74

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Инженерно-технический институт Кафедра электропривода и электротехники ELECTRONICS WORKBENCH ПРАКТИКУМ ВИРТУАЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ по учебной дисциплине «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА» Для студентов ЧГУ ЧЕРЕПОВЕЦ 2009 Нохрин А. Н., Кудрявцева А.К. Electronics workbench Практикум виртуальных лабораторных работ по уч. дисциплине «Электротехника и электроника». Череповец: ЧГУ, 2009 г. Лабораторный практикум направлен на закрепление и углубление знаний студентов по наиболее важным разделам дисциплины «Электротехника и электроника». Наряду с общими методическими рекомендациями по выполнению лабораторных работ в пособии приведены краткие сведения о программе Electronics workbench и теоретические положения по тематике работ, схемы, рисунки, требования к содержанию отчета и т. д. Пособие в полном объеме может быть применено для проведения лабораторных работ по дисциплинам «Теоретические основы электротехники» и «Общая электротехника и электроника». Научный редактор Кочнев Н. В., канд. техн. наук, доцент. Рецензенты: Кученков Е.К., канд. техн. наук, доцент, Белкова С.В. доцент кафедры ЭП и ЭТ. ВВЕДЕНИЕ Система Electronics Workbench, разработанная фирмой Interactive Image Technologies обеспечивает возможность выполнения виртуальных лабораторных работ по электротехнике и электронике, но предполагает овладение необходимыми правилами и приёмами работы с ней. Пособие направлено на оказание помощи студентам в быстром освоении программы. В нем в сжатой форме приведены возможности системы схемотехнического моделирования, определены место, содержание и правила применения моделей элементов и приборов, приемы моделирования и исследования схем. Освоение этой информации позволит студентам легко перейти к проведению экспериментов в схемах, построенных на базе имеющихся в программе моделей идеальных и реальных элементов. Пособие содержит методические указания к лабораторным работам в рамках изучаемых программ. Краткие теоретические сведения к каждой работе способствуют более полному представлению процессов в рассматриваемых схемах. Алгоритм выполнения работы и оформления отчетов обеспечат получение результата в рамках отведенного времени.

1. Программа electronics workbench

1.1. Возможности Electronics Workbench

Программа Electronics Workbench позволяет моделировать аналоговые, цифровые и цифро-аналоговые схемы большой степени сложности. Имеющиеся в программе библиотеки включают в себя большой набор моделей широко распространенных электронных элементов (компонентов). Простые элементы описываются набором параметров, значения которых можно изменять непосредственно с клавиатуры, активные элементы - моделью, представляющей собой совокупность параметров и описывающей конкретный элемент или его идеальное представление. Модель выбирается из списка библиотек элементов, параметры модели также могут быть изменены пользователем.

В библиотеки элементов программы входят модели пассивных элементов, транзисторов, управляемых источников, управляемых ключей, гибридных элементов, индикаторов, логических элементов, триггерных устройств, цифровых и аналоговых элементов, специальных комбинационных и последовательных схем. Возможно также создание своих моделей элементов и добавление их в библиотеки.

В программе используется большой набор приборов для проведения измерений: амперметр, вольтметр, осциллограф, мультиметр, боде-плоттер (графопостроитель частотных характеристик схем), функциональный генератор, генератор слов, логический анализатор и логический преобразователь.

Electronics Workbench позволяет проводить анализ схем на постоянном и переменном токах. При анализе на постоянном токе определяются параметры схемы в установившемся режиме. Анализ на переменном токе может проводиться как во временной, так и в частотной областях. Можно исследовать переходные процессы при воздействии на схемы входных сигналов различной формы.

Операции, выполняемые при анализе:

• выбор элементов и приборов из библиотек,

• перемещение элементов и схем в любое место рабочего поля,

• поворот элементов и групп элементов на углы, кратные 90 градусам,

• копирование, вставка или удаление элементов, групп элементов, фрагментов схем и целых схем,

• изменение цвета проводников,

• выделение цветом контуров схем для более удобного восприятия,

• одновременное подключение нескольких измерительных приборов и наблюдение их показаний на экране монитора,

• присваивание элементу условного обозначения,

• изменение параметров элементов в широком диапазоне.

Все операции производятся при помощи мыши и клавиатуры. Управление только с клавиатуры невозможно. Путем настройки приборов можно:

• изменять шкалы приборов в зависимости от диапазона измерений,

• задавать режим работы прибора,

• задавать вид входных воздействий на схему (постоянные и гармонические токи и напряжения, треугольные и прямоугольные импульсы).

Графические возможности программы позволяют:

• одновременно наблюдать несколько кривых на графике,

• отображать кривые на графиках различными цветами,

• измерять координаты точек на графике,

• импортировать данные в графический редактор, что позволяет произвести необходимые преобразования рисунка и вывод его на принтер.

Electronics Workbench позволяет вставить схему или её фрагмент в текстовый редактор и напечатать в нем пояснения или замечания по работе схемы.