
Los elementos activos se pueden representar mediante modelos tanto de elementos ideales como reales. También es posible crear sus propios modelos de elementos y agregarlos a las bibliotecas de elementos. El programa utiliza un amplio conjunto de instrumentos para las medidas: amperímetro, voltímetro, osciloscopio, multímetro, trazador de Bode (trazador de características de frecuencia de los circuitos), generador de funciones, generador de palabras, analizador lógico y convertidor lógico.
Circuit Analysis Electronics Workbench puede analizar circuitos de CA y CC. El análisis de CC determina el punto de funcionamiento de estado estable del circuito. Los resultados de este análisis no se reflejan en los instrumentos, se utilizan para análisis de circuitos adicionales. El análisis de CA utiliza los resultados del análisis de CC para generar modelos linealizados de componentes no lineales.
El análisis de circuitos en el modo de CA se puede realizar tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia. El programa también le permite analizar circuitos de digital a analógico y digital. En Electronics Workbench, puede investigar los transitorios cuando el circuito está influenciado por señales de entrada de varias formas.
Operaciones de análisis:
Electronics Workbench le permite construir circuitos de diversos grados de complejidad utilizando las siguientes operaciones:
... selección de elementos y dispositivos de bibliotecas,
... mover elementos y diagramas a cualquier lugar del campo de trabajo,
... rotación de elementos y grupos de elementos por ángulos que son múltiplos de 90 grados,
... copiar, pegar o eliminar elementos, grupos de elementos, fragmentos de esquemas y esquemas completos,
... cambio de color de conductores,
... resaltado de color de los contornos de los circuitos para una percepción más conveniente,
... conexión simultánea de varios dispositivos de medición y observación de sus lecturas en la pantalla del monitor,
... asignar un símbolo a un elemento,
... cambiando los parámetros de elementos en una amplia gama. Todas las operaciones se realizan con el mouse y el teclado. No es posible controlar solo desde el teclado.
Al configurar los dispositivos, puede:
... cambiar las escalas del instrumento en función del rango de medición,
... establecer el modo de funcionamiento del dispositivo,
... establecer el tipo de influencias de entrada en el circuito (corrientes y tensiones continuas y armónicas, pulsos triangulares y rectangulares).
Las capacidades gráficas del programa permiten:
... observar simultáneamente varias curvas en el gráfico,
... mostrar curvas en gráficos en diferentes colores,
... medir las coordenadas de puntos en el gráfico,
... importar datos a un editor de gráficos, que le permite realizar las transformaciones necesarias de la imagen y enviarla a la impresora.
Electronics Workbench permite utilizar los resultados obtenidos en P-SPICE, programas de PCB, así como transferir resultados de Electronics Workbench a estos programas. Puede insertar un diagrama o su fragmento en un editor de texto e imprimir explicaciones o notas sobre el funcionamiento del diagrama en él.
Trabajar con Electronics Workbench
El software Electronics Workbench está diseñado para simular y analizar circuitos electrónicos. Las capacidades del software Electronics Workbench v.5 son aproximadamente equivalentes a las del software MicroCap y le permiten realizar el trabajo desde los experimentos más simples hasta los experimentos de modelado estadístico.
Al crear un esquema, Electronics Workbench le permite:
-seleccionar elementos y dispositivos de bibliotecas,
Mueva elementos y diagramas a cualquier lugar del área de trabajo,
Rotar elementos y sus grupos por ángulos en múltiplos de 90 grados,
Copiar, pegar o eliminar elementos, fragmentos de circuitos,
Cambia los colores de los conductores,
Resalte el esquema de los esquemas,
Conecte simultáneamente varios dispositivos de medición y observe sus lecturas en la pantalla del monitor,
- asignar símbolos a elementos,
Cambiar parámetros de elementos.
Al cambiar la configuración del dispositivo, puede:
- cambiar las escalas del instrumento en función del rango de medición,
Establecer el modo de funcionamiento del dispositivo,
Configure el tipo de influencias de entrada en el circuito (corrientes o tensiones continuas o armónicas, pulsos triangulares o rectangulares).
Inserte un diagrama o su fragmento en un editor de texto, en el que se imprime una explicación del funcionamiento del diagrama.
Componentes del banco de trabajo de electrónica
Después de iniciar WEWB32, la barra de menú y la barra de componentes aparecen en la pantalla.
El panel de componentes consta de iconos de los campos de componentes y el campo de componentes, de las representaciones simbólicas de los componentes.
Al hacer clic en el icono del componente, se abre el campo correspondiente a este icono.
A continuación se muestran algunos de los elementos de los campos de componentes:
Básico (componentes básicos)
Nudo de conexión
El nodo se utiliza para conectar conductores y crear puntos de control.
Resistor
La resistencia de la resistencia se puede especificar como un número en Ohm, kOhm, MOhm
Condensador
la capacitancia del condensador se establece mediante un número que indica la dimensión (pF, nF, μF, mF, F).
Llave
Llave operada por llave. Estas teclas se pueden cerrar o abrir mediante teclas controladas en el teclado. (El nombre de la tecla de control se puede ingresar desde el teclado en el cuadro de diálogo que aparece después de hacer doble clic en la imagen de la tecla).
Fuentes
Tierra
El componente "Tierra" tiene voltaje cero y sirve como punto de referencia para los potenciales.
Fuente de voltaje DC 12V
La EMF de una fuente de voltaje constante se indica mediante un número que indica la dimensión (de μV a kV)
Fuente de alimentación DC 1A
La corriente de fuente de CC se especifica mediante un número con indicación de dimensión (de μA a kA)
Fuente de voltaje CA 220 V / 50 Hz
El valor rms (root-mean-sguare-RMS) del voltaje de la fuente viene dado por un número con una indicación de la dimensión (de μV a kV). Es posible configurar la frecuencia y la fase de inicio.
Fuente de CA 1 A / 1 Hz
El valor efectivo de la fuente de corriente se especifica mediante un número con la dimensión indicada (de μA a kA). Es posible configurar la frecuencia y la fase de inicio.
Generador de reloj 1000 Hz / 50%
El generador genera una secuencia periódica de pulsos rectangulares. Se pueden ajustar la amplitud del pulso, el ciclo de trabajo y la frecuencia de repetición del pulso.
Indicadores
Los instrumentos más simples son un voltímetro y un amperímetro. Cambian automáticamente el rango de medición. Varios de estos dispositivos se pueden utilizar simultáneamente en un circuito.
Voltímetro
Se utiliza un voltímetro para medir voltaje CA o CC. El lado en negrita del rectángulo corresponde al terminal negativo.
Al hacer doble clic en la imagen del voltímetro, se abre un cuadro de diálogo para cambiar los parámetros del voltímetro:
-valores de resistencia interna (por defecto 1MΩ),
- el tipo de tensión medida (constante CC, variable CA).
Al medir voltaje sinusoidal alterna (CA), el voltímetro muestra el valor rms
Amperímetro
Se utiliza un amperímetro para medir corriente CA o CC. El lado en negrita del rectángulo corresponde al terminal negativo.
Al hacer doble clic en la imagen del amperímetro se abre un cuadro de diálogo para cambiar los parámetros del amperímetro
Valores de resistencia interna (por defecto 1mOhm),
Tipo de tensión medida (constante CC, variable CA).
Al medir voltaje sinusoidal alterna (CA), el amperímetro muestra el valor rms
Instrumentos
1 .generador funcional
El generador es una fuente de voltaje ideal que produce formas de onda sinusoidales, triangulares o rectangulares. El terminal central del generador, cuando se conecta al circuito, proporciona un punto de referencia común para la amplitud del voltaje de CA. Para leer el voltaje relativo a cero, este terminal está conectado a tierra. Los pines de los extremos izquierdo y derecho se utilizan para alimentar una señal al circuito. El voltaje en el terminal derecho cambia en la dirección positiva en relación con el terminal común, en el terminal izquierdo en la dirección negativa.
Al hacer doble clic en la imagen del generador, se abre una imagen ampliada del generador, donde puede configurar:
- la forma de la señal de salida,
- la frecuencia de la tensión de salida (frecuencia),
- Ciclo de trabajo,
- la amplitud de la tensión de salida (amplitud),
- componente constante de la tensión de salida (Offset).
2. Osciloscopio
La imagen del osciloscopio tiene cuatro terminales de entrada.
- pinza superior derecha - común,
- parte inferior derecha - entrada de sincronización,
- los terminales inferiores izquierdo y derecho representan las entradas del canal A y del canal B, respectivamente.
Al hacer doble clic en la imagen en miniatura del osciloscopio, se abre una imagen de un modelo de osciloscopio simple en el que puede instalar
- la posición de los ejes a lo largo de los cuales se deposita la señal,
- la escala requerida del escaneo a lo largo de los ejes,
- desplazamiento del origen a lo largo de los ejes,
- canal de entrada capacitiva (botón AC) o entrada potencial (botón DC),
- modo de sincronización (interno o externo).
El campo Trigger se utiliza para determinar cuándo comienza el barrido en la pantalla del osciloscopio. Los botones de la fila Edge establecen el momento en que el oscilograma se activa por el flanco ascendente o descendente del pulso en la entrada de sincronización. El campo Nivel le permite establecer el nivel por encima del cual comienza el barrido.
Los botones Auto, А, В, Ext establecen los modos de sincronización
-Auto - inicio automático del barrido cuando el circuito está encendido. Cuando el rayo llega al final de la pantalla, la forma de onda se registra desde el principio de la pantalla,
-A - la señal de activación es la señal que llega a la entrada A,
-B - la señal de activación es la señal que llega a la entrada B,
-Ext - Lanzamiento externo. En este caso, la señal de disparo es la señal aplicada a la entrada de sincronización.
Al presionar el botón EXPANDIR en un modelo de alcance simple, se abre el modelo de alcance expandido. A diferencia del modelo simple, hay tres paneles de información en los que se muestran los resultados de la medición. Además, una barra de desplazamiento se encuentra directamente debajo de la pantalla, lo que le permite observar cualquier período de tiempo desde el momento en que se enciende hasta el momento en que se apaga el circuito.
La pantalla del osciloscopio contiene dos cursores (rojo y azul), designados 1 y 2, con los que puede medir valores de voltaje instantáneos en cualquier punto del oscilograma. Para hacer esto, los cursores se arrastran con el mouse a la posición requerida (con el mouse, toman los triángulos en la parte superior del cursor).
Las coordenadas de los puntos de intersección del primer cursor con las formas de onda se muestran en el panel izquierdo, las coordenadas del segundo cursor en el panel central. El panel derecho muestra los valores de las diferencias entre las coordenadas correspondientes del primer y segundo cursores.
El botón Reducir lo lleva a un modelo de osciloscopio simple.
3. Trazador (trazador de Bode)
Se utiliza para construir frecuencia de amplitud (AFC) y frecuencia de fase<ФЧХ) характеристик схемы.
El trazador mide la relación de amplitudes de señal en dos puntos del circuito y el cambio de fase entre ellos. Para las mediciones, el trazador genera su propio espectro de frecuencia, cuyo rango se puede configurar durante la configuración del instrumento. Se ignora la frecuencia de cualquier fuente alterna en el circuito en estudio, pero el circuito debe incluir algún tipo de fuente de CA.
El trazador tiene cuatro terminales: dos de entrada (IN) y dos de salida (OUT). Los pines izquierdos de las entradas IN y OUT están conectados a los puntos de prueba, y los pines derechos de las entradas IN y OUT están conectados a tierra.
Cuando hace doble clic en la imagen del trazador, se abre su imagen ampliada.
El botón MAGNITUDE se presiona para obtener la respuesta de frecuencia, el botón PHASE - para obtener la respuesta de fase.
Los conjuntos de paneles VERTICAL:
-valor inicial (I) del parámetro del eje vertical,
-valor final (F) del parámetro del eje vertical
- tipo de escala de eje vertical - logarítmica (LOG) o lineal (LIN).
El panel HORIZONTAL se configura de la misma forma.
Al recibir la respuesta de frecuencia a lo largo del eje vertical, se traza la relación de voltaje:
-en una escala lineal de 0 a 10E9;
-en una escala logarítmica de - 200 dB a 200 dB.
Cuando se obtiene la característica de frecuencia de fase, los grados de -720 grados a +720 grados se trazan a lo largo del eje vertical.
El eje horizontal es siempre la frecuencia en Hz o en unidades derivadas.
El cursor se encuentra al principio de la escala horizontal. Las coordenadas del punto de movimiento del cursor con el gráfico se muestran en los campos de información en la parte inferior derecha.
Modelado de circuitos
El circuito investigado se ensambla en el campo de trabajo usando un mouse y un teclado.
Al construir y editar circuitos, se realizan las siguientes operaciones:
-selección de un componente de una biblioteca de componentes;
-asignación de un objeto;
-movimiento del objeto;
-copia de objetos;
-eliminar objetos;
-conexión de componentes del circuito con conductores;
-establecer los valores de los componentes;
-conexión de dispositivos de medición.
Después de construir el circuito y conectar los dispositivos, el análisis del funcionamiento del circuito comienza después de presionar el interruptor en la esquina superior derecha de la ventana del programa (mientras que los momentos del tiempo del circuito se muestran en la esquina inferior izquierda de la pantalla).
Presionar el interruptor nuevamente terminará el circuito.
Puede pausar el circuito presionando la tecla F9 en el teclado; presionar F9 nuevamente reinicia el circuito (se puede lograr un resultado similar presionando el botón de Pausa ubicado debajo del interruptor).
La elección del componente necesario para la construcción del circuito se realiza después de la selección del campo del componente que contiene el elemento requerido. Este elemento se toma con el mouse y se mueve al área de trabajo.
Selección de un objeto. Al seleccionar un componente, haga clic con el botón izquierdo en él. Esto hace que el componente sea rojo. (Puede eliminar la selección haciendo clic en cualquier lugar del área de trabajo).
Mover un objeto. Para mover un objeto, selecciónelo, coloque el puntero del mouse sobre el objeto y, manteniendo presionado el botón izquierdo del mouse, arrastre el objeto.
El objeto se puede rotar. Para hacer esto, primero se debe seleccionar el objeto, luego hacer clic derecho y seleccionar la operación requerida
-Gire (gire 90 grados),
-Volteo vertical (giro vertical),
-Flip horizontal
La copia de objetos se realiza mediante el comando Soru del menú Edición. El objeto debe seleccionarse antes de copiar. Cuando se ejecuta el comando, el objeto seleccionado se copia al portapapeles. Para pegar el contenido del búfer en el campo de trabajo, seleccione el comando Pegar del menú Editar
Eliminación de objetos. Los objetos seleccionados se pueden eliminar con el comando Eliminar.
Conexión de componentes de circuito con conductores. Para conectar los componentes con cables, debe mover el puntero del mouse sobre el pin del componente (aparecerá un punto negro en el pin). Mientras mantiene presionado el botón izquierdo del mouse, mueva el puntero del mouse al pin del componente al que desea conectarse y suelte el botón del mouse. Los cables de los componentes están conectados con un conductor.
El color del conductor se puede cambiar haciendo doble clic en el conductor con el ratón y eligiendo el color deseado en la ventana que aparece.
Extracción de un conductor. Si por alguna razón es necesario eliminar un conductor, debe mover el puntero del mouse a la salida del componente (debería aparecer un punto negro). Presionando el botón izquierdo del mouse, muévalo a un lugar vacío en el área de trabajo y suelte el botón del mouse. El explorador desaparecerá.
Los valores de los parámetros se establecen en el cuadro de diálogo de propiedades del componente, que se abre haciendo doble clic en la imagen del componente (pestaña Valor).
Cada componente puede tener un nombre (pestaña Etiqueta)
Conectando dispositivos. Para conectar el dispositivo al circuito, debe arrastrar el dispositivo desde la barra de herramientas al campo de trabajo con el mouse y conectar los cables del dispositivo a los puntos en estudio. Algunos dispositivos deben estar conectados a tierra o sus lecturas serán incorrectas.
Aparece una imagen ampliada del dispositivo cuando hace doble clic en la imagen en miniatura.
Ejercicio: Ensamble el circuito divisor de voltaje que se muestra en la figura.
- Aplicar una tensión sinusoidal con una frecuencia de 3 kHz y una amplitud de 5 V a la entrada del circuito desde el generador de funciones,
-Conecte la misma señal al canal A del osciloscopio,
-Conecte el canal B del osciloscopio a la salida del divisor,
- resaltar los conductores del canal A y del canal B con diferentes colores,
-Encienda el circuito, si es necesario cambie la configuración de los instrumentos de medición,
-Vaya al modelo de osciloscopio avanzado. Con el cursor y el tablero de anuncios de la izquierda, mida el valor de amplitud de la señal de salida.
- Además, conecte voltímetros a la entrada y salida y vuelva a encender el circuito.
Obtenga lecturas correctas del voltímetro.
Generador de palabras
En el diagrama se muestra una imagen reducida del generador de palabras.
Los bits de la palabra generada se alimentan en paralelo a 16 salidas en la parte inferior del generador.
La salida de reloj (abajo a la derecha) se suministra con una secuencia de pulsos de reloj con una frecuencia especificada.
La entrada de sincronización se utiliza para proporcionar un pulso de sincronización desde una fuente externa.
Haga doble clic para abrir la imagen del generador extendido
El lado izquierdo del generador contiene palabras de 16 bits, especificadas en código hexadecimal. Cada combinación de código se ingresa usando el teclado. El número de la celda editada (de 0 a 03FF, es decir, de 0 a 2047) se resalta en la ventana Editar. En el proceso de operación del generador en el compartimento Dirección, se indica la dirección de la celda actual (Actual), la celda inicial (Inicial) y la celda final (Final). Las combinaciones de códigos emitidas a 16 salidas (en la parte inferior del generador) se indican en código ASCII y código binario (binario).
El generador puede funcionar en modo escalonado, cíclico y continuo.
-El botón Step cambia el generador al modo paso a paso;
- Botón de ráfaga: en modo cíclico (todas las palabras se envían a la salida del generador una vez de forma secuencial;
-Ciclo de botones - en modo continuo. Para interrumpir el funcionamiento continuo, presione el botón Cycle nuevamente.
El panel Trigger determina el momento del inicio del generador (Interno - sincronización interna, Externo - sincronización externa cuando los datos están listos).
El modo de sincronización externa se utiliza cuando el DUT puede reconocer (reconocer) la recepción de datos. En este caso, se envía una señal del terminal de datos listos al dispositivo junto con la combinación de código, y el DUT debe emitir una señal de adquisición de datos, que debe conectarse al terminal de disparo del generador de palabras. Esta señal también hace el siguiente arranque del generador.
El botón Breakpoint interrumpe el generador en la celda especificada. Para hacer esto, seleccione la celda requerida con el cursor, y luego presione el botón Breakpoint
El botón Patrón abre un menú con el que puede
Borrar búfer: borra el contenido de todas las celdas,
Abrir: carga combinaciones de códigos desde un archivo con la extensión .dp.
Guardar: guarde todas las combinaciones escritas en la pantalla en un archivo;
Contador ascendente: llene el búfer de la pantalla con combinaciones de códigos, comenzando desde 0 en la celda cero y luego agregando uno en cada celda subsiguiente;
Contador regresivo: llene el búfer de pantalla con combinaciones de códigos, comenzando con FFFF en la celda cero y luego disminuyendo en 1 en cada celda subsiguiente;
Desplazamiento a la derecha: complete cada cuatro celdas con combinaciones de 8000-4000-2000-1000 con su desplazamiento en las siguientes cuatro celdas a la derecha;
Desplazar a la izquierda es el mismo, pero se desplaza a la izquierda.
Analizador de lógica
Se muestra una imagen reducida del analizador lógico en el circuito.
El analizador lógico se conecta al circuito mediante los pines del lado izquierdo. Las señales se pueden observar simultáneamente en 16 puntos del circuito. El analizador está equipado con dos retículas, lo que permite obtener lecturas de los intervalos de tiempo T1, T2, T2-T1, así como una barra de desplazamiento horizontal.
El bloque Reloj tiene terminales para conectar fuentes de disparo de Calificador Selectivo y Externo convencional, cuyos parámetros se pueden configurar usando el menú invocado por el botón Establecer.
El disparo se puede realizar en el flanco ascendente (positivo) o en el flanco descendente (negativo) de la señal de disparo utilizando una fuente externa o interna. En la ventana Calificador de reloj, puede establecer el valor de la señal lógica (0,1 ox) en la que se inicia el analizador.
La sincronización externa se puede realizar mediante una combinación de niveles lógicos aplicados a las entradas del canal del analizador.
PROGRAMA DE BANCO DE TRABAJO DE ELECTRÓNICA
Características del banco de trabajo de electrónica
El programa Electronics Workbench permite simular circuitos analógicos, digitales y de digital a analógico de un alto grado de complejidad. Las bibliotecas disponibles en el programa incluyen un gran conjunto de modelos de elementos electrónicos (componentes) ampliamente utilizados. Los elementos simples se describen mediante un conjunto de parámetros, cuyos valores se pueden cambiar directamente desde el teclado, elementos activos, mediante un modelo, que es un conjunto de parámetros y describe un elemento específico o su representación ideal. El modelo se selecciona de la lista de bibliotecas de elementos, el usuario también puede cambiar los parámetros del modelo.
Las bibliotecas de elementos del programa incluyen modelos de elementos pasivos, transistores, fuentes controladas, claves controladas, elementos híbridos, indicadores, elementos lógicos, dispositivos de disparo, elementos digitales y analógicos, circuitos combinacionales y secuenciales especiales. También es posible crear sus propios modelos de elementos y agregarlos a bibliotecas.
El programa utiliza un amplio conjunto de instrumentos para las medidas: amperímetro, voltímetro, osciloscopio, multímetro, bode-plotter (trazador de características de frecuencia de los circuitos), generador de funciones, generador de palabras, analizador lógico y convertidor lógico.
Electronics Workbench le permite analizar circuitos de CA y CC. El análisis de CC determina los parámetros del circuito en un estado estable. El análisis de CA se puede realizar tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia. Puede investigar los transitorios cuando los circuitos están expuestos a señales de entrada de varias formas.
Operaciones de análisis:
Selección de elementos y dispositivos de bibliotecas,
Mover elementos y diagramas a cualquier lugar del campo de trabajo,
Rotación de elementos y grupos de elementos por ángulos que son múltiplos de 90 grados,
Copiar, pegar o eliminar elementos, grupos de elementos, fragmentos de esquemas y esquemas completos,
Cambiar el color de los conductores,
Resaltando los contornos de los circuitos en color para una percepción más conveniente,
Conexión simultánea de varios dispositivos de medición y observación de sus lecturas en la pantalla del monitor,
Asignar un símbolo a un elemento,
Cambiar los parámetros de elementos en una amplia gama.
Todas las operaciones se realizan con el mouse y el teclado. No es posible controlar solo desde el teclado. Al configurar los dispositivos, puede:
Cambiar las escalas del instrumento en función del rango de medición,
Establecer el modo de funcionamiento del dispositivo,
Establezca el tipo de influencias de entrada en el circuito (corrientes y tensiones continuas y armónicas, pulsos triangulares y rectangulares).
Las capacidades gráficas del programa permiten:
Observe simultáneamente varias curvas en el gráfico,
Mostrar curvas en gráficos en diferentes colores,
Mide las coordenadas de puntos en el gráfico,
Importe datos a un editor de gráficos, que le permite realizar las transformaciones necesarias de la imagen y enviarla a la impresora.
Electronics Workbench le permite insertar un diagrama o un fragmento del mismo en un editor de texto e imprimir explicaciones o notas sobre el funcionamiento del diagrama en él.
Elementos de banco de trabajo de electrónica
Para operaciones con elementos de circuitos eléctricos y electrónicos en el campo general de Electronics Workbench, se destacan dos áreas: el panel de elementos y el campo de elementos (Fig. & 1.1). La caja de herramientas consta de iconos de campo y la caja de herramientas consta de sus imágenes convencionales. Al hacer clic en uno de los trece iconos ubicados en el panel, puede abrir el campo correspondiente.
En la Fig. 1.1 el campo Fuentes está abierto. La disposición de los elementos en los campos se centra en la frecuencia de su uso. Para describir los elementos, es más lógico dividirlos por tipos. Todos los elementos utilizados en el programa Electronics Workbench se pueden dividir condicionalmente en los siguientes grupos: fuentes, elementos básicos, elementos lineales, claves, elementos no lineales, indicadores, elementos lógicos, nodos de tipo de combinación, nodos de tipo secuencial, componentes híbridos. En la Fig. 1. 2 muestra todos los campos de elementos disponibles en Electronics Workbench. Esta imagen se obtiene artificialmente, de hecho, solo se puede abrir un campo de elementos durante el funcionamiento.
Fuentes de
Todas las fuentes del Electronics Workbench son perfectas. La resistencia interna de una fuente de voltaje ideal es cero, por lo que su voltaje de salida es independiente de la carga. Si es necesario utilizar dos fuentes de voltaje conectadas en paralelo, se debe conectar una pequeña resistencia en serie entre ellas (por ejemplo, 1 Ohm). Una fuente de corriente ideal tiene una resistencia interna infinita, por lo que su corriente es independiente de la resistencia de carga.
La EMF de una fuente de voltaje constante se mide en voltios y se obtiene mediante cantidades derivadas (de μV a kV). Una línea corta en negrita en la imagen de la batería indica un terminal que tiene un potencial negativo con respecto al otro terminal.
La corriente continua se mide en amperios y se expresa en cantidades derivadas (μA a kA). La flecha indica la dirección de la corriente (de "+" a "-").
El valor rms (raíz cuadrada media - RMS) del voltaje de la fuente se mide en voltios y se obtiene mediante valores derivados (de μV a kV). Es posible configurar la frecuencia y la fase de inicio. El valor efectivo del voltaje V RMS generado por la fuente está relacionado con su valor de amplitud V PICO por la siguiente relación:
El valor efectivo de la fuente de corriente se mide en amperios y viene dado por valores derivados (de μA a kA). Es posible configurar la frecuencia y la fase de inicio. El valor efectivo de la corriente I RMS está relacionado con su valor de amplitud I PEAK de la siguiente manera:
El generador genera una secuencia de pulsos rectangulares. Puede ajustar la amplitud del pulso, el ciclo de trabajo (ciclo de trabajo) y la frecuencia de repetición del pulso. La amplitud de los pulsos del generador se cuenta desde el terminal opuesto al terminal "+".
El voltaje de salida de una fuente de voltaje controlada por voltaje depende del voltaje de entrada aplicado a los terminales de control. La relación entre el voltaje de salida y el voltaje de entrada está determinada por el coeficiente de proporcionalidad E, que se establece en mV / V, V / V y kV / V:
donde Vout es el voltaje de salida de la fuente, Vin es el voltaje de entrada de la fuente.
La cantidad de corriente de la fuente de corriente controlada por voltaje depende del voltaje de entrada aplicado a los terminales de control. La relación entre la corriente de salida y el voltaje de control es el factor G, medido en unidades de conductividad (1 / Ohm o siemens):
donde I out es la corriente de salida de la fuente, V in es el voltaje aplicado a los terminales de control de la fuente.
Las corrientes de entrada y salida de esta fuente están relacionadas por el factor proporcional F. El factor F se especifica en mA / A, A / A y kA / A.
donde I out es la corriente de salida de la fuente, I in es la corriente de entrada de la fuente.
La magnitud del voltaje de la fuente controlada por la corriente depende de la magnitud de la corriente de entrada (corriente en la rama de control). La corriente de entrada y el voltaje de salida forman un parámetro llamado resistencia de transferencia H, que es la relación entre el voltaje de salida y la corriente de control. La resistencia de transferencia tiene la dimensión de la resistencia y se establece en ohmios, kOhmios y mOhmios.
donde V ou t es el voltaje de salida de la fuente, I in es la corriente de entrada de la fuente.
Al conectar fuentes controladas, se deben observar la polaridad y la dirección de las corrientes en los circuitos conectados. La flecha indica la dirección de la corriente de "+" a "-".
Con esta fuente de voltaje, es posible configurar el nodo en un potencial fijo de 5 V o en un nivel lógico alto.
Con la ayuda de esta fuente, se establece el nivel de una unidad lógica en el nodo del circuito.
Elementos basicos
El nodo se utiliza para conectar cables y crear puntos de control. Se puede conectar un máximo de cuatro conductores a cada nodo. Una vez ensamblado el circuito, puede insertar nodos adicionales para conectar dispositivos.
El componente de tierra tiene voltaje cero y, por lo tanto, proporciona un punto de referencia para los potenciales. No todos los circuitos necesitan estar conectados a tierra para la simulación, sin embargo, cualquier circuito que contenga: un amplificador operacional, un transformador, una fuente controlada, un osciloscopio debe estar conectado a tierra, de lo contrario los instrumentos no realizarán mediciones o sus lecturas resultarán incorrectas.
Elementos lineales
La resistencia de la resistencia se mide en ohmios y se da en cantidades derivadas (de ohmios a megaohmios).
La posición del control deslizante de resistencia variable se establece mediante un elemento especial: una flecha reguladora. En el cuadro de diálogo, puede establecer la resistencia, la posición inicial del control deslizante (en porcentaje) y el incremento (también en porcentaje). Es posible cambiar la posición del deslizador usando las teclas-teclas.
Claves utilizadas:
Letras de la A a la Z,
Dígitos del 0 al 9,
Ingrese la tecla en su teclado,
Barra espaciadora.
Para cambiar la posición del control deslizante, debe presionar la tecla. Para mover el control deslizante hacia arriba, es necesario presionar simultáneamente la tecla-tecla, hacia el lado más pequeño, solo la tecla-tecla.
Ejemplo: el control deslizante está configurado en 45%, el incremento es 5%, la clave es la barra espaciadora. Al presionar las teclas, movemos el control deslizante a la posición del 40%. Cada vez que presiona la tecla, el valor disminuye en un 5%. Si presiona +, la posición del control deslizante del potenciómetro aumentará en un 5%.
La capacitancia de un capacitor se mide en Faradios y viene dada por cantidades derivadas (de pF a F).
El condensador variable permite la posibilidad de cambiar el valor de la capacitancia. La capacidad se establece utilizando su valor inicial y el valor del coeficiente de proporcionalidad de la siguiente manera: C = (valor inicial / 100) coeficiente de proporcionalidad. El valor de capacitancia se puede configurar usando las teclas de la misma manera que la posición del control deslizante de resistencia variable.
La inductancia de la bobina (estrangulador) se mide en Henry y viene dada por valores derivados (de μH a H).
El valor de la inductancia de esta bobina se establece utilizando su valor inicial y el valor del factor de proporcionalidad de la siguiente manera: L = (valor inicial / 100) factor. El valor de la inductancia se puede configurar usando las teclas de la misma manera que la posición del control deslizante de la resistencia variable.
Se utiliza un transformador para convertir el voltaje VI en voltaje V2. Relación de transformación norte es igual a la relación entre el voltaje VI en el devanado primario y el voltaje V2 en el devanado secundario. Parámetro norte se puede configurar en el cuadro de diálogo de propiedades del modelo de transformador. El transformador se puede diseñar con una toma de punto medio.
El circuito que contiene el transformador debe estar conectado a tierra.
Teclas
Las teclas tienen dos estados: apagado (abierto) y encendido (cerrado). En el estado desactivado, representan una resistencia infinitamente grande, en el estado activado, su resistencia es cero. Las llaves se pueden controlar:
Con la llave
Temporizador,
Voltaje,
Dado que las llaves cerradas en Electronics Workbench tienen una resistencia igual a cero, cuando se conectan en paralelo con otra llave o con una fuente de voltaje, se recomienda introducir una resistencia de 1 Ohm en serie en el circuito.
Un relé electromagnético puede tener contactos normalmente cerrados o normalmente abiertos. Se activa cuando la corriente en el devanado de control excede la corriente de activación I en. Durante el funcionamiento, un par de contactos normalmente cerrados S2, S3 del relé conmuta a un par de contactos normalmente abiertos S2, S1. El relé permanece en el estado activado mientras la corriente en el devanado de control exceda la corriente de retención I hd. La corriente I hd debe ser menor que yo.
Las teclas se pueden cerrar o abrir usando las teclas de control del teclado. El nombre de la tecla de control se puede ingresar desde el teclado en el cuadro de diálogo que aparece después de hacer doble clic en la imagen de la tecla.
Ejemplo: Si desea cambiar el estado de la clave con la tecla "espacio", debe ingresar la palabra "Espacio" en el cuadro de diálogo y hacer clic en Aceptar.
Teclas utilizadas: letras de la A a la Z, números del 0 al 9, la tecla Intro del teclado, la barra espaciadora.
El relé de tiempo es una llave que se abre en el momento T apagado y se cierra en el momento T encendido. T on y T off deben ser mayores que 0. Si T on< T off , то в начальный момент времени, когда t = 0, ключ находится в разомкнутом состоянии. Замыкание ключа происходит в момент времени t = T on , а размыкание - в момент времени t = T off . Если T on >T off, luego en el momento inicial de tiempo, cuando t = 0, la llave está en un estado cerrado. La llave se abre en el momento t = T apagado y la llave se cierra en el momento t = T encendido. T on no puede igualar a T off.
El interruptor controlado por voltaje tiene dos parámetros de control: voltaje de encendido (V encendido) y apagado (V apagado). Se cierra cuando el voltaje de control es mayor o igual al voltaje de encendido V encendido y se abre cuando es igual o menor que el voltaje de apagado V apagado.
El interruptor controlado por corriente funciona de la misma manera que el interruptor controlado por voltaje. Cuando la corriente a través de los terminales de control excede la corriente de encendido I, el interruptor se cierra; cuando la corriente cae por debajo de la corriente de apagado I off - la llave se abre.
Elementos no lineales
Una lámpara incandescente es un elemento de tipo resistivo que convierte la electricidad en energía luminosa. Se caracteriza por dos parámetros: potencia máxima P max y tensión máxima V max. La potencia máxima puede estar en el rango de mW a kW, el voltaje máximo en el rango de mV a kV. Cuando el voltaje en la lámpara es mayor que V max (en este momento, la potencia liberada en la lámpara excede P m ax), se quema. En este caso, la imagen de la lámpara cambia (el filamento se rompe) y su conductividad se vuelve cero.
El fusible rompe el circuito si la corriente en él excede la corriente máxima I max. El valor I max puede oscilar entre mA y kA. En los circuitos donde se utilizan fuentes de CA, I max es el máximo instantáneo y no el valor efectivo de la corriente.
La corriente a través del diodo solo puede fluir en una dirección: desde el ánodo A hasta el cátodo K. El estado del diodo (conductor o no conductor) está determinado por la polaridad del voltaje aplicado al diodo.
Para un diodo Zener (diodo Zener), el voltaje de trabajo es negativo. Por lo general, este elemento se utiliza para estabilizar el voltaje.
Un LED emite luz visible cuando la corriente que lo atraviesa supera un umbral.
El puente rectificador está diseñado para rectificar voltaje CA. Cuando se aplica un voltaje sinusoidal al rectificador, el valor promedio del voltaje rectificado V dc se puede calcular aproximadamente mediante la fórmula:
donde V p es el valor pico de la tensión sinusoidal.
El diodo Schottky está apagado hasta que el voltaje a través de él excede un nivel de voltaje de umbral fijo.
El tiristor, además de los cables del ánodo y del cátodo, tiene un cable de electrodo de control adicional. Le permite controlar el momento de transición del dispositivo al estado de conducción. La válvula se abre cuando la corriente de la puerta excede el valor umbral y se aplica un voltaje positivo al terminal del ánodo. El tiristor permanece abierto hasta que se aplica un voltaje negativo al terminal del ánodo.
El triac es capaz de conducir corriente en dos direcciones. Se bloquea cuando cambia la polaridad de la corriente que fluye a través de él y se desbloquea cuando se aplica el siguiente pulso de control.
Dinistor es un interruptor bidireccional controlado por voltaje de ánodo. El dinistor no conduce corriente hasta que el voltaje lo atraviesa. Cuando el voltaje aplicado al dinistor excede el voltaje de conmutación, este último se vuelve conductor y su resistencia se vuelve cero.
Un amplificador operacional (OA) es un amplificador diseñado para funcionar con retroalimentación. Por lo general, tiene una ganancia de voltaje muy alta, alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida. La entrada "+" es directa y la entrada "-" se invierte. El modelo de amplificador operacional le permite configurar los parámetros: ganancia, voltaje de compensación, corrientes de entrada, resistencia de entrada y salida. Las señales de entrada y salida del amplificador operacional deben estar referenciadas a tierra.
Un amplificador operacional de cinco pines tiene dos pines adicionales (positivo y negativo) para conectar la alimentación. El modelo de Boole-Koch-Pederson se utiliza para simular este amplificador. Tiene en cuenta los efectos de segundo orden, limitando la tensión y la corriente de salida.
Un multiplicador multiplica los dos voltajes de entrada V x y V y. La tensión de salida V out se calcula mediante la fórmula:
.
donde k es una constante de multiplicación que puede establecer el usuario.
Transistores bipolares.
Los transistores bipolares son dispositivos amplificadores controlados por corriente. Son de dos tipos: p-n-p y n-p-n. Las letras indican el tipo de conductividad del material semiconductor del que está hecho el transistor. En ambos tipos de transistores, la flecha marca el emisor, la dirección de la flecha indica la dirección del flujo de corriente.
El transistor n-p-n tiene dos regiones de tipo n (colector k y emisor e) y una región de tipo p (base b).
Transistores de efecto de campo (FET)
Los FET están controlados por el voltaje de la puerta, es decir, la corriente que fluye a través del transistor depende del voltaje de la puerta. El transistor de efecto de campo incluye una región extendida de un semiconductor de tipo n o tipo p llamado canal. El canal está equipado con dos electrodos llamados fuente y drenaje. Además del canal de tipo no p, el transistor de efecto de campo incluye una región con un tipo de conducción opuesto al canal. Un electrodo conectado a esta área se llama puerta. Para los transistores de efecto de campo, Electronics Workbench tiene un campo dedicado de componentes FET. Hay tres tipos de transistores de efecto de campo en el programa: transistores de unión pn (JFET) y dos tipos de transistores de óxido metálico (MOSFET o MOSFET): MOSFET con un canal integrado (MOSFET de agotamiento) y MOSFET con canal inducido (MOSFET de mejora) .
Transistores de efecto de campo de unión (JFET)
Un transistor de efecto de campo de unión pn (JFET) es un transistor unipolar controlado por voltaje que utiliza un campo eléctrico inducido, que depende del voltaje de la puerta, para controlar la corriente. Para un transistor de efecto de campo de canal n con una unión pn de control, la corriente aumenta al aumentar el voltaje. En el campo de los componentes, hay dos tipos de tales transistores: canal n y canal p.
Transistores de efecto de campo basados en una película de óxido metálico.
La corriente que fluye a través de un transistor de efecto de campo de óxido metálico (MOSFET o MOSFET) también está controlada por un campo eléctrico aplicado a la puerta. Normalmente, el sustrato contacta con el terminal de fuente del transistor con la polarización más negativa. En los transistores de tres terminales, el sustrato está conectado internamente a la fuente. El transistor de canal N tiene la siguiente designación: la flecha está dirigida hacia el interior del icono; El transistor de canal p tiene una flecha que sale del icono. Los transistores MOS de canal N y canal p tienen diferente polaridad de voltajes de control. Hay 8 tipos de MOSFET en Electronics Workbench: 4 tipos de MOSFET con un canal integrado, 4 tipos de MOSFET con un canal inducido.
MOSFET de agotamiento
Al igual que los transistores de efecto de campo de unión (JFET), un MOSFET de canal integrado consiste en una región extendida de semiconductor llamada canal. Para un transistor de canal p, esta región es un semiconductor de tipo p, para un transistor de canal n, es un tipo n. La puerta de metal del MOSFET está aislada del canal por una capa delgada de dióxido de silicio de modo que la corriente de la puerta es insignificante durante el funcionamiento. La corriente de drenaje de un transistor de canal n está determinada por el voltaje de la fuente de puerta. Con un aumento de este voltaje, la corriente aumenta, con una disminución de voltaje, disminuye. En el voltaje puerta-fuente Vgs (apagado), el canal se agota por completo y la corriente desde la fuente al drenaje se detiene. El voltaje Vgs (apagado) se llama voltaje de corte. Por otro lado, cuanto más positivo es el voltaje de la fuente de la puerta, mayor es el tamaño del canal, lo que aumenta la corriente. El transistor de canal P funciona de manera similar, pero con polaridades de voltaje opuestas.
MOSFET con canal inducido
Estos MOSFET no tienen un canal físico entre la fuente y el drenaje como los MOSFET de canal integrado. En cambio, la región de conducción puede expandirse para cubrir toda la capa de dióxido de silicio. El MOSFET del canal inducido opera solo cuando el voltaje de la puerta de la fuente es positivo. Un voltaje de puerta de fuente positivo por encima del valor umbral mínimo (Vto) crea una capa de inversión en la región de conducción adyacente a la capa de dióxido de silicio. La conductancia de este canal inducido aumenta con el aumento del voltaje de puerta-fuente positivo. Los MOSFET con canal inducido se utilizan principalmente en circuitos digitales y altamente integrados (LSI).
Elementos digitales
Los elementos digitales del programa están representados por los siguientes grupos: indicadores, elementos lógicos, nodos de tipo combinación, nodos de tipo secuencial, elementos híbridos.
Indicadores
Cada uno de los siete pines indicadores controla un segmento correspondiente, de la a a la g. La tabla de operaciones muestra combinaciones de niveles lógicos que deben configurarse en la entrada del indicador para obtener imágenes de dígitos hexadecimales de 0 a F. en su pantalla.
La designación de los segmentos de la pantalla de siete segmentos y la tabla de funcionamiento se muestran a continuación:
Mesa de funcionamiento
| a | B | Con | D | mi | F | gramo | símbolo de visualización | |
| - | ||||||||
| A | ||||||||
| B | ||||||||
| CON | ||||||||
| D | ||||||||
| mi | ||||||||
| F |
El indicador de decodificación de siete segmentos sirve para mostrar en su pantalla números hexadecimales de 0 a F, establecidos por el estado en la entrada del indicador. La correspondencia de los estados de los terminales con el símbolo mostrado se da en la tabla de funcionamiento.
Mesa de funcionamiento
| a | B | Con | D | símbolo de visualización |
| . 1 | A | |||
| B | ||||
| CON | ||||
| D | ||||
| mi | ||||
| F |
La sonda determina el nivel lógico (0 o 1) en un punto específico del circuito. Si el punto investigado tiene un nivel lógico de 1, el indicador se enciende en rojo. El nivel de cero lógico no está marcado con un brillo. Utilice el comando Valor en el menú Circuito para cambiar el color de brillo de la sonda.
El zumbador se utiliza para la señalización audible del exceso de voltaje que se le suministra. El altavoz integrado de la computadora emite un sonido a una frecuencia específica si el voltaje excede el umbral. Utilice el comando Valor en el menú Circuito para establecer el voltaje y la frecuencia de umbral para el pitido.
Puertas lógicas
Electronics Workbench contiene un conjunto completo de elementos lógicos y le permite establecer sus características básicas, incluido el tipo de elemento: TTL o CMOS. El número de entradas de los elementos lógicos de los circuitos se puede configurar en el rango de 2 a 8, pero solo puede haber una salida del elemento.
Un elemento NOT lógico o un inversor cambia el estado de la señal de entrada al contrario. El nivel lógico 1 aparece en su salida, cuando la entrada es 0.
Mesa de la verdad
Expresiones de álgebra booleana:
El elemento AND-NOT implementa la función de multiplicación lógica con la posterior inversión del resultado. Está representado por un modelo de elementos AND y NOT incluidos consecutivamente. La tabla de verdad del elemento se obtiene de la tabla de verdad del elemento Y al invertir el resultado.
Mesa de la verdad
El tipo de búfer se puede configurar usando el comando Modelo en el menú Circuito (CTRL + M). Cuando utilice un elemento TTL como búfer, debe seleccionar el modelo de búfer LS-BUF o LS-OC-BUF (colector abierto). Si se utiliza un elemento CMOS como búfer, se debe seleccionar el modelo HC-BUF o HC-OD-BUF (drenaje abierto). Si no se selecciona ningún tipo de búfer, el búfer se comporta como un elemento digital normal de baja carga.
El búfer de tres estados tiene una entrada de habilitación adicional. Si la entrada de habilitación tiene un potencial alto, entonces el elemento opera de acuerdo con la tabla de verdad de un búfer ordinario; si es bajo, independientemente de la señal en la entrada, la salida pasará a un estado con alta impedancia. En este estado, el búfer no pasa las señales de entrada.
La configuración del modo de funcionamiento se realiza de la misma forma que para un búfer normal.
El paquete Electronics Workbench está diseñado para modelar y analizar diagramas eléctricos y de circuitos. Este paquete con un alto grado de precisión simula la construcción de circuitos reales en hardware.
Tabla 3
Menú de pictogramas
|
Pictograma |
Nombre |
Descripción |
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Favoritos |
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Fuentes de señal |
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|
Componentes pasivos y dispositivos de conmutación |
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Transistores |
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Microcircuitos analógicos |
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Microcircuitos mixtos |
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Microcircuitos digitales |
||
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Microcircuitos digitales lógicos |
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|
Microcircuitos digitales |
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Dispositivos indicadores |
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Dispositivos de computación analógica |
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Componentes mixtos |
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Instrumentación |
Técnicas básicas de trabajo
En Electronics Workbench, el montaje del circuito se realiza en el espacio de trabajo. Los componentes electrónicos para ensamblar el circuito se toman del menú que contiene un conjunto de componentes. El contenido de un conjunto de componentes se puede cambiar haciendo clic en los botones correspondientes ubicados directamente encima de las ventanas. Para mover el componente requerido al área de trabajo, coloque el cursor sobre él y presione el botón izquierdo del mouse. Luego, mientras mantiene presionada la tecla, "arrastre" el elemento moviendo el mouse a la posición deseada en el área de trabajo y suelte la tecla.
Para realizar cualquier operación en un elemento, debe estar seleccionado. Un elemento se selecciona haciendo clic en el elemento y se vuelve rojo.
Si necesita rotar un elemento, primero debe seleccionarlo y luego usar una combinación de teclas, presionando que gira el elemento 90 °.
Para eliminar un elemento, primero debe seleccionarlo, luego presionar la tecla y, en respuesta a la solicitud de confirmación de eliminación, presionar el botón para confirmar o cancelar la eliminación.
Todos los componentes electrónicos se caracterizan por sus propios parámetros que determinan su comportamiento en el circuito. Para configurar estos parámetros, debe hacer doble clic en el elemento deseado, como resultado de lo cual aparecerá un cuadro de diálogo en el que debe seleccionar o escribir los parámetros requeridos y cerrarlo haciendo clic en el botón OK .
Para conectar los cables de los elementos, mueva el cursor a la salida deseada, y si realmente es posible conectar un conductor a esta salida, aparecerá un pequeño círculo negro sobre él. Cuando aparezca un círculo, presione el botón izquierdo del mouse y, sin soltarlo, arrastre el cursor a otro pin. Cuando también aparezca un círculo negro en el otro pin, suelte la tecla y estos pines se conectarán automáticamente con un conductor. Si la salida de un elemento necesita estar conectada a un conductor existente, mueva el cursor del mouse hacia este conductor mientras presiona la tecla, y también aparecerá un pequeño círculo en el lugar donde se puede hacer la conexión. En este punto, suelte la tecla y el circuito formará automáticamente una conexión conductora entre los conductores, indicada por un círculo negro.
Componentes principales
1. Fuente de voltaje constante
Encontrado en el set Fuentes de señal
.
Este elemento es un modelo de una fuente de voltaje ideal que mantiene un voltaje constante de un valor dado en sus terminales. El desarrollador puede establecer el valor de voltaje haciendo doble clic en el elemento y escribiendo el valor requerido en el cuadro de diálogo.
Bombilla incandescente
2. Bombilla incandescente.
Encontrado en el set Dispositivos indicadores.
Este elemento simula una lámpara incandescente convencional y puede estar en tres estados: apagado, encendido y quemado. El comportamiento de un elemento se caracteriza por dos parámetros: potencia y tensión máxima permitida. Puede ingresar los parámetros requeridos haciendo doble clic en el elemento. Entonces aparece un cuadro de diálogo. Ingrese los parámetros requeridos y cierre el cuadro de diálogo haciendo clic en el botón OK .
Cuando el circuito está funcionando, el elemento estará en apagado condición si el voltaje que se le aplica no excede la mitad del voltaje máximo. Si el voltaje aplicado está en el rango de la mitad del voltaje máximo al nivel de voltaje máximo, la celda está en incluido condición. Cuando el voltaje aplicado excede el voltaje máximo especificado, el elemento entra en quemado condición.
Toma de tierra
3. Puesta a tierra.
Encontrado en el set Fuentes de señal.
En un circuito ensamblado con Electronics Workbench, como en casi cualquier circuito real, se requiere indicar un punto de potencial cero, en relación con el cual se determinan los voltajes en todos los demás puntos del circuito. Para ello sirve el elemento de puesta a tierra. Su única salida está conectada a ese punto del circuito, cuyo potencial se considera cero. Está permitido e incluso aconsejable, especialmente para circuitos complejos, utilizar varios elementos de puesta a tierra. En este caso, se considera que todos los puntos a los que se conecta la puesta a tierra tienen un potencial común igual a cero.
Punto - conector
4. Punto - conector.
Encontrado en el set .
La propiedad principal de un punto conector es que puede conectarle conductores. Puede conectar conductores a un punto desde la izquierda, derecha, arriba y abajo, es decir, solo hay cuatro lugares para conectar conductores a un punto y, por lo tanto, no se pueden conectar más de cuatro conductores en un punto. Para implementar dicha conexión, debe llevar el conductor con el botón del mouse presionado al lado correspondiente del punto, y aparece un pequeño círculo negro cerca del punto. Soltando en este momento el botón izquierdo del mouse, obtenemos la conexión requerida.
Cambiar
5. Cambiar.
Encontrado en el set Componentes pasivos y dispositivos de conmutación.
Este interruptor permite dos posiciones posibles, en las que una entrada común está conectada a una de las dos salidas posibles. De forma predeterminada, el cambio se realiza con la barra espaciadora. Para asignar una tecla diferente a un interruptor, debe hacer doble clic en este interruptor, ingresar el símbolo requerido en el cuadro de diálogo que aparece y hacer clic OK confirme su elección. Después de eso, la conmutación de este interruptor se llevará a cabo utilizando la tecla seleccionada.
Altavoz
6. Ponente.
Encontrado en el set Dispositivos indicadores.
Este elemento emite un pitido de la frecuencia especificada si el voltaje aplicado a sus terminales excede el nivel de voltaje especificado. Los valores de la tensión umbral y la frecuencia de la señal emitida se pueden configurar en el cuadro de diálogo que aparece al hacer doble clic en el elemento.
Voltímetro
7. Voltímetro.
Encontrado en el set Dispositivos indicadores.
Este elemento muestra el voltaje aplicado a sus terminales. Uno de los lados de este elemento está resaltado con una línea gruesa. Si el voltaje aplicado a los terminales es tal que el potencial en el terminal ubicado en el lado no seleccionado es mayor que el potencial en el terminal ubicado en el lado seleccionado, entonces el signo del voltaje indicado por el voltímetro será positivo. De lo contrario, el signo del voltaje indicado será negativo.
Amperímetro
8. Amperímetro.
Encontrado en el set Dispositivos indicadores.
Este elemento muestra la cantidad de corriente que fluye a través de sus terminales. Uno de los lados de este elemento está resaltado con una línea gruesa. Si la dirección de la corriente que fluye a través de los terminales del elemento coincide con la dirección del lado no seleccionado al lado seleccionado, entonces el signo de la magnitud de la corriente indicada será positivo. De lo contrario, el signo será negativo.
Resistor
9. Resistencia.
Encontrado en el set. Componentes pasivos y dispositivos de conmutación.
Este elemento es uno de los componentes de circuitos electrónicos más utilizados. El valor de la resistencia de la resistencia lo establece el desarrollador en el cuadro de diálogo que aparece al hacer doble clic en el elemento.
Los circuitos eléctricos más simples.
El circuito eléctrico más simple consta de una fuente y un receptor de energía eléctrica. La fuente más simple de energía eléctrica puede ser una fuente de voltaje constante, como una batería. El receptor de energía eléctrica suele ser un dispositivo que convierte la energía de una corriente eléctrica en otro tipo de energía, por ejemplo, en energía luminosa en una bombilla, o en energía de ondas acústicas en dinámica.
Para asegurar el flujo de corriente a través del receptor, es necesario formar un circuito cerrado a través del cual fluya la corriente. Para ello, es necesario conectar un terminal del receptor de energía eléctrica al terminal negativo de la batería, y el otro al terminal positivo. La forma más sencilla de controlar el flujo de corriente a través de un circuito es abrir y cerrar el circuito con un interruptor. La apertura del circuito abrirá el circuito, haciendo que la corriente llegue a cero. Cerrar un circuito proporciona un camino para la corriente a través del circuito, cuya magnitud está determinada por el voltaje aplicado y la resistencia del circuito de acuerdo con la ley de Ohm.
Procedimiento para realizar el trabajo.
1. Inicie Electronics Workbench.
2. Prepare un nuevo archivo para trabajar. Para hacer esto, necesita realizar las siguientes operaciones desde el menú: Archivo / Nuevo y Archivo / Guardar como... Al realizar una operación Guardar como deberá especificar el nombre del archivo y el directorio donde se almacenará el esquema.
3. Transfiera los elementos necesarios del esquema dado al espacio de trabajo del Electronics Workbench. Para hacer esto, seleccione la sección en la barra de herramientas (Fuentes, Básico, Diodos, Transistores, Ics analógicos, Ics mixtos, Ics digitales, Puertas lógicas, Digital, Indicadores, Controles, Varios, Instrumentos), que contiene el elemento que necesita, luego transferirlo al espacio de trabajo (haga clic en el elemento deseado y, sin soltar el botón, arrástrelo al lugar deseado en el diagrama).
Workbench también ofrece la posibilidad de utilizar una barra de herramientas personalizable Favoritos. El panel es diferente para cada archivo esquemático.
Para agregar un elemento al panel, haga clic derecho en su imagen en el panel y seleccione Agregar a los favoritos... Para quitar del panel Favoritos, haga clic con el botón derecho en un elemento del panel Favoritos y elige Quitar de favoritos.
4. Conecte los pines de los elementos y disponga los elementos en el área de trabajo para obtener el esquema que necesita. Para conectar dos contactos, haga clic en uno de los contactos con el botón principal del mouse y, sin soltar la tecla, mueva el cursor al segundo contacto.
Si es necesario, puede agregar nodos adicionales (bifurcaciones). Para hacer esto, solo necesita arrastrar el elemento desde el panel al lugar del conductor, donde debe ramificarlo.
Al hacer clic en un elemento con el botón derecho del mouse, puede obtener acceso rápido a las operaciones más simples sobre la posición del elemento, como rotación (rotar), desplegar (voltear), copiar / cortar (copiar / cortar), pegar (pegar) , así como su información de referencia (ayuda).
5. Escriba las calificaciones y propiedades requeridas para cada elemento. Para hacer esto, haga doble clic en el elemento:
6. Cuando el circuito esté ensamblado y listo para funcionar, presione el botón de encendido en la barra de herramientas.
En caso de un error grave en el circuito (cortocircuito de la batería, ausencia de potencial cero en el circuito), se emitirá una advertencia.
Ley de Ohm
Ley de Ohm para una sección de una cadena: corriente del conductor I igual a la relación de caída de voltaje U en la sección del circuito a su resistencia eléctrica R:
La ley se ilustra mediante el diagrama de la figura, del cual se puede apreciar que en la sección del circuito con resistencia R= 5 ohmios se genera una caída de voltaje U= 10 V, medido con un voltímetro. Según (*) la corriente en el circuito I= = 0,2 A = 200 mA, que se mide con el amperímetro conectado en serie en el circuito.
Sistema de simulación Banco de trabajo de electrónica
Historia de la creación del programa Banco de trabajo de electrónica (EWB ) comienza en 1989. Las primeras versiones del programa constaban de dos partes independientes. Con la ayuda de la mitad del programa, fue posible simular dispositivos analógicos, con los otros, digitales. Este estado "bifurcado" creó ciertos inconvenientes, especialmente al simular dispositivos mixtos analógico-digitales. En 1996, en la versión 4.1, estas partes se combinaron y seis meses después se lanzó la quinta versión del programa. Se complementa con herramientas de análisis aproximadamente en el ámbito del programa. Micro - Gorra V , la biblioteca de componentes se ha revisado y ampliado ligeramente. Las herramientas de análisis de red se ejecutan de una manera típica para todo el programa: mínimo esfuerzo por parte del usuario. Mayor desarrollo EWB es el programa Diseño EWB diseñado para el desarrollo de placas de circuito impreso; se trata brevemente en el cap. 15. Programa EWB posee continuidad de abajo hacia arriba, es decir todos los esquemas creados en las versiones 3.0 y 4.1 se pueden modificar en la versión 5.0. se debe notar que EWB también le permite simular dispositivos para los que se ha preparado una tarea de simulación en formato de texto ESPECIA asegurar la compatibilidad con los programas Micro - Cap y PSpice.
Programa EWB 4.1 diseñado para trabajar en un entorno Ventanas З.хх o 95/98 y ocupa unos 5 MB de memoria de disco, EWB 5.0: en Windows 95/98 y NT 3.51, la cantidad requerida de memoria en disco es de aproximadamente 16 MB. Para acomodar archivos temporales, se requieren de 10 a 20 MB adicionales de espacio libre.
Estructura de ventanas y sistema de menús.
Considere los comandos del menú del programa EWB 4.1 en el orden en que aparecen en la fig.
Menú Archivo
Menú Archivo Está destinado a la descarga y escritura de archivos, la obtención de una copia impresa de los componentes del circuito seleccionados para impresión, así como a la importación / exportación de archivos en los formatos de otros sistemas de modelado y programas de desarrollo de PCB.
1.aa Los primeros cuatro comandos de este menú:Nuevo(Ctrl + N), Abierto... (Ctrl + O), Ahorrar(Ctrl + S), Guardar como... - típico de Ventanas los comandos para trabajar con archivos y, por lo tanto, se explican por sí mismos. Para estos comandos en la quinta versión hay botones (iconos) con una imagen estándar. Archivos de programa esquemático EWB nombre las siguientes extensiones :. ewb - circuitos analógico-digitales para EWB 5.O.
2.aa Revent a Saved...: borrando todos los cambios realizados en la sesión de renderización actual y restaurando el esquema a su forma original.
3.a Importación y exportación- permite el intercambio de datos con software de diseño de PCB Diseño EWB.
4.aa Impresión... (CTRL + P ) - selección de datos para enviar a la impresora:
Esquemático - esquemas (la opción está habilitada por defecto);
Descripción - descripciones del esquema;
Lista de - una lista de documentos enviados a la impresora;
Lista de etiquetas - una lista de designaciones de elementos de circuito;
Lista de modelos - una lista de componentes disponibles en el circuito;
Subcircuitos - subcircuitos (partes del circuito, que son nodos funcionales aaa completos y se indican mediante rectángulos con un nombre en el interior);
Opciones de análisis - una lista de modos de simulación;
Instrumentos - lista de dispositivos;
En el mismo submenú, puede seleccionar opciones de impresión (botón Configuración ) y envíe el material a la impresora (botón Impresión). En el programa EWB 5.0 también proporciona la capacidad de cambiar la escala de salida de datos a la impresora en el rango de 20 a 500%.
5.aa Configuración de impresión... - configuración de la impresora.
6.aa Salida(ALT + F 4) - salir del programa.
7.aa Instalar en pc... - instalación de programas adicionales desde disquetes.
8.a Importar desde SPICE- importación de archivos de texto que describen el circuito y las tareas de modelado en el formato SPICE (con extensión. Cir ) y construcción automática del circuito según su descripción textual.
9.aa Exportar a SPICE- redacción de una descripción de texto del circuito y tareas de modelado en el formato ESPECIA.
10. Exportar a PCB- elaboración de listas de circuitos en el formato OrCAD y otros programas de desarrollo de PCB.
Menú de edición
Menú de edición le permite ejecutar comandos para editar circuitos y copiar pantallas.
1.aaa Cortar(CTRL + X ) - borre (corte) la parte seleccionada del circuito guardándola en el portapapeles ( Portapapeles ). La selección de un componente se realiza haciendo clic en la imagen del componente. Para seleccionar una parte de un circuito o varios componentes, coloque el cursor del mouse en la esquina izquierda del rectángulo imaginario que encierra la parte seleccionada, presione el botón izquierdo del mouse y, sin soltarlo, arrastre el cursor a lo largo de la diagonal de este rectángulo, el contornos de los cuales ya aparecen al comienzo del movimiento del mouse, y luego suelte el botón. Los componentes seleccionados son de color rojo.
2.aaa Dupdo(CTRL + C ): copia la parte seleccionada del circuito al portapapeles.
3.a Pegar(CTRL + V ): pegue el contenido del portapapeles en el campo de trabajo del programa. Ya que en EWB No hay forma de colocar la imagen importada del circuito o su fragmento en el lugar exactamente especificado, luego inmediatamente después de la inserción, cuando la imagen todavía está marcada (resaltada en rojo) y se puede superponer en el circuito creado, se puede mover al lugar deseado con las teclas del cursor o el mouse. Los fragmentos preseleccionados del esquema que ya están disponibles en el campo de trabajo se mueven de la misma manera.
4.aaa Borrar(Del ) - borra la parte seleccionada del circuito.
5.aaa Seleccionar todo(CTRL + A ) - selección de todo el esquema.
6.a Copiar como mapa de bits(CTRL + I ) - el comando convierte el cursor del mouse en una cruz, que, de acuerdo con la regla del rectángulo, se puede usar para seleccionar la parte deseada de la pantalla, después de soltar el botón izquierdo del mouse, la parte seleccionada se copia al portapapeles, después de chengo su contenido se puede importar a cualquier aplicación Ventanas ... Se copia toda la pantalla presionando la tecla Imprimir pantalla : copia de la parte activa de la pantalla, por ejemplo, un cuadro de diálogo - una combinación Alt + Imprimir pantalla ... El equipo es muy útil a la hora de preparar informes de simulación, por ejemplo, al registrar trabajos de laboratorio.
7.aaa Mostrar portapapeles- mostrar el contenido del portapapeles.
Menú de circuito
Menú de circuito Se utiliza en la preparación de circuitos, así como para configurar parámetros de simulación.
1. Girar(CTRL + R ) - rotación del componente seleccionado; la mayoría de los componentes giran en sentido antihorario 90 ° cada vez que se ejecuta un comando, para los instrumentos de medida (amperímetro, voltímetro, etc.), los terminales de conexión se intercambian. El comando se usa con mayor frecuencia al preparar circuitos. En un circuito listo para usar, no es práctico usar el comando, ya que esto a menudo conduce a confusión; en este caso, el componente primero debe desconectarse de los circuitos conectados y luego girarse.
2.a Flip horizontal- espejo horizontal del elemento.
3.a Voltear vertical–Un reflejo del elemento verticalmente.
4.a Propiedades de los componentes- permite establecer las propiedades de los elementos del circuito.
una etiqueta - entrada de la designación de referencia del componente seleccionado (por ejemplo, R 1 - para una resistencia, C5 - para un condensador, etc.).
b) un valor - En el cuadro de diálogo de comando al seleccionar un marcador Valor Se establecen la resistencia nominal del componente (resistor), el valor de los coeficientes de temperatura de resistencia lineal (TC1) y cuadrática (TC2).
c) Fallo - simulación de un mal funcionamiento de un componente resaltado introduciendo:
Fuga - resistencia a las fugas;
Corto - cortocircuito;
Abrir - romper;
Ninguna - sin mal funcionamiento (habilitado por defecto).
d) una pantalla –a Con su ayuda, se establece el carácter de mostrar las designaciones de los componentes.
e) una configuración de análisis - permite configurar la temperatura de cada elemento individualmente o utilizar su valor nominal adoptado para todo el circuito.
a
Para componentes activos de la barra de comandos Propiedades de los componentes contiene un submenú Modelos con la ayuda de lo cual se selecciona el tipo de componente de la biblioteca, se editan sus parámetros, se crea una nueva biblioteca y se ejecutan otros comandos.
5.a Crear subcircuito... (CTRL + B ) - transformación de la parte previamente seleccionada del esquema en un subcircuito. La parte resaltada del circuito debe ubicarse de tal manera que los no conductores y componentes no caigan en el área resaltada. Como resultado de ejecutar el comando, se abre un cuadro de diálogo (figura siguiente), en la línea Nombre donde se ingresa el nombre del subcircuito, después de lo cual son posibles las siguientes opciones:
Copiar del circuito - el subcircuito se copia con el nombre especificado a la biblioteca Personalizado sin realizar cambios en el esquema original;
Mover del circuito - la parte seleccionada se corta del esquema general y se copia a la biblioteca en forma de subesquema con el nombre asignado Personalizado;
Reemplazar en circuito - la parte seleccionada se reemplaza en el circuito original por el subcircuito con el nombre asignado con su copia simultánea a la biblioteca Personalizado.
Para ver o editar un subcircuito, haga doble clic en su icono. La edición de subcircuitos se realiza de acuerdo con las reglas generales para la representación esquemática. Al crear un pin de subcircuito adicional, desde el punto correspondiente del subcircuito con el cursor del mouse, arrastre el cable hasta el borde de la ventana del subcircuito hasta que aparezca un área de contacto rectangular sin pintar, y luego suelte el botón izquierdo del mouse. Para eliminar un pin, use el cursor del mouse para tomar su área rectangular en el borde de la ventana del subcircuito y sacarlo de la ventana.
6.a Ampliar reducir- aumento / disminución del esquema
7.a Opciones esquemáticas – configuración de esquema.
Con este elemento de este menú, puede establecer la cuadrícula en el diagrama, ocultar o mostrar información diversa, establecer fuentes, etc.
Menú de análisis
1.a Activar(CTRL + G ) - iniciar la simulación.
2.a Detener(CTRL + T ) - detener la simulación. Este y el comando anterior también se pueden ejecutar presionando el botón ubicado en la esquina superior derecha de la pantalla.
3.a Pausa(F 9) - interrupción de la simulación.
4. Opciones de análisis... (CTRL + Y ): un conjunto de comandos para establecer parámetros de modelado. Vea la imagen a continuación.
Global - configuración general, establecida mediante un cuadro de diálogo, en el que los parámetros tienen el siguiente propósito:
ABSTOL - error absoluto en el cálculo de corrientes;
GMIN - la conductancia mínima de la rama del circuito (la conductancia de la rama, menos GMIN , se considera igual a cero);
PIVREL, PIVTOL - los valores relativos y absolutos del elemento de la fila de la matriz de conductancias nodales (por ejemplo, al calcular por el método de potenciales nodales), necesarios para su aislamiento como elemento principal; RELTOL - error relativo admisible en el cálculo de tensiones y corrientes; TEMPERATURA - temperatura a la que se realiza la simulación;
VNTOL - error permisible en el cálculo de tensiones en el modo Transitorio (análisis de procesos transitorios);
CHGTOL - error permisible en el cálculo de cargos;
RAMPTIME - el punto de partida de referencia temporal en el análisis de procesos transitorios;
CONVSTEP - el tamaño relativo del paso de iteración al calcular el modo DC;
CONVABSSTEP - el tamaño absoluto del paso de iteración al calcular el modo DC;
CONVLIMIT - habilitar o deshabilitar medios adicionales para asegurar la convergencia del proceso iterativo;
RSHUNT - resistencia de fuga admisible para todos los nodos en relación con el total
bus (puesta a tierra).
Temporal ... es la cantidad de espacio en disco para almacenar archivos temporales (en MB).
corriente continua - ajuste para calcular el modo DC (modo estático). Para configurar este modo se utiliza un cuadro de diálogo cuyos parámetros tienen la siguiente finalidad:
ITL 1 - el número máximo de iteraciones de cálculos aproximados;
GMINSTEPS - el tamaño del incremento de conductividad como porcentaje de GMIN (utilizado para la convergencia débil del proceso iterativo);
SRCSTEPS - el tamaño del incremento de la tensión de alimentación como porcentaje de su valor nominal al variar la tensión de alimentación (se utiliza cuando el proceso iterativo no converge bien).
Botón Restablecer valores predeterminados destinado a configurar los parámetros por defecto;
Transitorio - configuración de los parámetros del modo de análisis transitorio:
ITL 4 - el número máximo de iteraciones durante el análisis de procesos transitorios;
MAXORD - el orden máximo (de 2 a 6) del método de integración de la ecuación diferencial;
TRTOL - tolerancia al error en el cálculo de la variable;
MÉTODO - método de integración aproximada de la ecuación diferencial: Trapezoidal - método del trapecio, GEAR - Método de Gear;
ASST: permiso para mostrar mensajes estadísticos sobre el proceso de modelado.
Dispositivo - selección de parámetros de transistores MOS:
MUERTE - área del área de difusión de la escorrentía, m 2;
DEFAS - el área del área de difusión de la fuente, m 2;
DEFL - longitud del canal del transistor de efecto de campo, m;
DEFW - ancho del canal, m;
TNOM - la temperatura nominal del componente;
DERIVACIÓN - habilitar o deshabilitar la parte no lineal del modelo de componente; TRITOCOMPACTO - habilitar o deshabilitar la parte lineal del modelo de componente.
Instrumentos - ajuste de los parámetros de los dispositivos de control y medición:
Pausa después de cada pantalla - pausa (parada temporal de la simulación) después de llenar la pantalla del osciloscopio horizontalmente ( Osciloscopio);
- ajuste automático del paso de tiempo (intervalo) para mostrar información en la pantalla;
Número mínimo de puntos de tiempo - el número mínimo de puntos mostrados para el período de observación (registro);
ТМАХ - el intervalo de tiempo desde el principio hasta el final de la simulación;
Poner a cero - puesta a cero (inicial) del estado de la instrumentación antes de iniciar la simulación;
Usuario definido - el proceso de simulación es controlado por el usuario (arranque y parada manual);
Calcular el punto de funcionamiento de CC - realizar el cálculo del modo DC;
Puntos por ciclo - el número de puntos mostrados cuando se muestran las características de frecuencia de amplitud y frecuencia de fase ( Trazador de Bode);
usar notación de ingeniería - el uso de un sistema de notación de ingeniería para unidades de medida (por ejemplo, los voltajes se mostrarán en milivoltios (mV), micronvoltios (μV), nanovoltios (nV), etc.).
Punto de funcionamiento DC- cálculo del modo para corriente continua. De la experiencia con otros programas de simulación, se deduce que en el modo corriente continua todos los condensadores están excluidos del circuito simulado y todos los inductores están en cortocircuito.
Frecuencia AC... - cálculo de las características de frecuencia. La ejecución del comando comienza con la configuración de los siguientes parámetros en el cuadro de diálogo (figura siguiente):
FSTART, FSTOP - límites de la gama de frecuencias (valores de frecuencia mínima y máxima, respectivamente);
Tipo de barrido - escala horizontal: década ( Década), lineal (Lineal) y octava (Octava);
Número de puntos: el número de puntos;
Escala vertical - escala vertical: lineal (lineal), logarítmico(Log) y en decibelios (Decibel);
Nodos en circuito - una lista de todos los nodos de la cadena;
Nodos para análisis - número de nodos para los que se calculan las características del circuito, la lista de dichos nodos se establece presionando los botones Agregar -> (agregar) y<- Remove (удалить).
Simular - botón para iniciar la simulación.
Transitorio ... -cálculo de procesos transitorios.una ventana de diálogo del comando (figura siguiente) contiene los siguientes datos:
Condiciones iniciales - establecer las condiciones iniciales para el modelado;
Tstart - hora de inicio del análisis transitorio;
Tstop - hora del final del análisis;
Genera pasos de tiempo automáticamente - cálculo de procesos transitorios con paso variable -
gom, seleccionado automáticamente de acuerdo con el error relativo permitido RELTOL ; si esta opción está deshabilitada, entonces el cálculose lleva a cabo teniendo en cuenta otras opciones;
Tstep - el intervalo de tiempo para mostrar los resultados de la simulación en la pantalla del monitor.
Fourier ...- Análisis de Fourier (análisis espectral). Cuando se selecciona este comando, es necesario configurar los parámetros de simulación mediante el cuadro de diálogo (Fig. A continuación), en el que las opciones tienen la siguiente finalidad:
Nodo de salida - número del punto de control (nodo) en el que se analiza el espectro de la señal;
Frecuencia fundamental - frecuencia fundamental de oscilación (frecuencia del primer armónico);
Numero armónico - el número de armónicos a analizar;
Escala vertical - escala a lo largo del eje Y (lineal, logarítmico, en decibelios);
Avanzado - un conjunto de opciones para este bloque está diseñado para determinar la estructura más fina de la señal analizada mediante la introducción de muestras adicionales (deshabilitadas por defecto);
Número de puntos por armónico - el número de cuentas (muestras) por armónico;
Frecuencia de muestreo - tasa de muestreo;
Fase de visualización - visualización de la distribución de las fases de todos los componentes armónicos como función continua;
Salida como gráfico lineal - mostrar la distribución de las amplitudes de todos los componentes armónicos en forma de función continua (por defecto, en forma de espectro de línea).
Monte Carlo ...- análisis estadístico por el método de Monte Carlo. En el cuadro de diálogo para configurar los parámetros de simulación para este comando (figura siguiente), se configuran los siguientes parámetros:
Numero de carreras - el número de pruebas estadísticas;
Tolerancia - desviaciones de los parámetros de resistencias, condensadores, inductores, fuentes de tensión y corriente alterna y continua;
Semilla - el valor inicial de la variable aleatoria (este parámetro define el valor inicial del generador de números aleatorios y se puede configurar dentro del rango 1 ... 32767); Tipo de distribucion - la ley de distribución de números aleatorios: Uniforme - distribución equiprobable en el segmento (-1, +1) y Gaussiano - Distribución gaussiana en el segmento (-1, +1) con media cero y desviación estándar 0,25. La ley de distribución requerida se selecciona después de presionar el botón en el campo de la opción considerada.
Gráfico de visualización- con este comando se llaman en pantalla los gráficos de los resultados de la ejecución de uno de los comandos de simulación. Si en el proceso de modelado se utilizan varios comandos de este menú, entonces los resultados de su ejecución se acumulan y en la ventana familiar (ver la figura a continuación) se muestran como pestañas con los nombres de los comandos, que se pueden mover mediante botones ubicados en la esquina superior derecha de la ventana. Esto le permite ver rápidamente los resultados de la simulación sin volver a ejecutarla. Tenga en cuenta que el comando se llama automáticamente cuando se ejecuta el primer comando del menú. Análisis ... Si se utiliza un osciloscopio en el circuito, luego de iniciar la simulación y el comando preestablecido Gráfico de visualización aparece un marcador en su ventana Osciloscopio con una imagen de oscilograma; si se utiliza el medidor AFC-PFC, entonces aparece la pestaña Presagiar con la imagen de la respuesta de frecuencia y respuesta de fase, etc. Al mismo tiempo, también se muestra información gráfica en los dispositivos principales.
Menú de ventana
Menú de ventana contiene los siguientes comandos:
Arreglar(CTRL + W ) - información de pedido en la ventana de trabajo EWB reescribiendo la pantalla, corrigiendo así la distorsión de imágenes de componentes y cables de conexión;
Circuito- poner el plan en primer plano;
Descripción(CTRL + D ): muestra la descripción esquemática al frente, si la hubiera, o una ventana de acceso directo para prepararla (solo en inglés).
Menú de ayuda
Menú Ayudarestándar construido para Ventanas camino. Contiene información breve sobre todos los comandos, componentes de la biblioteca e instrumentación discutidos anteriormente, así como información sobre el programa en sí. Tenga en cuenta que para obtener ayuda para un componente de biblioteca, la necesitamarque en el diagrama haciendo clic con el mouse (se resaltará en rojo) y luego presione la tecla F 1.
Creando diagramas
Este capítulo analiza el proceso de preparación de circuitos, la composición de bibliotecas de componentes EWB 5.0 y sus breves características.
Tecnología de preparación de esquemas
Antes de crear un dibujo esquemático con el programa EWB , es necesario preparar un boceto en una hoja de papel con una disposición aproximada de los componentes y teniendo en cuenta la posibilidad de diseñar fragmentos individuales en forma de subcircuitos. También es aconsejable familiarizarse con la biblioteca de circuitos de programa listos para usar para elegir un analógico (prototipo) o usar soluciones existentes como subcircuitos.
En general, el proceso de creación de un circuito comienza colocándolo en el área de trabajo. EWB componentes de las bibliotecas del programa de acuerdo con el croquis preparado. Secciones de la biblioteca de programas EBW se puede acceder alternativamente a través del menú Ventana o usando los iconos debajo de la barra de calibre. El catálogo de la biblioteca seleccionada se encuentra en una ventana vertical a la derecha oa la izquierda del campo de trabajo (se puede instalar en cualquier lugar arrastrándola de la manera estándar - por el encabezado). Para abrir el catálogo de la biblioteca requerida, mueva el cursor del mouse al ícono correspondiente y presione su botón izquierdo una vez, después de lo cual el fondo gris del ícono cambia a amarillo. El icono del componente (símbolo) necesario para crear el circuito se transfiere del catálogo al campo de trabajo del programa moviendo el mouse con el botón izquierdo presionado, luego de lo cual se suelta el botón (para fijar el símbolo) y se hace doble clic en el icono del componente. En el cuadro de diálogo desplegable, se configuran los parámetros requeridos (resistencia de resistencia, tipo de transistor, etc.) y la selección se confirma presionando el botón Aceptar o clavinshi Entrar ... En esta etapa, es necesario proporcionar un lugar para colocar puntos de control e íconos de instrumentación.
Si el circuito utiliza componentes de la misma clasificación (por ejemplo, resistencias con la misma resistencia), entonces se recomienda establecer la clasificación de dicho componente directamente en el catálogo de la biblioteca y luego transferir los componentes en la cantidad requerida al equipo de trabajo. campo. Para cambiar el valor nominal de un componente, haga doble clic en el símbolo de su imagen gráfica y realice cambios en la ventana que se abre a continuación.
Al colocar componentes de circuito en el área de trabajo del programa EWB 5.0 puede utilizar el menú dinámico.
Después de colocar los componentes, sus pines se conectan con conductores. Debe tenerse en cuenta que solo se puede conectar un conductor a un pin de componente. Para completar la conexión, el cursor del mouse se lleva al pin del componente, y después de la aparición de un área azul rectangular, se presiona el botón izquierdo y el conductor emergente se tira al pin de otro componente hasta que aparezca la misma área rectangular en él. , después de lo cual se suelta el botón del mouse y la conexión está lista. Si es necesario, conecte otros cables de la biblioteca a estos pines Pasivo el punto (símbolo de conexión) se selecciona y se transfiere al cable previamente instalado. Para que el punto se vuelva negro (inicialmente tiene un color rojo), debe hacer clic en el espacio libre del campo de trabajo. Si este punto tiene una conexión eléctrica con el conductor, entonces se vuelve completamente negro. Si se ve un rastro de un conductor de cruce en él, entonces no hay conexión eléctrica y el punto debe restablecerse. Después de una instalación exitosa, se pueden conectar dos conductores más al punto de unión. Si es necesario romper la conexión, el cursor se mueve a uno de los pines de los componentes o al punto de conexión, y cuando aparece la almohadilla, se presiona el botón izquierdo, el conductor se retrae al espacio libre del campo de trabajo, después que se suelta el botón. Si es necesario conectar un pin a un conductor disponible en el diagrama, el cursor mueve el conductor desde el pin del componente al conductor especificado y, después de que aparece el punto de conexión, se suelta el botón del mouse. Cabe señalar que la colocación de los conductores de conexión se realiza automáticamente y los obstáculos, componentes y otros conductores, se doblan en direcciones ortogonales (horizontal o verticalmente).
El punto de conexión se puede usar no solo para conectar cables, sino también para introducir inscripciones (por ejemplo, indicar la magnitud de la corriente en el conductor, su propósito funcional, etc.). Para hacer esto, haga doble clic en el punto e ingrese la entrada requerida (no más de 14 caracteres) en la ventana que se abre, y la entrada se puede desplazar hacia la derecha ingresando el número requerido de espacios a la izquierda. Esta propiedad también se puede utilizar en el caso de que la designación del componente (por ejemplo, C1, R 10) se superpone a un conductor de paso cercano u otros elementos del circuito.
Si es necesario mover un segmento separado del conductor, se lleva el cursor hacia él, se presiona el botón izquierdo y después de la aparición del cursor doble en el plano vertical o gon-horizontal, se realizan los movimientos necesarios.
La conexión al circuito de instrumentación se realiza de la misma forma. Además, para dispositivos como un osciloscopio o un analizador lógico, es recomendable realizar conexiones con conductores coloreados, ya que su color determina el color del oscilograma correspondiente. Los conductores de colores son útiles no solo para identificar conductores con el mismo propósito funcional, sino también para conductores ubicados en diferentes partes del circuito (por ejemplo, los conductores del bus de datos antes y después del elemento amortiguador).
Al designar componentes, es necesario cumplir con las recomendaciones y reglas previstas por el ESKD (sistema unificado para la documentación de diseño). En cuanto a los componentes pasivos, no existe ninguna dificultad especial para elegir sus designaciones. Surgen dificultades al elegir elementos activos: microcircuitos, transistores, etc., especialmente cuando es necesario utilizar componentes de producción nacional, cuando se requiere establecer la correspondencia exacta de designaciones funcionales de conclusiones y parámetros de componentes extranjeros y nacionales. Para facilitar esta tarea, puede utilizar las tablas de correspondencia de componentes nacionales y extranjeros.
Al importar otro esquema o sus fragmentos en el esquema creado, es aconsejable proceder en la siguiente secuencia:
Y con el comando Archivo> Guardar como escriba el esquema creado en el archivo, especificando su nombre en la ventana de diálogo di-naaa (no es necesario especificar la extensión del nombre del archivo, el programa lo hará automáticamente);
Con el comando Archivo> Abrir cargar el esquema importado en el campo de trabajo con el estándar para Manera de Windows;
Comando Editar> Seleccionar todo seleccione el esquema, si se importa todo el esquema, o seleccione la parte necesaria;
Y con el comando Editar> Copiar copie el esquema seleccionado al portapapeles;
Y con el comando Archivo> Abrir cargar el esquema creado;
Usando el comando Editar> Pegar pegue el contenido del portapapeles en el campo de trabajo; después de la inserción, el esquema importado se resaltará (y se marcará en rojo) y puede superponerse al esquema creado;
Use las teclas del cursor o el mouse para arrastrar la pieza importada a la ubicación deseada, después de lo cual puede deseleccionarla;
Después de conectar el circuito importado, debe hacer clic en todos sus componentes con clics del mouse para excluir sus desplazamientos que ocurren durante el remolque y dan lugar a distorsiones escalonadas de los conductores.
Los movimientos de los fragmentos individuales del circuito durante su trazado se realizan de la manera descrita anteriormente después de la selección del fragmento.
Después de preparar el diagrama, se recomienda redactar su descripción (la ventana de acceso directo se llama desde el menú Ventana> Descripción ), que indica su finalidad; después de la simulación, se indican sus resultados. Lo siento prongram EWB le permite ingresar una descripción solo en inglés. Además, en EWB no se proporcionan medios para editar imágenes gráficas de componentes, así como para introducir nuevas fuentes.
Ahora pasemos a una breve descripción general de los componentes de la biblioteca del programa. EWB ... Al describir bibliotecas, después del nombre del componente, los parámetros asignados por el usuario se indican entre paréntesis. Por ejemplo, para un capacitor, esta es la capacitancia, cuyo valor se puede configurar usando un cuadro de diálogo, así como los coeficientes de temperatura y los diferenciales, para un amplificador operacional, es un tipo que se puede seleccionar usando un menú, etc.
Grupo de favoritos
a El programa lleva a cabo el llenado de la sección con modelos de componentes o subcircuitos automáticamente al mismo tiempo que carga el archivo esquemático y se borra después de terminar el trabajo con él.
Grupo de fuentes
a Consideremos los componentes principales:
a Puesta a tierra.
una batería.
una fuente de alimentación de CC.
a Fuente de tensión sinusoidal alterna.
a Fuente de corriente alterna sinusoidal.
aaa Fuente de voltaje controlada por corriente o voltaje.
a a Fuente de corriente controlada por voltaje o corriente.
y un suministro de voltaje fijo + 5V / + 15V.
a Generador de pulsos rectangulares unipolares.
a Generador de oscilaciones moduladas en amplitud.
un Generador de oscilaciones moduladas en fase.
una fuente de alimentación polinomial.
Grupo básico
a Considere los componentes principales:
a El punto de conexión de los conductores, que también se usa para introducir inscripciones en el circuito con una longitud de no más de 14 caracteres (otros métodos para ingresar texto en EWB no existe). Por ejemplo, si necesita indicar el valor de la corriente en una rama en el diagrama, entonces se coloca un punto en el conductor de esta rama, luego un doble clic en el punto abre un cuadro de diálogo en el que la inscripción correspondiente es ejecutado.
aResistor (resistencia).
un condensador.
una bobina (inductancia).
un transformador con la capacidad de editar.
aRelay.
a Un interruptor controlado al presionar una tecla configurable del teclado (la barra espaciadora predeterminada es la barra espaciadora).
a Un interruptor que se activa automáticamente después de un tiempo específico para encender y apagar (tiempo para encender y apagar, s).
y un Un interruptor que opera en un rango específico de voltajes o corrientes de entrada (voltaje o corriente encendido y apagado).
a Una fuente de voltaje constante con una resistencia en serie (voltaje, resistencia).
a Potenciómetro, los parámetros se configuran mediante un cuadro de diálogo en el que el parámetro Llave define el carácter de la tecla del teclado (por defecto R ), presionando la cual la resistencia disminuirá en un valor dado en% (parámetro Incremento , el contacto en movimiento se mueve hacia la izquierda) o aumenta en la misma cantidad presionando la combinación de teclas Mayús + R (el contacto móvil se mueve hacia la derecha); el segundo parámetro es el valor de resistencia nominal, el tercero es el ajuste de resistencia inicial en% (por defecto - 50%).
aUn conjunto de ocho resistencias del mismo valor nominal.
un condensador variable.
un inductor variable.
Grupo de diodos
aDiod.
un puente rectificador.
aDiod Shockley.
un dinistor simétrico o diac.
un SCR simétrico o triac.
Grupo de transistores
a Consideremos los componentes principales:
y un Bipolar etc- n / Ay p-n- transistores p, respectivamente.
y un Transistores de efecto de campo con control R— n transición.
a norte -canal con sustrato enriquecido pags -canal con sustrato agotado, con conductores separados o conectados del sustrato y la fuente.
aMOSFET de puerta aislada canal n con puerta enriquecida y puerta empobrecida de canal p, con terminales separados o conectados del sustrato y la fuente (tipo).
Grupo de circuitos integrados analógicos
a Microcircuitos analógicos. Echemos un vistazo a los componentes principales.
y amplificadores operativos.
un comparador de voltaje.
un bucle de bloqueo de fase que consta de un detector de fase, un filtro de paso bajo y un oscilador controlado por voltaje.
Grupo de CI mixtos
a Microcircuitos de tipo mixto. Consideremos los componentes principales:
un ADC de 8 bits.
a DAC de 8 bits con fuentes de corriente de referencia externas y salida en parafase.
a DAC de 8 bits con referencias de tensión externas.
un multivibrador monoestable.
el Microcircuito popular del temporizador multifuncional 555, analógico doméstico - KR1006VI1.
Grupo de circuitos integrados digitales
a Microcircuitos digitales. Consideremos los componentes principales:
a Este grupo contiene modelos de la serie IC digital SN 74 y CD 4000 (serie nacional de circuitos integrados 155 y 176, respectivamente). Para circuitos integrados específicos, en lugar de los símbolos xx, se colocan los números correspondientes, por ejemplo, SN 7407 - 6 elementos de amortiguación de colector abierto.
Grupo de puertas lógicas
un Grupo Gates consta de modelos de elementos lógicos básicos y modelos de serie digital IC TTL y CMOS. Consideremos los elementos principales:
Elementos aLogic AND, AND-NOT.
a Elementos lógicos O, O NO.
y compuertas NO, búfer y búfer triestable aaaLogic: compuertas con tres estados.
aSerie digital IC TTL y CMOS.
Grupo digital
a Microcircuitos digitales. Consideremos los componentes principales:
una media víbora.
un sumador completo.
a Microcircuitos en serie de multiplexores, decodificadores / demultiplexores, codificadores, elementos de dispositivos lógicos fritméticos.
y RS es un disparador.
y JK - Disparadores con entrada de reloj directa o inversa y entradas preestablecidas.
una D - dispara sin preajustes y con entradas preajustadas.
a Microcircuitos en serie de disparadores, contadores y registros.
Grupo de indicadores
a Dispositivos indicadores. Consideremos los componentes principales:
un voltímetro.
un amperímetro.
una lámpara incandescente.
aIndicador luminoso.
un indicador de siete segmentos.
un indicador de siete segmentos con un decodificador.
un indicador de sonido.
una línea de diez LED independientes.
una línea de diez LED con ADC incorporado.
Grupo de controles
y dispositivos informáticos analógicos. Consideremos los componentes principales:
aDiferenciador.
aIntegrator.
un enlace de escala.
un generador de funciones de transferencia.
un sumador de tres entradas.
Grupo misceláneo
aComponentes de tipo mixto. Consideremos los componentes principales:
un fusible.
un resonador de cuarzo.
un motor DC cepillado.
aFiltros-almacenamiento en inductores conmutados.
Instrumentación
a El panel de instrumentación está en el grupo Instrumentos ventana de trabajo del programa EWB.
Contiene un multímetro digital, un generador de funciones, un osciloscopio de dos canales, un medidor de características de frecuencia de amplitud y frecuencia de fase, un generador de palabras (generador de código), un analizador longitudinal de 8 canales y un convertidor lógico. El procedimiento general para trabajar con los dispositivos es el siguiente: el cursor mueve el icono del dispositivo al campo de trabajo y se conecta con conductores al circuito en estudio. Para poner el dispositivo en un estado de funcionamiento (desplegado), haga doble clic en su icono. Consideremos varios dispositivos.
Multimetro
En el panel frontal del multímetro (figura anterior) hay una pantalla para mostrar los resultados de la medición, terminales para conectar al circuito y botones de control:
a - selección del modo para medir corriente, voltaje, resistencia y atenuación (atenuación);
a - selección del modo de medición para corriente alterna o continua;
a - modo de ajuste de parámetros del multímetro. Después de hacer clic en este botón, se abre un cuadro de diálogo, que está marcado:
Resistencia del amperímetro - resistencia interna del amperímetro;
Resistencia del voltímetro - - resistencia de entrada del voltímetro;
Corriente del ohmímetro - corriente a través del objeto controlado;
Estándar de decibelios - ajuste de la tensión de referencia VI al medir la atenuación o la ganancia en decibelios (predeterminado VI = 1 V).
Generador funcional
El panel frontal del generador se muestra en la Fig. sobre. El generador está controlado por los siguientes controles:
a - selección de la forma de la señal de salida: sinusoidal (seleccionada por defecto), triangular y rectangular;
frecuencia - configuración de la frecuencia de la señal de salida;
Ciclo de trabajo - ajuste del factor de relleno en%: para señales de pulso, esta es la relación entre la duración del pulso y el período de repetición - el valor inverso del ciclo de trabajo, para señales triangulares - la relación entre las longitudes de los bordes delantero y trasero;
amplitud - ajuste de la amplitud de la señal de salida;
Compensar - establecer el desplazamiento (componente constante) de la salida señal;
a - pinzas de salida; cuando el terminal COM (común) está conectado a tierra en los terminales "-" y "+", se obtiene una señal parafase.
Osciloscopio
El panel frontal del osciloscopio se muestra en la Fig. sobre. El osciloscopio tiene dos canales ( CANAL ) A y B con ajuste de sensibilidad separado en el rango de 10 μV / div ( mV / Div) hasta 5 kV / div (kV/ Div) y ajuste de compensación vertical (YPOS). La elección del modo de entrada se realiza presionando los botones. El modo de CA está diseñado para monitorear solo señales de CA (también se denomina modo de "entrada cerrada", ya que en este modo se enciende un condensador de bloqueo en la entrada del amplificador, que no pasa el componente de CC). En el modo 0, el terminal de entrada está cortocircuitado a tierra. En el modocorriente continua(habilitado de forma predeterminada) puede realizar mediciones de osciloscopio tanto de CC como de CA. Este modo también se denomina modo de "entrada abierta", ya que la señal de entrada va directamente a la entrada del amplificador vertical. En el lado derecho del botóncorriente continuase encuentra el terminal de entrada.
El modo de barrido se selecciona mediante botones. En el modoY/ T(modo normal, habilitado por defecto) se implementan los siguientes modos de barrido: vertical - voltaje de señal, horizontal - tiempo; en modo B / A: vertical - señal de canal B, horizontal - señal de canal A; en modo A / B: vertical - señal de canal A, horizontal - señal de canal B.
En modo de barridoY/ Tduración del barridoHORABASE) puede ser zandana en el rango de 0,1 ns / div (ns/ div) hasta 1 s / div (s/ div) con la capacidad de establecer el desplazamiento en las mismas unidades horizontales, es decir a lo largo del ejeX (X POS).
En el modoY/ Ttambién hay un modo de espera (DESENCADENAR) con el inicio del barrido (BORDE) en el flanco ascendente o descendente de la señal de disparo (seleccionable presionando los botones) en un nivel ajustable (NIVEL) lanzamiento, así como en el modoAUTO(del canal A o B), del canal A, del canal B o de una fuente externa (EXT) conectada al terminal en la centralitaDESENCADENAR... Los modos de disparo de barrido con nombre se seleccionan mediante botones.
El osciloscopio se conecta a tierra mediante el terminalTIERRAen la esquina superior derecha del instrumento.
Pulsando el botónZOOMel panel frontal del osciloscopio cambia significativamente: el tamaño de la pantalla aumenta, es posible desplazar la imagen horizontalmente y escanearla usando líneas verticales de cabello (azul y rojo), que detrás de las orejas triangulares (también están designadas por los números 1 y 2 ) se puede establecer con el cursor en cualquier ubicación de la pantalla. En este caso, en las ventanas del indicador debajo de la pantalla, se muestran los resultados de la medición del voltaje, los intervalos de tiempo y sus incrementos (entre las líneas de visión).
La imagen se puede invertir presionando un botónCONTRARRESTARy escriba los datos en un archivo haciendo clic en el botónAHORRAR... Regrese al estado inicial del oscilógrafo - presionando el botónREDUCIR.
Medidor de respuesta de frecuencia y respuesta de fase
El panel frontal del medidor AFC-PFC se muestra en la Fig. sobre. El medidor está diseñado para analizar amplitud-frecuencia (cuando se presiona el botónMAGNInorteTUDE, habilitado por defecto) y frecuencia de fase (mientras presiona elFASE) característica en logarítmica (botónINICIAR SESIÓN, habilitado por defecto) o lineal (botónLIN) escala a lo largo de los ejesY (VERTICAL) yX (HORIZONTAL). La configuración del medidor consiste en seleccionar los límites para medir el coeficiente de transmisión y la variación de frecuencia mediante los botones de las ventanas.F- máximo yIEs el valor mínimo. El valor de frecuencia y el valor correspondiente del coeficiente de transferencia o fase se indican en las ventanas en la esquina inferior derecha del medidor. Los valores de las cantidades indicadas en puntos individuales de la respuesta de frecuencia o respuesta de fase se pueden obtener utilizando la línea del cabello vertical, que se encuentra en su estado inicial en el origen de las coordenadas y se mueve a lo largo del gráfico con el mouse. Los resultados de la medición también se pueden escribir en un archivo de texto. Para hacer esto, presione el botónAHORRARy en el cuadro de diálogo especifique el nombre del archivo (de forma predeterminada, se proporciona el nombre del archivo esquemático). En el archivo de texto resultante con la extensión.cuerpoLa respuesta de frecuencia y la respuesta de fase se presentan en forma de tabla.
El dispositivo se conecta al circuito investigado mediante las abrazaderasEN(entrada) yFUERA(Salida). Los terminales izquierdos de las pinzas están conectados, respectivamente, a la entrada y salida del dispositivo bajo prueba, y los derechos, al bus común. Se debe conectar un generador funcional u otra fuente de voltaje alterno a la entrada del dispositivo, y se requiere cualquier configuración en estos dispositivos.
Programa BANCO DE TRABAJO DE ELECTRÓNICA
El software ELECTRONICS WORKBENCH le permite simular y analizar circuitos eléctricos analógicos, digitales y de digital a analógico de un alto grado de complejidad. Las bibliotecas disponibles en el programa incluyen un gran conjunto de componentes electrónicos ampliamente utilizados, cuyos parámetros se pueden cambiar en una amplia gama de valores. Los componentes simples se describen mediante un conjunto de parámetros, cuyos valores se pueden cambiar directamente desde el teclado, elementos activos, mediante un modelo, que es un conjunto de parámetros y describe un elemento específico o su representación ideal. El modelo se selecciona de la lista de bibliotecas de componentes y el usuario también puede cambiar sus parámetros.
Una amplia gama de dispositivos le permite medir varias cantidades, establecer influencias de entrada y crear gráficos. Todos los dispositivos se representan lo más cerca posible de la realidad, por lo que trabajar con ellos es simple y conveniente.
Oportunidades del BANCO DE TRABAJO DE ELECTRÓNICA
Las principales ventajas del programa:
1. Ahorro de tiempo:
el laboratorio electrónico está siempre a mano.
2. Fiabilidad de las medidas:
todos los elementos se describen con parámetros estrictamente especificados.
3. Conveniencia de las medidas.
4. Las capacidades gráficas permiten:
observar simultáneamente varias curvas en el gráfico,
mostrar curvas en gráficos en diferentes colores,
mostrar las coordenadas de los puntos en el gráfico.
5. Análisis de circuitos:
se puede realizar tanto en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia; el programa también le permite analizar circuitos digitales a analógicos y digitales.
Componentes del BANCO DE TRABAJO DE ELECTRÓNICA
Componentes básicos
Nudo de conexión
El nodo se utiliza para conectar cables y crear puntos de control. Se puede conectar un máximo de cuatro conductores a cada nodo.
Una vez ensamblado el circuito, puede insertar nodos adicionales para conectar dispositivos.
Toma de tierra
El componente de tierra tiene voltaje cero y, por lo tanto, proporciona un punto de referencia para informar los potenciales.
No todos los circuitos necesitan estar conectados a tierra para la simulación, sin embargo, cualquier circuito que contenga: un amplificador operacional, un transformador, una fuente controlada, un osciloscopio debe estar conectado a tierra, de lo contrario los instrumentos no realizarán mediciones o sus lecturas resultarán incorrectas.
Fuente de voltaje constante
La EMF de una fuente o batería de voltaje constante se mide en voltios y se obtiene mediante cantidades derivadas (de μV a kV).
Fuente de corriente constante
La corriente de fuente de CC se mide en amperios y se da en cantidades derivadas (μA a kA). La flecha indica la dirección de la corriente (de "+" a "-").
Fuente de voltaje CA
El valor efectivo de la tensión de la fuente se mide en voltios y se obtiene mediante valores derivados (de μV a kV). Es posible configurar la frecuencia y la fase de inicio. El voltaje de la fuente se mide desde el terminal con el signo "~".
Fuente de poder AC
El valor efectivo de la fuente de corriente se mide en amperios y se obtiene mediante valores derivados (de μA a kA). Es posible configurar la frecuencia y la fase de inicio. El voltaje de la fuente se mide desde el terminal con el signo "~".
Resistor
La resistencia de la resistencia se mide en ohmios y se da en cantidades derivadas (de ohmios a megaohmios).
Resistencia variable
La posición del control deslizante de resistencia variable se establece mediante un elemento especial: una flecha reguladora. Para cambiar la posición del control deslizante, debe presionar la tecla. Para aumentar el valor de la posición del deslizador, presione simultáneamente [Shift] y la tecla-tecla, para disminuir - la tecla-tecla.
Condensador
La capacitancia de un capacitor se mide en faradios y viene dada por cantidades derivadas (de pF a F).
Condensador variable
Un condensador variable permite la posibilidad de cambiar el valor de la capacitancia:
С = (valor inicial / 100) · factor de proporcionalidad.
Inductor
La inductancia de la bobina se mide en henry y viene dada por valores derivados (de μH a H).
Bobina inductora variable
La inductancia de la bobina se establece utilizando su valor inicial y el factor de proporcionalidad, de la siguiente manera:
L = (valor inicial / 100) · factor proporcional.
Transformador
El transformador se utiliza para convertir la tensión U1 en la tensión U2. La relación de transformación n es igual a la relación entre el voltaje U1 en el devanado primario y el voltaje U2 en el devanado secundario.
Relé
Un relé electromagnético puede tener contactos normalmente cerrados o normalmente abiertos. Se activa cuando la corriente en el devanado de control excede la corriente de activación Ion. Durante la operación, un par de contactos normalmente cerrados S2, S3 del relé conmuta a un par de contactos normalmente cerrados S2, S1 del relé. El relé permanece en el estado activado mientras la corriente en el devanado de control exceda la corriente de retención Ihd. La corriente Ihd debe ser menor que Ion.
Tecla controlada por voltaje
El interruptor controlado por voltaje tiene dos parámetros de control: voltaje de encendido y apagado. Se cierra cuando el voltaje de control es mayor o igual al voltaje de encendido y se abre cuando es igual o menor que el voltaje de apagado.
Llave controlada actual
El interruptor controlado por corriente funciona de la misma manera que el interruptor controlado por voltaje. Cuando la corriente a través de los terminales de control excede la corriente de encendido, el interruptor se cierra; cuando la corriente cae por debajo de la corriente de apagado, el interruptor se abre.
Puente rectificador
El puente rectificador está diseñado para rectificar voltaje CA. Cuando se aplica una tensión sinusoidal al rectificador, el valor medio de la tensión rectificada Udc se puede calcular aproximadamente mediante la fórmula:
Udc = 0.636 (Up - 1.4), donde Up es la amplitud de la tensión sinusoidal de entrada.
Diodo
La corriente a través del diodo solo puede fluir en una dirección: desde el ánodo A hasta el cátodo K. El estado del diodo (conductor y no conductor) está determinado por la polaridad del voltaje aplicado al diodo.
Diodo emisor de luz
Un diodo emisor de luz emite luz visible cuando la corriente que lo atraviesa supera un valor umbral.
Tiristor
El tiristor, además de los cables del ánodo y del cátodo, tiene un cable de electrodo de control adicional. Le permite controlar el momento de transición del dispositivo al estado de conducción. La válvula se abre cuando la corriente de la compuerta excede el valor umbral y no se aplica polarización positiva al terminal del ánodo. El tiristor permanece abierto hasta que se aplica un voltaje negativo al terminal del ánodo.
Triac
El triac es capaz de conducir corriente en dos direcciones. Se bloquea cuando cambia la polaridad de la corriente que fluye a través de él y se desbloquea cuando se aplica el siguiente pulso de control.
Dinistor
Dinistor es un interruptor bidireccional controlado por voltaje de ánodo. El dinistor no conduce corriente en ambas direcciones hasta que el voltaje a través de él excede el voltaje de conmutación, luego el dinistor entra en un estado conductor, su resistencia se vuelve cero.
Amplificador operacional
El amplificador operacional está diseñado para amplificar señales. Por lo general, tiene una ganancia de voltaje muy alta, alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida. La entrada "+" no es inversora y la entrada "-" es inverso. El modelo de amplificador operacional le permite configurar los parámetros: ganancia, voltajes de polarización, corrientes de entrada, resistencia de entrada y salida.
Las señales de entrada y salida del amplificador operacional deben estar referenciadas a tierra.
Amplificador operacional de 5 pines
Un amplificador operacional de cinco pines tiene dos pines adicionales (positivo y negativo) para conectar la alimentación.
Transistores bipolares
Los transistores bipolares son dispositivos amplificadores controlados por corriente. Son de dos tipos: P-N-P y N-P-N.
Las letras indican el tipo de conductividad del material semiconductor del que está hecho el transistor. En ambos tipos de transistores, la flecha marca el emisor, la dirección de la flecha indica la dirección del flujo de corriente.
Transistor N-P-N
Un transistor NPN tiene dos n regiones (colector C y emisor E) y una región p (base B).
Transistor P-N-P
Un transistor PNP tiene dos regiones p (colector C y emisor E) y una región n (base B).
Transistores de efecto de campo (FET)
Los FET están controlados por el voltaje de la puerta, es decir, la corriente que fluye a través del transistor depende del voltaje de la puerta. El transistor de efecto de campo incluye una región extendida de un semiconductor de tipo n o p llamado canal. El canal termina con dos electrodos llamados fuente y drenaje. Además del canal de tipo n o p, el transistor de efecto de campo incluye una región con el tipo de conductividad opuesto al canal. Un electrodo conectado a esta área se llama puerta.
Puertas lógicas
NO lógico
Un elemento NOT lógico o un inversor cambia el estado de la señal de entrada al contrario. El nivel lógico uno aparece en su salida cuando la entrada no es uno, y viceversa.
Mesa de la verdad
Expresión de álgebra de Boole: Y = A × B.
OR lógico
El elemento OR implementa la función de adición lógica. El nivel de una unidad lógica en su salida aparece cuando el nivel de una unidad lógica se aplica a una u otra entrada.
Mesa de la verdad
Expresiones de álgebra booleana: 
Elemento Y - NO
El elemento AND-NOT implementa la función de multiplicación lógica con la posterior inversión del resultado. Está representado por un modelo de elementos AND y NOT incluidos consecutivamente.
La tabla de verdad del elemento se obtiene de la tabla de verdad del elemento Y al invertir el resultado.
Mesa de la verdad
Expresión de álgebra booleana:
Exclusivo O - NO
Este elemento implementa la función "O exclusivo" con la posterior inversión del resultado. Está representado por un modelo de dos elementos conectados en serie exclusivos OR y NOT.
Mesa de la verdad
| Entrada A | Entrada B | Salida Y |
Expresión de álgebra booleana:
Nodos de tipo combinado
Media víbora
El medio sumador agrega dos números binarios de un bit. Tiene dos entradas de términos: A, B y dos salidas: suma y acarreo. El elemento O exclusivo realiza la suma y el elemento AND realiza la transferencia.
Mesa de funcionamiento
| Entradas | Salidas | Nota | ||
| A | V | suma | Continuar | |
| 0+0=0 | ||||
| 0+1=1 | ||||
| 1+0=1 | ||||
| 1 + 1 = 0 (llevar) |
Expresiones de álgebra booleana: suma = A Å B, acarreo = A × B.
Sumador binario completo
Un sumador binario completo agrega tres números binarios de un bit. El resultado es un número binario de dos bits, el bit menos significativo del cual se llama suma, el bit más significativo se llama acarreo.
El dispositivo tiene tres entradas y dos salidas. Entradas: términos A, B y acarreo. Salidas: suma y acarreo. Se puede implementar un sumador binario completo en dos medios sumadores y un elemento OR.
Mesa de funcionamiento
| Entradas | Salidas | |||
| A | V | Continuar | suma | Continuar |
Decodificador de 3 a 8
Un decodificador es un dispositivo lógico que tiene n entradas y 2 n salidas. Cada combinación del código de entrada corresponde a un nivel activo en una de las 2 n salidas. Este decodificador tiene tres entradas de dirección (A, B, C), dos entradas de habilitación (G1, G2) y 8 salidas (YO ... Y7). El número de la salida con el estado activo es igual al número N, determinado por el estado de las entradas de dirección:
N = 22 C + 21 B + 20 A.
El nivel activo es el nivel del cero lógico. El decodificador funciona si el potencial es alto en la entrada G1 y en G2 - bajo. En otros casos, todas las salidas son pasivas, es decir, tienen un nivel lógico.
Mesa de funcionamiento
| Entradas de resolución | Entradas direccionables | Salidas | ||||||||||
| G1 | G2 | A | B | C | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 | Y4 | Y5 | Y6 | Y7 |
| X | X | X | X | |||||||||
| X | X | X | ||||||||||
Encoder de prioridad de 8 a Z
El codificador realiza la operación inversa del decodificador. Estrictamente hablando, solo una de las entradas del codificador debe tener un nivel activo.
Este codificador, si hay un estado activo en varias entradas, considera activa la entrada con el número más alto. Además, se invierte la salida del decodificador, es decir, se invierten los valores de los bits del número binario en la salida. Si al menos una de las entradas del codificador está activa, la salida GS también estará activa y la salida E0 será pasiva y viceversa. Cuando la entrada de habilitación E1 está en estado pasivo, las salidas GS también serán pasivas. El nivel activo, como el del decodificador, es el nivel del cero lógico.
Mesa de funcionamiento
| E1 | D0 | D1 | D2 | D3 | D4 | D5 | D6 | D7 | A2 | A1 | A0 | GS | E0 |
| X | X | X | X | X | X | X | X | ||||||
| X | X | X | X | X | X | X | |||||||
| X | X | X | X | X | X | ||||||||
| X | X | X | X | X | |||||||||
| X | X | X | X | ||||||||||
| X | X | X | |||||||||||
| X | X | ||||||||||||
| X | |||||||||||||
Multiplexor 8 en 1
El multiplexor (selector de datos) transmite la señal de la entrada seleccionada a la salida. El número de entrada es igual a la dirección, un número binario determinado por el estado de las entradas de dirección.
Este multiplexor tiene 12 entradas; ocho de las cuales son entradas de datos (D0 - D7), tres entradas de dirección (A, B, C) y una entrada de habilitación (EN). El multiplexor funciona cuando se aplica un 0 lógico a la entrada de habilitación.
La salida W es complementaria a la salida Y (W = Y).
Mesa de funcionamiento
| Entradas | Salidas | ||||
| C | B | A | RU | Y | W |
| X | X | X | |||
| D0 | D0 ' | ||||
| D1 | D1 ' | ||||
| D2 | D2 ' | ||||
| D3 | D3 ' | ||||
| D4 | D4 ' | ||||
| D5 | D5 ' | ||||
| D6 | D6 ' | ||||
| D7 | D7 ' |
Demultiplexor
El demultiplexor realiza la operación inversa del multiplexor. Transmite datos de la entrada a la salida cuyo número es igual a la dirección. Este dispositivo tiene 4 entradas y 8 salidas. Entradas de dirección: A, B, C. Entrada de datos - G. Si la entrada G es una unidad lógica, entonces todas las salidas también son unidades lógicas.
Mesa de funcionamiento
| Entradas | Salidas | ||||||||||
| GRAMO | C | B | A | O0 | O1 | O2 | O3 | O4 | O5 | O6 | O7 |
| X | X | X | X |
Nodos de tipo serie
Un disparador es el elemento secuencial más simple con dos estados, que contiene una celda de memoria elemental y un circuito de control que cambia el estado de la celda elemental. El estado de activación depende tanto de la combinación de entradas como del estado anterior. Los dispositivos de activación están en el corazón de la memoria de acceso aleatorio de la computadora y se utilizan en una variedad de circuitos secuenciales. Se puede crear un disparador a partir de simples puertas lógicas.
Disparador RS
El flip-flop RS tiene solo dos entradas configuradas: S (set) - configura la salida Q a 1 y R (reset) - resetea la salida Q a 0. Para este flip-flop, el envío simultáneo de comandos set y reset (R = S = 1), por lo que el estado de salida en este caso permanece indefinido y no se describe.
Mesa de funcionamiento
Encimera
Contador: elemento que cuenta los pulsos suministrados a su entrada. El número binario, representado por el estado de sus salidas, aumenta en uno a lo largo del borde anterior del pulso en la entrada de conteo. El dispositivo descrito es un contador de cuatro dígitos con dos entradas de sincronización y cuatro salidas. Para usar el contador para la longitud máxima de conteo, se conecta un generador de pulsos de reloj a la entrada de reloj de CLKA y la salida de QA se conecta a la entrada de reloj de CLKB. La suma se realiza en el flanco negativo del pulso en la entrada de conteo. Para restablecer el contador a 0, las entradas R01 y R02 se suministran con un nivel lógico.
Mesa de funcionamiento
| Entradas | Salidas | ||||
| norte | Cheque | D | C | B | A |
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ | |||||
| ↓ |
Reiniciar contador:
| Entradas | Salidas | ||||
| R01 | R02 | QD | Control de calidad | QB | QA |
| Cheque | |||||
| Cheque |
Componentes híbridos
DAC
Un convertidor de digital a analógico (DAC) convierte una señal digital en analógica. El DAC descrito tiene 8 entradas digitales y 2 entradas (I + I e I-I) para suministrar la corriente de referencia Iref. El DAC genera una corriente Iout en la salida, que es proporcional al número de entrada Nin.
La corriente de salida está determinada por la fórmula:
I fuera = (N en / 256) Iop,
donde Iref es la corriente de referencia determinada por la fuente de voltaje Uref y la resistencia R conectada en serie a la entrada Uref + o U:
Yo op == (Uop / R) × 255/256.
La segunda salida es complementaria a la primera. Su corriente se determina a partir de la expresión: I out '= Iop - I out.
Un convertidor de analógico a digital (ADC) convierte un voltaje analógico en un número. El ADC presentado convierte los voltajes analógicos Uin en la entrada en un número binario de 8 bits Nout de acuerdo con la fórmula:
donde es la parte entera, Ufs = Uop + - Uop - la diferencia de voltaje en las entradas de referencia.
555 temporizador
Temporizador: un elemento con entrada y salida digital, caracterizado por un tiempo de retardo Td. El cambio de estado en su salida ocurre después de un tiempo determinado por el tiempo de retardo Td.
El temporizador 555 es un circuito integrado que se utiliza con mayor frecuencia como oscilador multivibrador, de un solo disparo o controlado por voltaje. El estado de la salida del temporizador cambia después de un tiempo determinado por el circuito RC de temporización externo. En principio, el temporizador 555 consta de dos comparadores, un divisor de voltaje, un flip-flop y un transistor de descarga.
Monovibrador
El monovibrador genera un pulso de duración fija en respuesta al flanco de control en su entrada. La longitud del pulso de salida está determinada por un circuito de temporización RC externo.
Configurar la forma de onda
Seleccione la forma de señal de salida requerida y haga clic en el botón con el icono correspondiente. La forma del triángulo y la onda cuadrada se puede cambiar aumentando o disminuyendo el valor en el campo CICLO DE TRABAJO. Este parámetro está definido para formas de onda triangulares y rectangulares. Para una forma de onda de voltaje triangular, establece la duración (como un porcentaje del período de la señal) entre el intervalo de aumento de voltaje y el intervalo de caída. Estableciendo, por ejemplo, un valor de 20, obtenemos la duración del intervalo de aumento del 20% del período y la duración del intervalo de caída: 80%. Para una forma de onda de voltaje rectangular, este parámetro establece la relación entre las duraciones de las partes positiva y negativa del período.
Configuración de la frecuencia de la señal
La frecuencia del generador se puede ajustar de 1 Hz a 999 MHz. El valor de frecuencia se establece en la línea FREQUENCY usando el teclado y las teclas de flecha.
Modelado de circuitos
BANCO DE TRABAJO DE ELECTRÓNICA le permite simular circuitos analógicos, digitales y de digital a analógico de diversos grados de complejidad.
El circuito investigado se ensambla en el campo de trabajo con el uso simultáneo de un mouse y un teclado. Al construir y editar circuitos, se realizan las siguientes operaciones:
Seleccionar un componente de una biblioteca de componentes;
Selección de un objeto;
Mover un objeto;
Copiar un objeto;
Eliminar un objeto;
Conexión de componentes de circuito con conductores;
Configuración de los valores de los componentes;
Conectando dispositivos.
Después de construir el circuito y conectar los dispositivos, el análisis de su funcionamiento comienza después de presionar el interruptor.
Cambiar
Conectando dispositivos
BANCO DE TRABAJO DE ELECTRÓNICA cuenta con siete instrumentos que generan diversas influencias y analizan la respuesta del circuito. Estos dispositivos se representan como iconos ubicados en la barra de herramientas.
Para conectar el dispositivo al circuito, debe mover el dispositivo desde la barra de herramientas al campo de trabajo con el mouse y conectar los cables del dispositivo a los puntos en estudio. Algunos dispositivos deben estar conectados a tierra o sus lecturas serán incorrectas.
Trabajo de laboratorio no 1
Experimento 1.
Experimento 2.
Experimento 3.
Experimento 4.
Experimento 5.
Experimento 7.
Preguntas para la defensa
1. Enumere todos los tipos posibles de fuentes EMF disponibles en el banco de trabajo electrónico. ¿Cuáles son las propiedades y sus convenciones?
2. Enumere todos los tipos posibles de fuentes de energía disponibles en el banco de trabajo electrónico. ¿Cuáles son sus propiedades y convenciones?
3. ¿Cuál es la resistencia interna de una fuente de corriente ideal y cómo determinarla?
4. ¿Cuál es la diferencia entre las fuentes de energía no ideales y las ideales?
5. ¿Cómo realizar una conversión equivalente de una fuente de corriente no ideal a una fuente de voltaje no ideal y conversión inversa?
Bibliografía:
1. Karlashuk V. I. Laboratorio electrónico en el IBM PC. Banco de trabajo electrónico y sus aplicaciones. M .: Solon-R, 2000 S. 84-103, 134-156.
2. Kasatkin AS, Nemtsov MV Ingeniería eléctrica: libro de texto. M.: Más alto. shk., 2000 S. 37-101.
3. Panfilov DI, Ivanov VS, Chepurin IN Ingeniería eléctrica y electrónica en experimentos y ejercicios. Taller en Electronic Workbench. M.: Editorial "Dodeka", 1999. T 1. S. 69-86.
Trabajo de laboratorio No. 2
Experimento 1
1. Montar el circuito (Fig. 2) en la pantalla.
4. Registre las lecturas del amperímetro en la tabla. una.
Experimento 2
1. Montar el circuito (Fig. 3) en la pantalla.
Experimento 3
1. Montar el circuito (Fig. 4) en la pantalla.
2. Determine la corriente I1 por el método de convolución.
3. Determine la corriente I2 usando la expresión del divisor de corriente.
4. Registre las lecturas del amperímetro en la Tabla 1.
5. Realice una verificación experimental de los resultados del cálculo.
Experimento 4
1. Montar el circuito (Fig. 5) en la pantalla.
3. Registre las lecturas del voltímetro en la tabla. una.
4. Realice una comprobación experimental de los resultados del cálculo.
Preguntas para la defensa
1. Indique la secuencia de etapas de cálculo por el método de transformaciones equivalentes.
2. Especifique los signos de las conexiones en serie y en paralelo. Anote las relaciones calculadas para los divisores de voltaje y corriente.
3. Derive las fórmulas de la ley de Ohm generalizada para una sección de la cadena, usando la segunda ley de Kirchhoff.
4. Indique las reglas para la elaboración de ecuaciones según la segunda ley de Kirchhoff.
Bibliografía:
1. Karlashuk V. I. Laboratorio electrónico en el IBM PC. Banco de trabajo electrónico y sus aplicaciones. M .: Solon-R, 2000 S. 134-144.
2. Kasatkin AS, Nemtsov MV Ingeniería eléctrica: libro de texto. M.: Más alto. shk., 2000 S. 4-35.
3. Panfilov DI, Ivanov VS, Chepurin IN Ingeniería eléctrica y electrónica en experimentos y ejercicios. Taller en Electronic Workbench. M.: Editorial "Dodeka", 1999. T1. S. 97-104.
Trabajo de laboratorio No. 3
Corriente continua
Objetivo
Verificación experimental de las leyes I y II de Kirchhoff. Reemplazo de una red activa de dos terminales por un generador equivalente.
Tarea
1. Determine la cantidad necesaria y suficiente de ecuaciones para el análisis de un circuito eléctrico utilizando el método de ecuaciones de Kirchhoff para una de las opciones de circuito que se muestran en la Fig. 1, 2 (según las instrucciones del maestro).
2. Con base en el ítem 1, escriba el sistema de ecuaciones de acuerdo con las leyes de Kirchhoff.
3. Escriba las fórmulas para determinar los parámetros del generador equivalente Eeq = Uabхх Re = Reab del circuito eléctrico que se muestra en la Fig. 1, 2 (según las instrucciones del maestro).
Circuitos experimentales
