3385

КОМБИНИРОВАННЫЙ ПРИБОР. МУЛЬТИМЕТР

Этот прибор используется для измерения постоянного или переменного напряжения или тока, сопротивления или падения напряжения в децибелах между двумя узлами цепи. Комбинирован-

ный прибор автоматически определяет пределы измерений. Его внутреннее сопротивление и ток приближены к почти идеальным значениям, которые могут быть изменены (см. Внутренние Параметры настройки).

Параметры измерения.

Изменение режима (переменный или постоянный) сигнала. Внутренние параметры настройки

Параметры Измерения

Децибелы

Омметр

Вольтметр

Амперметр

ВОЛЬТМЕТР

Эта опция измеряет напряжение между двумя узлами. Выберите V, и прикрепите клеммы вольтметра параллельно с нагрузкой (как показано на диаграмме ниже). После того, как цепь была активизирована, Вы можете перемещать клеммы, чтобы измерить напряжение между другими узлами. Когда комбинированный прибор используется как вольтметр, он имеет высо-

кое внутреннее сопротивление 1 мОм, которое может быть изменено, щелкая Set. См. Внутренние параметры настройки.

АМПЕРМЕТР

Эта опция измеряет ток, текущий по цепи в ветви между двумя узлами. Поместите комбинированный прибор последовательно с нагрузкой, чтобы измерить текущий ток, точно так же как настоящий амперметр (как показано на диаграмме ниже).

Чтобы измерять ток в другом узле в цепи, подклю-

чите комбиниро ванный прибор последовательно при той же нагрузке, и активизируйте цепь снова.

Когда комбинированный прибор используется как амперметр, внутреннее сопротивление очень мало (1н Ом). Чтобы изменять сопротивление, щелкните Set.

См. Внутренние параметры настройки для подробностей.

ОММЕТР

Эта опция измеряет сопротивление между двумя узлами. Узлы и все, что лежит между ними, называется "со-

ставная сеть" (component network). Что-

бы измерить сопротивление, выберите эту опцию, и прикрепите клеммы комбинированного прибора параллельно с

составной сетью (как показано на диаграмме выше).

Чтобы получить точное измерение, удостоверитесь что:

никакого источника в составной сети нет;

составляющие или составная сеть заземлена;

комбинированный прибор установлен в постоянный режим (DC) (для подробностей, см. Изменение режима сигнала (постоянный или переменный));

параллельно с составляющими или составной сетью ничего нет.

Омметр генерирует ток в 1 мA, это значение может быть изменено, щелкните Set. См. Внутренние параметры настройки для подробностей. Если омметр был приложен к различным узлам, снова активизируйте цепь, чтобы получить показания.

Изменение режима сигнала (постоянный или переменный)

Кнопка Sine-wave измеряет среднеквадратичное переменное напряже-

ние (RMS) или тока. Любая постоянная составляющая сигнала будет устранена, как только переменный компонент сигнала будет измерен.

Кнопка Straight-wave измеряет постоянный ток или напряжение. Замечание: чтобы измерить напряжение RMS цепи с постоянными и пе-

ременными составляющими тока, подключите вольтметр с переменным режимом так же, как вольтметр с постоянным режимом сигнала, параллельно соответствующим узлам, и измерьте постоянное и переменное напряжение.

Следующая формула может использоваться, чтобы вычислить RMS напряжение, когда постоянные и переменные составляющие в цепи есть. Примите к сведению, что это - не универсальная формула и ее нужно использоваться только вместе с программой «МультиСим».

ДЕЦИБЕЛЫ

Эта опция измеряет падение напряжения в децибелах меж-

ду двумя узлами в цепи. Чтобы измерять децибелы, выбе-

рите эту опцию, и прикрепите клеммы комбинированного прибора параллельно с нагрузкой (как показано на диа-

грамме ниже).Для вычисления в стандарте «Децибел», вы-

бирают базовое напряжение U1 = 1 В, но оно может быть изменено, щелкая Set. См. Внутренние параметры настройки для подробностей. Падение напряжение в децибеллах рассчитывается следующим образом: Д =

20Lg (U2/U1) дБ.

ВНУТРЕННИЕ ПАРАМЕТРЫ НАСТРОЙКИ

Идеальные приборы никак не влияют на измеряемую цепь. Идеальный вольтметр имел бы бесконечное сопротивление, так что никакой ток не мог бы существовать. Идеальный амперметр не имел бы никакого сопротивления цепи. Реальные приборы не достигают уровня идеальных, но их измерения будут очень близки к теоретическим,

расчетным значениям цепи, но с некоторой неточностью. Комбинированный прибор программе «EWB», подобно реальному комбинированному прибору, является почти идеальным. В общем случае используются малые и большие числа, которые аппроксимируют ноль и бесконечность, чтобы вычислить почти идеальные значения для цепи. Для частных случаев, однако, поведение измерителя может быть изменено. Значения должны быть выше чем 0.

Например, при измерении напряжения цепи с очень большим сопротивлением, увеличьте сопротивление вольтметра. При измерении тока цепи с очень малым сопротивлением, уменьшите сопротивление амперметра.

Замечание: очень низкое сопротивление амперметра в цепи высокого сопротивления может приводить к математической погрешности округления.

Чтобы просмотреть или изменить заданные по умолчанию внутренние параметры настройки необходимо:

1.щелкните Set, появится экран Параметров настройки комбинированного прибора;

2.изменить нужные параметры;

3.чтобы сохранить ваши изменения, щелкните OK, чтобы отменять их, щелкните Cancel.

ГЕНЕРАТОР

Генератор - источник напряжения, которое представлено си-

нусоидальными, треугольными или прямоугольными сигна-

лами. Форма сигнала может быть изменена, ее частота, ам-

плитуда, рабочий цикл, и смещение постоянной составляю -

щей можно управлять. Частотный диапазон генератора достаточно большой, чтобы создать обычный посто-

янный также как аудио - и радиочастотные сигналы.

Эмулятор передней панели генератора имеет три клем-

мы, с помощью которых сигналы могут быть воздейство-

ваны на цепь. Общая клемма определяет исходный уро-

вень сигнала. Чтобы сформировать сигнал относительно земли, подключите общую клемму с заземляющим ком-

понентам.

Клемма положительной пластины (+) подключает положительный сигнал (в положительном направлении от нейтральной общей клеммы). Отрицательная клемма (-) позволяет сдвинуть фазу сигнала на 1800 .

Выбор формы сигнала Опции сигнала

Время нарастания

ВЫБОР ФОРМЫ CИГНАЛА

Вы можете выбирать три различных типа сигнала. Чтобы выбирать форму сигнала, щелкните Sine - синусоидальный, Triangularтреугольный или Square -прямоугольный.

ЧАСТОТА (1Hz-999MEGHz)

Эта установка определяет число периодов в секунду, которые преобразователь генерирует.

СКВАЖНОСТЬ (1 %-99 %)

Эта установка определяет отношение рабочего периода к нерабочему периоду. Величина рабочего цикла воздействует на форму треугольных и прямоугольных волн. На синусоидальную волну установка рабочего цикла не воздействует.

АМПЛИТУДА (999kV)

Эта установка управляет напряжением сигнала, измеренным от его минимального до максимального уровня. Если сигнал связан с общей и с положительной или отрицательной клеммой, измерение от вершины до вершины волны это его две амплитуды. Если сигнал исходит из положительной и отрицательной клемм, измерение от вершины до вершины волны - его четыре амплитуды.

СМЕЩЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ (-999kV и 999kV)

Эта опция управляет уровнем постоянного сигнала, относительно которого изменяется переменный сигнал. Смещение 0 позиций формы сигнала по оси X осциллографа. Положительное значение сдвигается, уровень постоянного сигнала движется вверх, в то время как отрицательное значение сдвигает все это вниз. Смещение измеряется в тех же величинах, что и амплитуда.

ВРЕМЯ НАРАСТАНИЯ

Эта опция устанавливает время, по которому построена прямоугольная форма сигнала. Время фронта и

время спада импульса.

ОСЦИЛЛОГРАФ

Двухканальный осциллограф показывает величину и частотные вариации электронных сигналов. Он может создавать диаграмму усиления одного или двух сигналов через некоторое время, или показать сравнение форм волн.

Генератор развертки (0.1 нс/деление – 1с/деление) Заземление Канал А и канал В (па-

раметры настройки) Триггер.

Используется для задания режима синхрониза - ции внешнего сигнала с частотой генератора развѐртки.

ГЕНЕРАТОР РАЗВЕРТКИ (0,1ns/Div - 1s/Div)

Генератор развертки - управляет масштабом горизонтали осциллографа или осью X, перемещение сигналов во времени (Y/T). Чтобы получить читаемый

дисплей, корректируйте генератор развертки в обратном соотношении к частоте генератора или источника переменного сигнала.

Например, если Вы хотите видеть один цикл сигнала с частотой 1 кГц, генератор развертки должен быть где-то около 1 миллисекунды.

X позиция (-5.00 - 5.00)

Оси (Y/T, A/B, и B/A)

X Позиция (-5.00 - 5.00)

Эта установка управляет точкой начала отсчета сигнала на оси X. Положительное значение (например, 2.00) сдвигает точку начала отсчета направо. Отрицательное значение (например, -3.00) сдвигает точку начала отсчета налево.

Оси (Y/T, A/B, и B/A)

Оси дисплея осциллографа могут переключаться, показывая величину формы волны во времени (Y/T), одного входного канала относительно другого (A/B или B/A). Последние параметры настройки показывают частоту и сдвиги фаз, то есть копируют фигуры Лиссажу, или гистерезисную петлю. При сравнении сигнала канала А относительно сигнала канала (A/B) В, масштаб оси X определен установкой величины Scale ( масштаб в воль/деление) для канала B (и наоборот). Наконец, чтобы анализировать формы волн подробно, нажмите

"Pause after each screen" в Instruments диалогового окна Circuit/Analysis Options,

или используйте кнопку Design Bar, чтобы останавливать и запускать. В любом случае подождите, когда моделирование будет готово.

Заземление Не обязательно заземлять осциллограф, если цепь, к которой он подклю-

чен, заземлена.

Канал А и канал B (параметры настройки)

Вольты на деление (010 мВ/деление - 5 кВ/деление), то есть величина коэффициента отклонения (КО). Эта установка определяет масштаб по оси Y, а также управляет масштабом по оси X, когда выбраны развѐртки A/B или B/A. Чтобы получить оптимальное изображение сигнала на дисплее, корректируй те масштаб относительно ожидаемого напряжения канала. Например, напряжение входного

переменного сигнала составляет 3 вольта, на экране осциллографа он займѐт 3 деления, если КО установлен в положение 1 V/Div. Если величину Scale (Коэффициент отклонения) увеличить, то амплитуда сигнала на экране станет меньше. Если Scale уменьшен, амплитуда станет больше.

Триггер

Эти параметры настройки определяют условия (состояния), при которых форма волны сначала отображается на осциллографе.

Пределы триггера

Уровень срабатывания (-.001mV - 999 kV) Сигнал Триггера

Пределы Триггера Чтобы начать отображать форму сигнала на ее положительном фронте

или возрастающий сигнал, нажмите кнопку Trigger Edge.

Чтобы отобразить с отрицательного наклоном или ниспадающий сигнал,

выберите descending edge .

Уровень срабатывания (-.001mV - 999 kV)

Уровень срабатывания - точка на оси Y осциллографа, которая должна быть достигнута волной прежде, чем это отобразится. Уровень может иметь любое значение между 3.00 и -3.00.

Наконец плоская форма волны не будет пересекать уровень срабатывания. Чтобы видеть плоский сигнал, удостоверитесь, что пусковой сигнал установлен в Auto.

Сигнал Триггера

Вызов может быть внутренний, со ссылкой на входной сигнал канала А или B, или внешний, со ссылкой на сигнал от внешней клеммы триггера, расположенной ниже значка заземления осциллографа. Если ожидается плоский сигнал, или сигналы должны быть отображены как можно скорее, выберите Auto.

Для повышения эффективности наблюдения сигналов на экране осциллографа используется кнопка «EXPAND», при нажатии которой эмулятор передней панели осциллографа принимает развѐрнутый вид (см рис.3.8). В этом режиме осуществляется режим - измерений с помощью двух курсоров. Результаты измерений амплитудных и временных параметров сигналов между двумя маркерами отражается в трѐх окнах под эмулятором электронно – лучевой трубки. Возврат в исходное состояние осциллографа выполняется при нажатии на кнопку «REDUCE» Кнопка «REWERSE» служит для изменения цвета экрана на противоположный (в нашем случае на чѐрный).

Рис.3.8. Эмулятор передней панели виртуального осциллографа программы EWB после нажатия кнопки «EXPAND»

3.4. Виртуальные измерительные средства программы EWB – 6.02

Эта версия программы Electronics Workbench была значительно усовершенствована и известна по имени фирмы производителя как «MULTI SIM‖.

ВАТТМЕТР

Ваттметр измеряет величину активной мощности. Ваттметр также показывает коэффициент мощности, отношение активной мощности к полной. Коэффициент мощности - косинус угла сдвига фаз между напряжением и током.

Значительные изменения коснулись как состава виртуальных приборов, так и режима их применения в программе. Во-

Рис. 3.10. Зависимость Y – параметров транзистора от частоты

Рис. 3.11. Зависимость S – параметров схемы от частоты