
- •Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Электронные устройства роботов»
- •6 Семестр
- •Требования к отчету
- •Защита лабораторных работ
- •Лабораторная работа № 1
- •1. Цель работы
- •2. Порядок выполнения работы
- •2.1. Запуск программы
- •2.2.Добавление компонентов в схему
- •2.3.Ввод и редактирование атрибутов компонента
- •2.4. Ввод и редактирование электрических цепей (проводников)
- •2.5. Выполнение моделирования
- •2.5.1. Анализ переходных процессов (Transient Analysis)
- •2.5.2.Расчет частотных характеристик (ac Analysis)
- •2.5.3.Расчет передаточных функций по постоянному току (dc Analysis)
- •2.5.4. Многовариантный анализ
- •2.5.5. Расчет режима по постоянному току (Dynamic dc)
- •2.5.6.Расчет малосигнальных передаточных (Transfer Function)
- •2.5.7.Расчет чувствительностей по постоянному току (Sensitivity)
- •3. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2
- •1. Цель работы
- •2. Порядок выполнения работы
- •2.1. Основные понятия
- •2.2. Устройства питания
- •2.3. Генераторы цифровых сигналов
- •2.4. Вентили и триггеры
- •2.5. Анимация при моделировании
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3
- •1. Цель работы
- •2. Теоретическая часть
- •2.1. Назначение логических элементов
- •2.2. Применение логических элементов
- •2.3. Функциональные возможности логических элементов
- •3.Практическое задание
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4
- •1. Цель работы
- •2. Теоретическая часть
- •2.1. Дешифраторы
- •2.1. Мультиплексоры
- •3.Практическое задание
- •4. Контрольные вопросы
- •Приложение I. Представления чисел, переменных и математических выражений
2.5. Анимация при моделировании
Режим
анимации есть один из способов просмотра
результатов моделирования. После нажатия
в режиме Analysis
на кнопку
(Animation)
выводится диалоговое окно (рис. 5.4), в
котором выбирается способ построения
графиков.
Рис. 5.4. Выбор режима анимации
Don't wait — выключение режима анимации (построение графиков без дополнительной задержки), обеспечивается максимальная скорость построения графиков;
Wait for Key Press — задержка построения очередной точки графиков до каждого нажатия клавиш;
Wait for time Delay — включение режима анимации, при котором очередная точка графиков строится с указанным запаздыванием (по умолчанию установлено запаздывание 0,5 с).
Для дополнения эффектов анимации имеется специальная библиотека Animation, в которой представлен ряд специальных элементов (семисегментный индикатор, переключатель, светодиод и т.д.). Особенностью этих элементов является тот факт, что при моделировании они управляются не электрическими сигналами, а логическими уровнями, что не в полной мере отражает схемотехнику моделируемого устройства.
Задание 3. Построить схему, приведенную на рис. 5.5. Провести моделирование работы этой схемы, используя режим Transient Analysis. При этом режим анимации должен быть включен, и очередная точка графиков строится с указанным запаздыванием. Проанализировать, как изменяется состояние светодиодов при изменении состояния переключателей.
Рис. 5.5. Схема для моделирования при использовании анимации
4. Контрольные вопросы
1. В чем заключается особенность моделирования цифровых устройств в программе MICROCAP?
2. Основные модели генераторов сигнала.
3. Модели логических элементов в пакете MICROCAP.
Лабораторная работа № 3
Разработка и моделирование работы электрической схемы на логических элементах
1. Цель работы
1. Исследование реакции логических элементов на реакцию входных сигналов.
2. Составление таблицы истинности для логической схемы.
3. Моделирование работы логической схемы.
2. Теоретическая часть
2.1. Назначение логических элементов
Логические элементы (ЛЭ) предназначены для выполнения простейших логических операций следующего типа:
логические элементы «ИЛИ» выполняют операцию логического сложения (дизъюнкция);
логические элементы «И» выполняют операцию логического умножения (конъюнкция);
логические элементы «НЕ» выполняют операцию логического отрицания (инверсия).
2.2. Применение логических элементов
На основе указанных логических элементов спроектированы и построены, практически, все элементы и функциональные узлы цифровой и вычислительной техники. В зависимости от применяемых схемных решений и элементной базы логические элементы подразделяются на следующие разновидности:
ТТЛ, транзисторно-транзисторная логика;
КМОП логика
ЭСЛ, логические элементы со связанными эмиттерами и т.д.
Логические элементы можно представить в виде электронного устройства, имеющего несколько входов и один выход.
Входные сигналы (Хi) и выходной сигнал (F) могут принимать только два значения – или уровень логического нуля (0), или уровень логической единицы (1).
ЛЭ характеризуются быстродействием (время задержки), напряжением питания и потребляемой мощностью.