- •1. Пояснительная записка
- •Лабораторная работа № 1 Тема: Создание проекта. Изображение принципиальной схемы.
- •Лабораторная работа №2 Тема: Описание аналоговых компонентов
- •Лабораторная работа 3 Тема: Создание элементов
- •Составление и ведение библиотек символов элементов
- •Лабораторная работа № 4 Тема: Исследование прохождения сигналов через rc-цепи
- •Лабораторная работа № 5 Тема: Исследование характеристик усилительного каскада на биполярном транзисторе
- •1. Методика исследования схем
- •Для этого необходимо:
- •Лабораторная работа № 6 Тема: Исследование характеристик усилительных каскадов на операционном усилителе
- •Лабораторная работа № 7 Тема: Исследование характеристик усилительного каскада на полевом транзисторе
- •Лабораторная работа № 8 Тема: Возможности исследования цифровых схем в OrCad
- •Индивидуальные задания к лабораторной работе №8
- •Лабораторная работа №9 Тема: Анализ цепей постоянного тока
- •Поиск, позиционирование и проводной монтаж компонентов
- •Моделирование работы устройства
- •Получение временных диаграмм функционирования устройства
- •Лабораторная работа №10 Тема: Цепь синусоидального тока с резистивным элементом
- •Лабораторная работа №11 Тема: Последовательный колебательный контур
- •Лабораторная работа № 12 Тема: Алгоритм передачи принципиальной схемы на печатную плату
- •Лабораторная работа №13 Тема: Составление и ведение библиотек в OrCad
- •Лабораторная работа №14 Тема: Трассировка проводников в OrCad
- •4.1. Настройка параметров трассировщика OrCad Layout
- •Лабораторная работа №15 Тема: Создание и проведение анализа схем в программе lTspice
- •Лабораторная работа №16 Тема: Исследование низковольтного источника постоянного тока в lTspice
- •Лабораторная работа №17 Тема: Изучение возможностей сапр. Интерфейс программы
- •Часть 1
- •Часть 2
- •Часть 1
- •1 Интерфейс Multisim
- •2 Поиск и размещение компонентов
- •Часть 2
- •Лабораторная работа № 18 Тема: Моделирование заданной цепи переменного тока
- •2. Измерить падение напряжений на каждом элементе цепи и токи в ветвях.
- •Лабораторная работа № 19 Тема: Определение токов и напряжений в заданных цепях постоянного тока
- •1 Исследование закона Ома для однородного участка электрической цепи
- •2 Исследование закона Ома для замкнутого контура с эдс
- •3 Интегральный закон Ома для неоднородного участка с эдс
- •4 Расчет разветвленной цепи, составленной из трех неоднородных участков с эдс, по правилам Кирхгофа
- •Лабораторная работа № 20 Тема: Снятие осциллограмм. Снятие ачх
- •Часть 1
- •Часть 2
- •Часть 1
- •Часть 2
- •Лабораторная работа № 21 Тема: Моделирование источника постоянного напряжения и тока в качестве изменяемой переменной
- •1 Источник напряжения в качестве изменяемой переменной
- •2 Источник постоянного тока в качестве изменяемой переменной
- •Лабораторная работа № 22 Тема: Параметрический анализ электрических цепей
- •Лабораторная работа № 23 Тема: Моделирование схем, содержащих аналоговые и цифровые компоненты
- •Лабораторная работа № 24 Тема: Создание схемы электрической принципиальной в системе KiCad
- •Лабораторная работа № 25 Тема: Разработка печатной платы в пакете KiCad
- •Лабораторная работа № 26 Тема: Исследование программного пакета Компас для оформления двухмерных чертежей
- •Лабораторная работа № 27 Тема: Исследование программно пакета Компас для создания трехмерных деталей
- •Лабораторная работа № 28 Тема: Создание сборки печатной платы с использованием системы Компас 3d
- •Лабораторная работа № 29 Тема: Создание ассоциативных чертежей на основе трехмерной модели печатного узла с использованием системы Компас-3d
- •Лабораторная работа № 30 Тема: Создание печатной платы однокаскадного унч. Выбор размера платы. Выбор размера сетки. Определение слоев
- •1 Задать размеры платы
- •2 Задать размер сетки
- •3 Определить маркер сетки
- •4 Задать слой проводников и слой маркировки
- •5 Задать начало координат
- •Лабораторная работа № 31 Тема: Топология пп унч
- •Лабораторная работа № 32 Тема: Автотрассировка. Измерение состояний. Общая шина. Фотовид.
- •Информационное обеспечение
Часть 2
Общие правила моделирования
При моделировании схем необходимо соблюдать следующие общие правила:
1) Любая схема должна обязательно содержать хотя бы один символ заземления.
2) Любые два конца проводника либо контакта устройства, встречающихся в точке, всегда считаются соединенными. При соединении трех концов (Т-соединение) необходимо использовать символ соединения (узел). Те же правила применяются при соединении четырех и более контактов.
3) В схемах должны присутствовать источники сигнала (тока или напряжения), обеспечивающие входной сигнал, и не менее одной контрольной точки (за исключением анализа схем постоянного тока).
Топология схем
1) В схеме не должны присутствовать контуры из катушек индуктивности и источников напряжения.
2) Источники тока не должны соединяться последовательно
3) Не должно присутствовать короткозамкнутых катушек
4) Источник напряжения должен соединяться с катушкой индуктивности и трансформатором через последовательно включенный резистор. К конденсатору, подключенному к источнику тока, обязательно должен быть параллельно присоединен резистор.
Пример моделирования схемы
Для примера рассмотрим усилительный каскад на биполярном транзисторе, включенным в схему с общим эмиттером. Построим графики зависимости выходного и входного напряжений от времени, передаточную характеристику, амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики.
1) Соберем исследуемую схему в среде Multisim
Примечание:
-двойное нажатие левой кнопкой мыши на элемент позволяет изменить его параметры
-для удобства при работе можно изменять цвет проводов (выделяем провод правой кнопкой мыши и в появившемся контекстном меню выбираем Change Color)
Рисунок 1
3) Построение аналогичных графиков с помощью Transient Analysis. С помощью кнопки плоттера отображение курсоров и данных можно посмотреть значение напряжений в любой точке. При анализе графики для удобства отображаются разными цветами. В окне Transient Analysis на вкладке Output выбираем необходимые для анализа величины, а на вкладке Analysis Parameters можно установить начальное и конечное время анализа (такие же действия производятся в любом виде анализа).
4) Построение передаточной характеристики (зависимость выходного напряжения от входного) с помощью DC-Sweep Analysis. Работа в плоттере (Grapher View) с графиком осуществляется аналогично.
5) Построение АЧХ и ФЧХ (с помощью AC-Analysis).
Рисунок 2
Сдвиг, поворот, выбор и соединение компонентов
В Multisim есть функция автоматического соединения разъемов между собой и с проводниками. Чтобы добавить компонент в существующую сеть соединений, просто его разъемы касались существующей сети.
Рисунок 3 – Автоматическое соединение касанием
Добавление в авторазрыв
В Multisim есть возможность вставить компонент внутрь существующей сети соединений. Для этого просто разместите элемент параллельно проводнику (рисунок 6).
Рисунок 4 – Автовставка компонента
Порядок проведения работы
Часть 1
1 Интерфейс Multisim
1) Запустите Multisim
Выберите пункт меню Файл/Открыть пример (Select File/Open Samples) и откройте AMPMOD.ms9.
Поэкспериментируйте с различными внешними видами среды Multisim.
Выберите Вид/Таблица (View/Spreadsheet), чтобы включить представление таблицы.
Изучите закладки Browse Сети, Компоненты и Слои печатной платы (Nets, Components и PCB Layers).
Укажите количество сетей с уникальным номером.
Выберите пункт Вид/Описание схемы (View/Circuit Description Box). Здесь разработчики могут узнать подробные сведения о разрабатываемой схеме. Для редактирование содержимого выберите пункт Инструменты/Редактор описания (Tools/Description Box Editor).
Выберите Вид/Панель разработчика (View/Design Toolbox). Здесь приведен список файлов, вспомогательных схем и других элементов схемы.
2) Изучите пункты Глобальные настройки и Свойства листа (Global Preferences и Sheet Properties).
• Выберите пункт Опции/Свойства листа (Options/Sheet Properties).
Попробуйте отобразить и скрыть сетку на закладке Рабочая область (Workspace), чтобы увидеть изменения, нажмите ОК или Применить (Apply).
Попробуйте изменить цвета с помощью закладки Схема (Circuit) чтобы увидеть изменения, нажмите ОК или Применить (Apply).
• Выберите Опции/Глобальные настройки (Options/Global Preferences).
Отметьте Автоматическое создание резервной копии (Auto-backup) на закладке Сохранение (Save).
Включите или отключите Возврат к проводнику компонентов (Return to Component Browser) на закладке Компоненты (Parts).
3) Изучите настройки на вкладке Общие (General).
4) Если есть время, потренируйтесь в среде Multisim. Попробуйте разместить произвольный элемент на схему.
5) Закройте схему с помощью пункта Файл/Закрыть (File/Close).
