А НАЛІЗ МОЖЛИВОСТЕЙ ПАКЕТУ МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОННІХСХЕМ ELECTRONICS WORKBENCH

1 МЕТА ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

Ознайомлення з інтерфейсом та основними можливостями пакету програмного комплексу моделювання аналогових і цифрових електронних схем Electronics Workbench.

Освоїти інтерфейс програми Electronics Workbench і навчитися за її

допомогою створювати і досліджувати віртуальні схеми цифрових логічних пристроїв.

2 ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

2.1 Загальна характеристика програмно-прикладного

пакету імітаційного моделювання електронних схем

Electronics Workbench

Програма Electronics Workbench дозволяє моделювати аналогові, цифрові і цифро-аналогові схеми великого ступеня складності. Широкий набір приладів дозволяє проводити вимірювання різних величин, задавати вхідні дії, будувати графіки. Результати моделювання можна вивести на принтер або імпортувати до текстового або графічного редактора для їх подальшої обробки.

2.2 Панель меню

2.2.1 Меню File

Призначено для завантаження і запису файлів, отримання твердої копії вибраних для друку складових частин схеми, а також для імпорту/експорту файлів у форматах інших систем моделювання і програм розробки друкарських плат.

2.2.2 Меню Edit

Дозволяє виконувати наступні команди редагування схем і копіювання екрану:

Cut (CTRL+ X) — стирання виділеної частини схеми із збереженням її в буфері обміну; Сopy (CTRL+C) — копіювання виділеної частини схеми в буфер обміну; Paste (CTRL+ V) — вставка вмісту буфера обміну на робоче поле програми. Delete (Del)— стирання виділеної частини схеми; Select All (CTRL+ А) — виділення всієї схеми; Сopy as Bitmap або Copybits (CTRL+ I) дозволяє виділити потрібну частину екрану. Show Clipboard— показати вміст буфера обміну.

2.2.3 Меню Circuit

Використовується при підготовці схем і містить команди. Перш за все це команди управління розташуванням графічного зображення компонентів: Rotate (CTRL+ R), Flip Horizontal та Flip Vertical. Rotate (CTRL+ R) — обертання попереднього виділеного (мишкою) компоненту. Flip Horizontal — означає команду дзеркального відображення компоненту по горизонталі, Flip Vertical— по вертикалі. Соруfrom Circuit — підсхема копіюється з вказаною назвою в бібліотеку Custom без внесення змін в початкову схему. Move from Circuit — виділена частина вирізується із загальної схеми і у вигляді підсхеми з привласненим їй ім'ям копіюється в бібліотеку. Custom. Replace in Circuit — виділена частина замінюється в початковій схемі підсхемою з привласненим їй ім'ям з одночасним копіюванням її в бібліотеку Custom. Schematic options — вибір елементів оформлення схеми.

2.2.4 Меню Analysis .

Містить наступні основні команди і функції: Activate (CTRL+ G)— запуск моделювання; Stop (CTRL+ T)— зупинка моделювання; Pause (F9)— переривання моделювання; Analysis Options... (CTRL+ Y) — набір команд для установки параметрів моделювання; DC Operating Point —розрахунок режиму по постійному струму; АС Frequency... — розрахунок частотних характеристик; Display Graphs — викликається на екран багатоцільовий дисплей за допомогою якого відображаються графіки результатів виконання однієї з команд моделювання.

2.2.5 Меню Window

Містить наступні команди: Arrange (CTRL-W) - служить для впорядковування вікон відповідно до варіанту, заданого за умовчанням; Circuit - цей пункт меню дозволяє перевести курсор до вікна робочої поверхні; Description (CTRL-D) - вибір цього пункту переміщає курсор у вікно Description, в якому можна дати короткий опис схеми.

2.2.6 Меню Help

Help (F1) - служить для виклику контекстної підказки. Help Index About Electronics WorkBench - викликає коротку довідку про авторів даного програмного продукту.

2.3 Панель компонентів

2.3.1 Sources.

Панель включає джерела сигналів. Всі джерела в Electronics Workbench ідеальні. Характеристики деяких з елементів наведені нижче.

2.3.1.1 Компонент «Заземлення» (Ground)

Має нульовий потенціал і служить точкою відліку потенціалів.

2.3.1.2 Джерело постійної напруги (Battery)

ЕДС джерела постійної напруги або батареї вимірюється у Вольтах і задається похідними величинами (від мкВ до Кв).

2.3.1.3 Джерело постійного струму (DC current sourse)

Сила струму джерела постійного струму (direct current) вимірюється в Амперах і задається похідними величинами (від мкА до кА).

2.3.1.4 Джерело змінної напруги (АСvoltage sourse)

Діюче значення (root-mean-square - RMS) напруги джерела вимірюється у Вольтах і задається похідними величинами (від мкВ до кВ).

2.3.1.5 Тактовий генератор (Clock)

Виробляє послідовність прямокутних імпульсів. Можна регулювати амплітуду імпульсів, коефіцієнт заповнення і частоту проходження імпульсів.

2.3.2 Basic.

2.3.2.1 З'єднувач(Connector)

Вузол застосовується для з'єднання провідників і створення контрольних точок.

2.3.2.2 Резистор(Resistor)

Опір резистора вимірюється в Омах і задається похідними величинами.

2.3.2.3 Конденсатор (Сараcitor)

Вибір розмірності проводиться в діапазоні від пікофарад до міліфарад.

2.3.2.4 Перемикач, керований клавішею(Switch)

Може бути замкнутим або розімкненим за допомогою управляючих клавіш на клавіатурі.

2.3.2.5 Перемикач(Time-Delay Switch)

Автоматично спрацьовує через заданий час на включення і виключення.

2.3.2.6 Перемикач(Voltage-controlled switch)

Керований напругою і має два управляючих параметра: на вмикання і вимикання напруги.

2.3.3. Diodes

2.3.4 Transistors

Панель включає транзистори різних типів, що зображені своїми стандартними умовними графічними позначеннями.

2.3.5 Analog ICs

Панель містить компоненти аналогових мікросхем.

2.3.6 Mixed ICS

Панель містить компоненти змішаних мікросхем.

2.3.7 Digital ICs

Панель містить набір серійних мікросхем різного типу, серійних цифрових мікросхем різного типу.

2.3.8 Logic Gates

Панель містить бібліотеки логічних елементів і схем.

2.3.9 Digital

Верхній рядок панелі містить типові схеми напівсуматорів, суматорів, трігерів різного типу. Нижній - набір серійних цифрових мікросхем різного типу.

2.3.10 Indicators

Панель містить вимірювальні прилади (індикатори).

2.3.11 Controls

До панелі входять наступні основні компоненти: диференціатор, інтегратор, підсилювач, передавальну функцію, помножувач, дільник, тривходовий суматор напруги, обмежувач напруги, обмежувач, керований напругою, гістерезисний блок, нормуючий обертач напруги.

3.3.12 Misсelanious

Панель містить наступні компоненти різнорідного типу: запобіжник, блок запису даних в ASCII кодах, реальна лінія затримки, ідеальна лінія затримки, кварцовий резонатор, електродвигун колектора постійного струму, електровакуумний тріод, імпульсний стабілізатор BOOST, імпульсний стабілізатор BUCK, імпульснийстабілізатор BUCK-BOOST, елементи для текстового оформлення.

2.3.13 Instruments

2.3.13.1 Мультиметр(Multimeter)

Мультиметр- багатофункціональний вимірювальний прилад, що працює в режимах вимірювання сили струму (режим А), напруги (режим V),

опору (режим W) та втрати напруги в децибелах(режим db).

2.3.13.2 Генератор слів(Word Generator)

Генератор слів використовується для генерації бінарних кодових комбінацій (слів), які використовуються для завдання вхідних сигналів при тестуванні створюваних цифрових схем.

2.3.13.3 Функціональний генератор(Function Generator)

Забезпечує генерацію гармонійних коливань, а також імпульсних послідовностей прямокутної і трикутної форми з регулюванням по амплітуді, частоті і частково по фазі.

2.3.13.4 Двоканальний осцилограф (Oscilloscope)

Використовує два вхідні сигнали як для віддзеркалення часових функцій сигналів, так і для побудови передавальних характеристик "вхід-вихід і "вихід-вхід”.

2.3.13.5 Плоттер(Bode Plotter)

Це вимірник амплітудно-частотних і фазо-частотних характеристик сигналів.

2.3.13.6 Логічний аналізатор(Logic Analizer)

Логічний аналізатор призначений для відображення 16- розрядних сигналів, що надходять до його входів, у вигляді послідовності прямокутних імпульсів. Одночасно він дозволяє відображати двійкові значення цих сигналів.

2.3.13.7 Логічний перетворювач (Logic Converter)

Логічний перетворювач – є потужним пристроєм, який виконує різні функції перетворення (конвертації) схем і логічних виразів, що їх описують.