Глава 3. Аналоговые инструменты

Аналоговый модуль имеет четыре контрольно-измерительных прибора, расположенные в верхнем меню:

Мультиметр

Функциональный Генератор

Осциллоскоп

Bode графопостроитель

Имеются также два типа измерителей в бункере частей:

Вольтметр

Амперметр

См. также: Использование инструментов

Мультиметр

Используйте Мультиметр, для измерения напряжений, токов, сопротивлений или потери в децибеллах между двумя испытуемыми точками на схеме.

Управление Мультиметром

Вы можете выбирать следующие опции Мультиметра:

Типы Измерений: A, V, Ом или dB потери

Сигнал: AC(переменный), или DC(постоянный)

Settings

Мультиметр: Измерение тока

Выберите "A" для того, чтобы использовать Мультиметр как амперметр. Вставьте амперметр последовательно с цепью в точке, в которой Вы хотите измерить электрический ток.

Если Вы хотите измерить ток в другой точке цепи, Мультиметр должен быть повторно соединен последовательно, и цепь должна быть включена снова.

Внутреннее сопротивление амперметра - предварительно установлено в очень низкую величину (1 mОм, т.е. 1 милиОм), но Вы можете изменять ее, используя кнопку Settings Мультиметра.

Мультиметр: Измерение напряжения

Выберите V, если Вы хотите использовать мультиметр как вольтметр, и измерять напряжение между любыми двумя испытательными точками в схеме. Присоедините щупы вольтметра к соединителям параллельно с нагрузке.

Внутреннее сопротивление вольтметра - предварительная установка в очень высокую величину (1 МОм), но Вы можете изменять его, используя кнопку Settings на мультиметре.

После того, как схема(цепь) была активизирована, щупы мультиметра могут быть перемещены в другие точки схемы.

Мультиметр: Измерение сопротивления

Выберите Ом, чтобы использовать мультиметр как омметр, так что Вы можете измерять сопротивление между двумя испытательными точками. Также установите мультиметр в DC.

Чтобы получать точные измерения, убедитесь, что измеряемая цепь не заземлена и не соединена с источником. Не должно иметься никаких компонентов, соединеных параллельно.

Мультиметр: Измерение потерь в децибеллах

Когда Вы устанавливаете мультиметр в dB, Вы можете использовать его, чтобы измерить потери в децибеллах между двумя точками в схеме(цепи).

Потери в Децибеллах вычисляются как:

DB = 20 * log10 (V1 - V2/decibel standard)

Стандартная основа для вычисления dB - предварительно установлена в 1 V., Вы можете изменять ее, используя кнопку Settings.

Мультиметр: AC режим

Выберите символ синусоидальной волны на мультиметре, чтобы измерить критерия среднеквадратичного (RMS) напряжения или тока сигнала AC.

Любая DC составляющая сигнала будет удалена, так как только AC составляющая измеряется.

Мультиметр: DC режим

Выберите символ с прямой, чтобы измеритять ток или напряжение сигнала DC.

Любая AC составляющая сигнала будет удалена, так как только DC составляющая измеряется.

Settings (Установки) Мультиметра

Используйте кнопку Settings на мультиметре, чтобы корректировать внутреннее сопротивление вольтметра и амперметра, внутреннего тока омметра и dB стандарта.

Эти внутренние величины - предварительно установленны, чтобы моделировать таковые реального мультиметра. Величины близки - к идеальным, так что измерители имеют незначительный эффект на проверяемую схему(цепь).

Примеание: Избегайте использования чрезвычайно высокоомного вольтметра в низкоомной схеме(цепи), или чрезвычайно низкоомного - амперметра в схеме(цепи) с высоким сопротивлением. Критическое отличие может приводить к математическим погрешностям округления в течение моделирования.

Функциональный Генератор

Функциональный Гненератор - источник напряжения, который обеспечивает аналоговые сигналы в форме синуса, прямоугольных и треугольных сигналов. Вы можете корректировать частоту сигнала, рабочий цикл, амплитуду и смещение DC.

Управление Функциональным Генератором

Форма напряжения сигнала

Частота

Рабочий цикл

Амплитуда

Смещение

Положительная клемма

COM общий вывод

Отрицательный вывод

Функциональный Генератор: Форма напряжения сигнала

Выберите форму выходного сигнала, необходимую вам, нажимая кнопку синуса, треугольного или прямоугольного сигнала.

Вы можете модифицировать форму треугольного и прямоугольного сигнала изменяя рабочий цикл(duty cicle).

Функциональный Генератор: Частота

Вы можете корректировать частоту из 1 Hz к 999 MHz.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА может иметь только одну частоту. Если схема(цепь) использует больше чем один AC источник (например, Функциональный Генератор и источник AC тока или напряжения), уставка частоты одного источника автоматически устанавливает все другие AC источники к той же самой частоте.

Функциональный Генератор: Рабочий цикл

Уставка рабочего цикла воздействует на форму прямоугольного и треугольного напряжения. Вы можете корректировать рабочий цикл от 1 до 99 процентов.

Для прямоугольного сигнала, уставка рабочего цикла управляет длительностью "высокого" уровня. Рабочий цикл 50 % дает прямоугольный сигнал со скважностью=1.

Для треугольного сигнала, уставка управляет фронтом сигнала, сдвигая точку в цикле, при котором волна достигает максимума. Треугольный сигнал с рабочим циклом 50 % имеет равные фронт и спад сигнала.

На синусоидальный сигнал рабочий цикл не воздействует.

Функциональный Генератор: Амплитуда

Установка Амплитуды управляет напряжением сигнала, измеряемым от уровня DC до пика. Если выход взят с COM и + или -, эффективное значение равно двойной амплитуде сигнала. Если выход взят от + и -, эффективное значение равно учетверенному амплитудному значению.

Обратите внимание, что амплитудная уставка - пиковая величина сигнала, в то время как установки для переменных источников среднеквадратичные или величины RMS.

Функциональный Генератор: Смещение

Уставка смещения управляет уровнем DC, относительно которого переменный сигнал изменяется.

Вы можете корректировать величину от -999 kV к 999 kV. (Уставка единиц измерения для амплитуды определяет единицы измерения для смещения.)

Функциональный генератор: " + " клемма

Положительная клемма обеспечивает сигнал с указанной амплитудой в положительной полярности от нейтрали COM.

Функциональный генератор: COM клемма

COM ("общая") клемма обеспечивает опорный уровень сигнала. Присоедините COM, к "земле" для 0 уровня.

Функциональный генератор: "-" клемма

Отрицательная клемма обеспечивает сигнал выбранной амплитуды отрицательной полярности относительно нейтрали COM.

Осциллоскоп

Двухлучевой Осциллоскоп имеет канал A и канал B, так что два различных сигнала могут отображаться одновременно.

Вы можете устанавливать осциллоскоп, чтобы получить график напряженности сигнала в течении какого-то времени, или сравнивать форму сигналов.

Управление Осциллографом

Определение осей: Y/T, A/B, B/A

Уставка основного времени скалирования, V/Div

Определение начала осей: X позиция и Y позиция

Входное соединение: AC, 0, или DC

Запуск

Заземление

Вы можете корректировать параметры осциллографа, в то время как схема(цепь) активизирована. Если моделирование все еще допустимо, Вы можете перемещать щупы в другие точки на схеме. В обоих случаях дисплей осциллографа будет обновлен автоматически.

Если Вам нужно время для анализа формы сигнала на осциллографе, включите Pause after each screen (Пауза после каждого экрана) в блоке диалога Analysis Options.

Примечание: Если Вы не видите форму сигнала на осциллографе, переключите trigger в Auto.

Установка осей осциллографа

Оси могут переключаться, показывая величину на время (Y/T), или форму сигнала одного канала против другого (A/B или B/A).

При Y/T, ось X показывает время, и ось Y показывает количество вольт на деление. При A/B и B/A, обе оси показывают количество вольт на деление. Например, если Вы сравниваете вход A канала c B каналом (A/B), масштаб(шкала) оси X определена в вольтах-на-деление уставкой канала B, и наоборот.

Осциллограф: Time base

Уставка развертки по горизонтали (Y/T). Величина каждого горизонтального деления может быть от 0.1 наносекунды до 0.5 секунды.

Осциллограф: V/Div уставка

V/Div(Вольт-на-деление) уставка определяет масштаб Y оси. Вы можете корректировать величину в диапазоне от 0.01 mV/Div до 50 V/Div. Каждый канал управляется раздельно.

Осциллограф: X POS установка

X POS ("X позиция") определяет исходную точку сигнала на оси X.

Если X POS - O, сигнал стартует в левом углу экрана. Положительная величина сдвигает стартовую точку вправо, отрицательная - влево.

Осциллограф: Y POS установка

Y POS ("Y позиция") - начальная точка на оси Y. Если Y POS установлена в 0, начальная точка - пересечение с осью X. Величина может корректироваться от -3.00 до 3.00. Например: Величина 1.50 устанавливает начальную точку посредине мужду осью X и верхней частью экрана осциллографа.

Если Вы хотите отделить сигналы(графически, для удобства) каналов A и B, измените величину Y POS для одного или обоих каналов.

Связь со входом Осциллографа: AC, 0 или DC

Кнопки AC, O или DC - для выбора типа связи со входом.

AC - только переменная составляющая сигнала.

DC - сумма переменной и постоянной составляющих.

0 - начальная Y позиция (0).

Примечание: Не устанавливайте конденсатор последовательно с щупом осциллографа. Осциллограф не будет работать, и конденсатор будет рассматриваться как неправильно соединенный. Взамен используйте AC кнопку.

Осциллограф: Triggering (Запуск)

"Trigger" устанавливает тип запуска горизонтальной развертки. Если Вы не видите сигнала, пробуете уставку Auto.

Кнопки фронта/спада устанавливают запуск развертки по фронту или по спаду входного сигнала.

"trigger level" - уровень напряжения срабатывания запуска.

Кнопки Auto, A, B и Ext указывают вход для запускающего сигнала.

Auto - Автомат ; A - канал A ; B - канал B ; Ext - Внешний вход

Осциллограф: Grounding (Заземление)

Контрольная точка для осциллографа принята, чтобы быть заземляющей.

Вопреки описанию Инструкции Пользователя, Вы можете и не заземлять осциллограф, чтобы получить точное чтение. Однако, при использовании осциллографа, сама схема непосредственно должна быть заземлена.

Примечание: Если Вы хотите использовать общей точкой, точку, отличную от "земли" присоедините зажим заземления Осциллографа к этой точке.

Pause after each screen (Пауза после каждой картинки)

************** смотри (дальше)

Bode графопостроитель

Используйте Bode графопостроитель, чтобы анализировать частотную характеристику схемы. Он может измерять или отношение величин (коэффициент усиления по напряжению, в децибеллах) или изменение фазы (в градусах).

Bode графопостроитель генерирует собственный частотный спектр. Частота любых AC источников в схеме игнорируется, но схема должна содержать AC источник.

Присоедините клемы "In" и "Out" Bode графопостроителя к точкам схемы, в которых вы хотите измерять Vin и Vout.

Режим Bode графопостроителя: magnitude(величина) или phase(фаза)

Выберите magnitude или phase, чтобы указать, хотите ли Вы, чтобы Bode графопостроитель чертил отношение величин между двумя испытательными точками (коэффициент усиления по напряжению, в децибеллах) или изменение фазы (в градусах), относительно частоты (в герцах).

Основа Bode графопостроителя: логарифмическая или линейная

Выберите Log или Lin, выбрать, хотите ли Вы, чтобы вертикальные и горизонтальные оси использовали логарифмический (основа 10) или линейный (основа 1) масштаб.

Логарифмическая основа обычно используется при анализе отклика схемы с большим диапазоном частот.

Bode графопостроитель: Определение масштаба вертикальной оси

Установите начальную, и конечную точку масштаба вертикальной оси Bode графопостроителя, регулируя F (конечную) и I (начальную) величины.

Когда измеряется magnitude(величина) (коэффициент усиления), вертикальная ось показывает отношение выходного напряжения к входному (Vout/Vin). Для логарифмической основы единицы - децибеллы. Для линейной основы - просто отношение.

При изменении фазы, единицы - всегда градусы.

Определение горизонтальной оси

Ось горизонтали Bode графопостроителя всегда показывает частоту. Вы можете корректировать начальную и конечную точки уставкой F (конечной) и I (начальной) величины.

Получение результата

Включите схему, чтобы получить график. Теперь переместите визир Bode графопостроителя, чтобы получить отсчет частоты и величины или фазы для любой точки графика.

Имеются два способа переместить визир:

"Кликните" стрелки внизу Bode графопостроителя.

Перетащите визир (выглядит как крестик) из угла левой нижней части дисплея Bode графопостроителя, и отпустите его в точке на графике, которую Вы хотите измерить.

Величина в пересечении визира появляется в правом нижнем углу Bode графопостроителя.

Также смотри вольтметр и амперметр

Использование инструментов

Изображения контрольно-измерительных приборов расположены наверху дисплея.

Для Использования инструмента:

1. Переместить иконку в рабочее пространство.

2. Присоединить иконку к схеме.

3. Дважды "кликнуть" на иконку, чтобы развернуть инструмент.

4. Переместить его как обыкновенное окно (если необходимо).

5. Управлять им.

Чтобы удалить инструмент, переместите изображение обратно в верхнюю часть дисплея.