4 Разработка 3d модели печатной платы сумматора на базе операционного усилителя
3D моделирование является лишь небольшой частью единого сложного процесса по проектированию электронных устройств (печатных плат). На рисунке 4.1 представлена разработанная 3D модель печатной платы сумматора на базе операционного усилителя.
Рисунок 4.1 – 3D модель печатной платы сумматора на базе операционного усилителя
Данная модель разработана в программе Multisim. Система Multisim предоставляет средства для создания электрических схем, а также для разработки и трассировки печатных плат, которая производится в редакторе Ultiboard. Ultiboard используется для разработки печатных плат, подготовки результатов проектирования к производству, обладает возможностью автоматизированного размещения компонентов на плате и автоматической трассировки, а так же предоставляет разработчикам возможность работать в ее среде как в системе 3D моделирования, в результате чего печатная плата и ее компоненты будут отображены в реальном виде. Средства Ultiboard позволяют формировать трехмерные модели компонентов из плоских графических данных из библиотек топологических посадочных мест, разрабатывать собственные модели посредством импорта сложных контуров компонентов, а также при помощи специального мастера. Трассировка проводников платы в Ultiboard может быть проведена вручную или автоматически.
В программе Ultiboard есть возможность просматривать разработанную плату в 3D изображении. Для просмотра платы в трех измерениях необходимо выбрать в основном меню программы «Инструментарий» команду «Вид 3D», в результате чего в проекте будет открыта новая вкладка «3D вид». Для получения наиболее полного представления о габаритах разработанной платы 3D изображение на данной вкладке можно поворачивать во всех плоскостях. Манипулируя курсором с помощью мыши, можно изменять угол обзора и положение платы в пространстве. Посредством вращения колесика мыши можно производить масштабирование 3D изображения платы. На вкладке «3D вид» находится панель разработки, на которой размещено две вкладки: «Проекты» и «Слои». Управлять отображением элементов 3D изображения платы (компоненты, шелкография, проводники, плата, выводы) можно путем установки/снятия флажков в соответствующих чекбоксах на вкладке «Слои».
Программа Multisim & Ultiboard используется в качестве среды разработки электронных устройств благодаря наличию интерактивных компонентов, возможности контроля и снятия данных с измерительных приборов в процессе моделирования схем, а также благодаря возможности проведения измерения аналоговых и цифровых сигналов. Большим преимуществом является наличие в данной среде разработки программы проектирования топологии печатных плат.
Заключение
В результате выполнения курсового проекта была разработана модель сумматора на базе операционного усилителя.
Применение имитационных моделей дает множество преимуществ по сравнению с выполнением экспериментов над реальной системой и использованием других методов.
Для разработки данной модели, была проанализирована литература по основам цифровой техники, изучены основные типы схем сумматоров и принципы их функционирования. Также была разработана 3D модель печатной платы сумматора на базе операционного усилителя.
Разработанная 3D модель может найти широкое применение в учебном процессе курсантов, которые могут применять данные знания как в авиации, так и быту, так как данная модель проста в исполнении, а также не требует больших материальных затрат.
3D моделирование является лишь небольшой частью единого сложного процесса по проектированию электронных устройств, в данном случае печатной платы.