Еlectronics Workbench
Введение
При разработке современного радиоэлектронного оборудования невозможно обойтись без компьютерных методов разработки, ввиду сложности и объемности выполняемых работ.
Разработка радиоэлектронных устройств требует высокой точности и глубокого анализа.
Еlectronics Workbench может применяться как на предприятиях, занимающихся разработкой электрических цепей так и в высших учебных заведениях, занимающихся изучением и разработкой радиоэлектронных устройств.
Еlectronics Workbench применяется в большинстве высших учебных заведений мира.
Еlectronics Workbench может применяться как замена дорогостоящего оборудования.
Еlectronics Workbench может производить большое количество анализов радиоэлектронных устройств, занимающих достаточно много времени при стандартных методах разработки.
Еlectronics Workbench включает в себя большое количество моделей радиоэлектронных устройств наиболее известных производителей, таких как Motorolla.
Еlectronics Workbench прост в обращении и не требует глубоких знаний в компьютерной технике.
Интерфейс Еlectronics Workbench можно освоить буквально за несколько часов работы.
Еlectronics Workbench может работать с большим числом компьютерной переферии, а также имитировать ее работу.
Еlectronics Workbench может на данный момент не имеет себе аналогов по простоте интерфейса и числу выполняемых функций.
2 Интерфейс программного комплекса Electronics Workbench
2.1 Внешний интерфейс пользователя Electronics Workbench
Приложение Electronics Workbench представляет собой средство программной разработки и имитации электрических цепей.
Интерфейс пользователя состоит из полоски меню, панели инструментов и рабочей области.
Полоса меню состоит из следующих компонент: меню работы с файлами (File), меню редактирования (Edit), меню работы с цепями (Circut), меню анализа схем (Analysis), меню работы с окнами (Window), меню работы с файлами справок (Help).
Панель инструментов состоит из “быстрых кнопок”, имеющих аналоги в меню, кнопок запуска и приостановки схем, набора радиоэлектронных аналоговых и цифровых деталей, индикаторов, элементов управления и инструментов /2/.
2.2 Меню File
Меню File позволяет осуществить операции работы с файлами.
2.2.1 File/New Операцию также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+N.
Данная операция предназначена для закрытия текущей схемы и создания новой. При этом создается безымянное окно, которое может использоваться для создания схемы. Если перед этим вы проделали какие-либо изменения текущей схемы, вам будет предложено сохранить текущую схему перед ее закрытием. При запуске Electronics workbench операция выполняется автоматически. По умолчанию схема именуется как Default.ewb.
2.2.2 File/Open
Операцию также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+O.
Операция предназначена для открытия уже существующего файла схемы. Отображает стандартное диалоговое окно открытия файла, в котором необходимо выбрать диск и каталог, содержащий файл схемы, который вы хотите открыть. Открывать можно только файлы с расширениями .ca,.сa3, .сd3, .сa4 и .Ewb.
2.2.3 File/Save
Операцию также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+S.
Сохраняет текущий файл схемы. Отображается стандартное диалоговое окно сохранения файла, в котором необходимо выбрать диск и каталог, где вы хотите сохранить схему и название файла. Расширения .Ewb добавляются к имени файла автоматически. Например, схема с именем Mycir, будет сохранена как Mycir.ewb.
2.2.4 File/Save as
Команда аналогична операции Save, но сохраняет текущую схему с новым именем файла, оставляя первоначальную схему неизменной.
Используйте эту команду, чтобы безопасно экспериментировать на копии схемы, без изменения оригинала.
2.2.5 File/Revert to Saved (Revert)
Эта команда восстанавливает схему к виду, который она имела в момент последнего сохранения.
2.2.6 File/Import
Команда преобразует нестандартные файлы схем (расширение .net или .сir) и преобразовывает их к стандартному виду Electronics Workbench.
2.2.7 File/ExportСохраняет файл схемы с одним из следующих расширений: .net, .scr, .cmp, .cir, .plc.
2.2.8 File/Print
Операцию также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+P.
Команда предназначена для полной или частичной распечатки схемы и/или приборов. Для выполнения операции необходимо выбрать элементы, которые будут напечатаны, в порядке, в котором вы хотите их напечатать.
2.2.9 File/Print Setup (Windows)
Эта операция предназначена для настройки принтера. Отображает стандартное диалоговое окно Print Setup, из которого Вы можете выбрать установленный принтер и определять ориентацию изображения, бумажный размер, бумажный источник и другие параметры. Для схем, которые по ширине больше чем по высоте, используйте альбомную ориентацию. Если схема слишком велика для печати на одном листе, печать будет автоматически производиться на нескольких страницах.
2.2.10 File/Exit
Операцию также можно вызвать одновременным нажатием клавиш ALT+F4.
Операция предназначена для завершения работы с пакетом Electronics Workbench. Если Вы не сохранили изменения в схеме, то будет сделан запрос на сохранение.
2.2.11 File/Install (Windows)
Операция предназначена для установки добавочных компонент Electronics workbench. Для ее выполнения будет запрошен диск, содержащий дополнительные компоненты.
2.3 Меню Edit
Меню Edit позволяет осуществить операции редактирования.
2.3.1 Edit/Cut
Операцию также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+X.
Команда используется для удаления выбранных компонент, схем или текста. При этом выбранное помещается в буфер обмена, откуда его можно вставлять в нужное место. Команда не сработает, если выбор включает в себя инструментальные пиктограммы.
2.3.2 Edit/Copy
Операцию также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+C.
Команда предназначена для копирования выбранных компонент, схемы или текста. Копия помещается в буфер обмена. Затем вы можете использовать команду Paste, чтобы вставить копию в нужном месте. Операция также не выполнится, если выбор включает инструментальные пиктограммы.
2.3.3 Edit/Paste
Операцию также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+V.
Команда помещает содержание Буфера обмена в активное окно (содержание остается в Буфере обмена). Для успешного выполнения операции Буфер должен содержать компоненты Electronics Workbench или текст. Содержимое Буфера обмена может вставляться только в окна, способные содержать подобную информацию. Например, Вы не можете вставить компонент электрической схемы в окно описания.
2.3.4 Edit/Delete
Операцию также можно вызвать нажатием клавиши DEL.
Эта команда полностью удаляет выбранные компоненты или текст. Используйте команду Delete с осторожностью. Удаленная информация не может быть восстановлена.
2.3.5 Edit/Select All
Команда выбирает все элементы в активном окне (окно схемы, окно подсхемы или окно описания). Если прибор - часть выбора, команды Edit/Copy и Edit/Paste становятся недоступными. Для того, чтобы выбрать все, кроме нескольких элементов, используйте команду Select All, и затем снимите выделение с лишних элементов, нажимая CTRL с левой кнопкой мыши.
2.3.6 Edit/Copy as Bitmap
Команда предназначена для копирования растрового изображения элементов в Буфер обмена. Вы можете использовать эти изображения в текстовых процессорах или программах обработки изображений.
Чтобы скопировать растровое изображение элементов необходимо:
а) выбрать Edit/Copy as Bitmap (курсор изменится на crosshair),
б) нажать и удерживать кнопку мыши перемещая курсор, чтобы сформировать прямоугольник, включающий необходимые для копирования элементы,
в) отпустить кнопку мыши.
2.3.7 Edit/Show Clipboard
Команда отображает содержание Буфера обмена. Буфер обмена - временное место хранения для компонентов или текста, которые Вы хотите поместить позже в другом месте в схеме. Вы можете также использовать Буфер обмена, чтобы передать информацию от Electronics workbench к другой прикладной программе. Буфер обмена может содержать графику (компоненты или схемы) и текст. Если активное окно не может содержать тип информации, которая находится на Буфере обмена, или если Буфер обмена пуст, команда Edit/Paste будет не доступна. Например, если Буфер обмена содержит компоненты, а текущим является окно описания, команда Paste будет недоступна. Чтобы закрыть Буфер обмена, дважды щелкните меню Control(Windows).
2.4 Меню Circut
Меню Circut позволяет осуществить операции работы с цепями.
2.4.1 Circuit/Rotate
Операцию также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+R
Команда позволяет вращать выбранные компоненты на 90 градусов по часовой стрелке. Текст, связанный с компонентом (метки, значения и информация о модели), может быть повторно установлен, но при выполнении команды не вращается. В случае необходимости, провода, приложенные к компоненту перенаправляются автоматически. Когда Вы вращаете амперметр и вольтметр, вращаются только их терминалы.
2.4.2 Circuit/Flip Vertical
Команда зеркально отражает выбранную схему по вертикали в окне схемы. Обратите внимание, любые провода, приложенные к зеркально отражаемому компоненту перенаправляются по мере необходимости. Текст, связанный с компонентом (метки, значения и информация о модели), может быть повторно установлен, но не отражается.
2.4.3 Circuit/Flip Horizontal
Команда зеркально отражает выбранную схему по горизонтали в окне схемы. Любые провода, приложенные к зеркально отражаемому компоненту перенаправляются по мере необходимости. Текст, связанный с компонентом (метки, значения и информация о модели), может быть повторно установлен, но не отражается.
2.4.4 Circuit/Component Properties
Команда предназначена для изменения свойств выбранного компонента. Также выводится при двойном нажатии на компоненте. При вызове с помощью всплывающего меню, после нажатия правой кнопкой мыши, назначаются заданные по умолчанию свойства для всех выбранных компонентов, впоследствии используемых в этой схеме. Это не воздействует на уже размещенные компоненты.
При выполнении команды открывается диалоговое окно Circuit/Component Properties, закладки которого зависят от типа выбранного компонента.Возможны следующие типы закладок:
- Label,
- Value,
- Models,
- Schematic Options,
- Fault,
- Node,
- Display,
- Analysis Setup.
2.4.4.1 Закладка Label (Свойства компонента)
Закладку также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+L.
Используйте эту закладку, чтобы установить или заменить метку компонента и идентификатор (компоненты типа соединителей, заземлений, измерителей не имеют идентификаторов).
Если Вы вращаете или зеркально отражаете компонент, метка может быть установлена повторно. Если, в результате, провод проходит через метку, Вы можете сдвинуть метку направо, добавляя несколько пробелов перед меткой.
Чтобы вставить общую информацию в схему, введите текст в окно описания, доступное из меню Window.
Обратите внимание, идентификаторы назначаются системой уникально идентифицируя компонент. Вы можете изменять их в случае необходимости, но они должны оставаться уникальными. Идентификаторы не могут быть удалены.
2.4.4.2 Value Tab (Свойства компонента)
Закладку также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+U.
Поля на этой закладке различаются в зависимости от компонента.
2.4.4.3 Закладка Models (Свойства компонента)
Закладку также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+М.
Используйте эту закладку, чтобы выбрать модель, используемую для компонента и для редактирования, добавления или удаления моделей или библиотек. Компоненты по умолчанию “идеальны”, что для большинства схемотехнических моделирований может быть достаточным. Однако, если вы хотите увеличить точность результатов теста, используйте “реальную” модель.
2.4.4.4 Закладка Schematic Options (Свойства компонента)
Закладка используется, чтобы установить цвет провода.
2.4.4.5 Закладка Fault (Свойства компонента)
Закладку также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+F.
Используйте эту закладку, чтобы назначить неисправность на терминал компонента.
Leakage - помещает значение сопротивления, определенное в смежных полях, параллельно с выбранными терминалами. Это заставляет ток течь мимо терминалов вместо того, чтобы пройти их.
Short - помещает очень низкое сопротивление между двумя терминалами, так что компонент не имеет никакого измеримого эффекта на схеме.
Open - помещает очень высокое сопротивление на терминале, как будто проводное соединение на терминал было разбито.
2.4.4.6 Закладка Node (Свойства компонента)
Закладка используется для изменения свойств узла.
Node ID - назначенное системой имя узла.
Use as Testpoint - определяет, должен ли узел рассматриваться как тестовая точка.
Set Node Color - отменяет набор цветов для отдельных проводов.
2.4.4.6 Закладка Display (Свойства компонента)
Закладка используется для отображения/скрытия тех или иных элементов Electronics Workbench.
Когда выбрано Use Schematic Options используются настройки параметров дисплея из закладки Show/Hide диалогового окна Circuit/Schematic Options.
Show labels, Show models, Show reference ID - когда не выбрано Use Schematic Options, используются параметры дисплея как они были определены.
2.4.4.7 Закладка Setup (Свойства компонента)
Закладка используется для настройки параметров элементов, таких как рабочая температура.
Use global temperature - если выбрано, используется набор температур установленный в Analysis/Analysis Options. Если не выбрано, используются те температуры, которые были определены.
Set initial conditions - устанавливает начальные значения для компонента.
Некоторые компоненты отображают дополнительные параметры на этой закладке, для использования вместе с параметрами, описанными в техническом справочнике Electronics Workbench.
2.4.5 Circuit/Create Subcircuit
Команду также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+B.
Команда объединяет выбранные элементы схемы в подсхему, в действительности создавая интегральную схему.
Подсхема может содержать так много компонентов, как требуется. Любая подача проводов к другим компонентам или соединителям в схеме станет терминалами на пиктограмме подсхемы.
Чтобы создать подсхему:
а) Выберите элементы, которые нужно использовать для подсхемы.
б) Выберите Circuit/Create Subcircuit, и завершите диалог, который появляется:
Copy from Circuit - помещает копию выбранных компонентов в подсхеме. Первоначальные компоненты остаются, поскольку они находятся в окне схемы.
Move from Circuit - удаляет выбранные компоненты из схемы, так что они появляются только в подсхеме.
Replace in Circuit, помещает выбранные компоненты в подсхему и заменяет выбранные компоненты в схеме прямоугольником, помеченным именем подсхемы.
Выбранные компоненты появляются в новом окне, окне подсхемы. Имя новой подсхемы добавляется к списку доступных подсхем, который отображается, когда пиктограмма подсхемы перемещаться из инструментальной панели Favorites. Подсхема доступна только для текущей схемы.
2.4.6 Circuit/Zoom
Команда отображает подменю выбора для увеличения или уменьшения размера дисплея окна схемы.
2.4.7 Circuit/Schematic Options
Команда предназначена для управления всем дисплеем схемы. Изменения относятся только к текущей схеме.
В окне команды выводится следующий набор закладок:
-Grid,
-Show/Hide,
-Display,
-Value.
2.4.7.1 Закладка Grid
Закладка управляет дисплеем и использованием сетки, лежащей в основе окна схемы. Использование сетки упрощает выравнивание элементов в схеме. Вы можете использовать сетку без ее отображения. Отображение сетки осуществляется на заднем плане окна схемы. Сетку удобно использовать при расстановке объектов.
2.4.7.2 Закладка Show/Hide
Закладка управляет дисплеем информации в окне схемы. Ее параметры полезно использовать когда нужно скрыть обьект.
2.4.7.3 Закладка Display
Закладка управляет шрифтом, используемым для меток и ссылок на идентификаторы.
2.4.7.4 Закладка Value
Закладка управляет шрифтом, используемым для значений и моделей.
2.5 Меню Analysis
Меню Analysis позволяет выполнить различные анализы. Внешний вид меню приведен на рисунке 2.5. Перед выполнением каждого из них пользователю будет предложено заполнить параметров анализа. Анализ будет выполнен только в том случае когда это возможно для данной схемы.
2.5.1 Analysis/Activate
Команду также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+G.
Команда активизирует схему (включает переключатель питания). Активизация схемы начинает последовательность математических операций, чтобы вычислить значения для тестовых точек в схеме.
Переключатель питания остается включенным, пока Вы не останавливаете или не приостанавливаете моделирование.
2.5.2 Analysis/Pause and Analysis/ResumeКоманду также можно вызвать нажатием клавиши F9.
Команда временно прерывает или продолжает моделирование (управляется кнопкой Pause/Resume). Приостановка полезна, если вы хотите рассмотреть форму волны (форму кривой, форму сигнала) или сделать изменения в инструментальных настройках. (Имитация простых схем может оказаться слишком быстрой для приостановки.)
2.5.3 Analysis/Stop
Команду также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+T.
Команда вручную останавливает моделирование. Имеет тот же самый эффект как щелчок переключателя питания.
Обратите внимание, что выключение энергии стирает данные и инструментальные следы и сбрасывает все значения к начальным.
2.5.4 Analysis/Analysis Options
Команду также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+Y.
Electronics Workbench позволяет Вам управлять многими аспектами моделирования, типа сброса терпимости ошибки, выбор методов моделирования и просмотра результатов. Эффективность моделирования также зависит от параметров, которые Вы выбираете. Большинство параметров имеет значения по умолчанию.
Чтобы рассмотреть или изменить любые из параметров, выберите Analysis/Analysis Options.
2.5.5 Analysis/DC Operating Point
Команда выполняет анализ DC Operating Point.
2.5.6 Analysis/AC Frequency
Команда выполняет анализ AC Frequency.
2.5.7 Analysis/Transient
Команда выполняет анализ Transient.
2.5.8 Analysis/Fourier
Команда выполняет анализ Fourier.
2.5.9 Analysis/Noise
Команда выполняет анализ Noise.
2.5.10 Analysis//Distortion
Команда выполняет анализ Distortion.
2.5.11 Analysis/Parameter Sweep
Команда выполняет анализ Parameter Sweep.
2.5.12 Analysis/Temperature Sweep
Команда выполняет анализ Temperature Sweep.
2.5.13 Analysis/Pole-Zero
Команда выполняет анализ Pole-Zero.
2.5.14 Analysis/Transfer Function
Команда выполняет анализ Transfer Function.
2.5.15 Analysis/Sensitivity
Команда выполняет анализ Sensitivity.
2.5.16 Analysis/Worst Case
Команда выполняет анализ Worst Case.
2.5.17 Analysis/Monte Carlo
Команда выполняет анализ Monte Carlo.
2.5.18 Analysis/Display Graph
Команда выводит графические результаты анализа.
2.6 Window Menu
Меню Window позволяет осуществить операции работы с окнами.
2.6.1 Window/ArrangeКоманду также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+W.
Команда аккуратно расставляет открытые окна.
2.6.2 Window/Circuit Команда переносит окно схемы на передний план.
2.6.3 Window/Description
Команду также можно вызвать одновременным нажатием клавиш CTRL+D.
Команда открывает окно описания. (Если окно описания уже открыто, переносит его на передний план.) Вы можете напечатать комментарии или указания в окне описания, а также вставить текст из другой прикладной программы или описания схемы.
2.7 Меню Help
Меню Help предоставляет вызов файла-справки. Вызов справки также можно осуществить нажатием клавиши F1.
2.8 Порядок проведения работы для разработки принципиальной электрической схемы
2.8.1 Запустите Electronics Workbench.
2.8.2 Подготовьте новый файл для работы. Для этого необходимо выполнить следующие операции из меню: File/New и File/Save as. При выполнении операции Save as будет необходимо указать имя файла и каталог, в котором будет храниться схема. Рекомендуется называть схему по фамилии исполнителя.
2.8.3 Перенесите необходимые элементы из заданной преподавателем схемы на рабочую область Electronics Workbench. Для этого необходимо выбрать раздел на панели инструментов (Sources, Basic, Diodes, Transistors, Analog Ics, Mixed Ics, Digital Ics, Logic Gates, Digital, Indicators, Controls, Miscellaneous, Instruments), в котором находится нужный вам элемент, затем перенести его на рабочую область.
2.8.4 Соедините контакты элементов и расположите элементы в рабочей области для получения необходимой вам схемы. Для соединения двух контактов необходимо щелкнуть по одному из контактов основной кнопкой мыши и , не отпуская клавишу, довести курсор до второго контакта. В случае необходимости можно добавить дополнительные узлы (разветвления). Нажатием на элементе правой кнопкой мыши можно получить быстрый доступ к простейшим операциям над положением элемента, таким как вращение (rotate), разворот (flip), копирование/вырезание (copy/cut), вставка (paste).
2.8.5 Проставьте необходимые номиналы и свойства каждому элементу. Для этого нужно дважды щелкнуть мышью на элементе.
2.8.6 Когда схема собрана и готова к запуску, нажмите кнопку включения питания на панели инструментов. В случае серьезной ошибки в схеме (замыкание элемента питания накоротко, отсутствие нулевого потенциала в схеме) будет выдано предупреждение.
2.8.7 Произведите анализ схемы, используя инструменты индикации. Вывод терминала осуществляется двойным нажатием клавиши мыши на элементе. В случае надобности можно пользоваться кнопкой Pause.
2.8.8 При необходимости произведите доступные анализы в разделе меню Analysis.
3 Моделирование радиоэлектронных устройств при помощи программного комплекса Electronics Workbench
3.1 Подготовка к работе Electronics Workbench
Для работы с программным комплексом Electronics Workbench V.5.0C необходим IBM - совместимый персональный компьютер с процессором I486 ( рекомендуется Pentium ) и операционной системой Windows 3.1 ( рекомендуется Windows 95 или Windows 98 ).
Для начала работы с программным пакетом необходимо загрузить систему установить Electronics Workbench, если это не было сделано ранее. Затем при помощи “диспетчера файлов” ( для Windows 3.1 ) или “проводника” ( для Windows 95 или Windows 98 ) открыть рабочий каталог, в котором установлен пакет и запустить исполняемый файл WEWB32.EXE. Далее можно произвести настройки интерфейса пользователя, если это необходимо.
3.2 Моделирование интегрирующей RC – цепи
Для начала разработки необходимо загрузить файл-схему в среду Electronics Workbench, если этот файл уже создан и находится на одном из накопителей компьютера. Это делается посредством выполнения команды меню File/Open либо нажатием на соответствующей “горячей кнопке” на панели инструментов и дальнейшим выбором накопителя, каталога, и имени файла. Если же файл еще не создан необходимо создать его посредством выполнения команды File/New и команды File/Save as. При выполнении первой команды будет создан новый файл-схема и в случае если какая либо схема уже загружена в Electronics Workbench, пользователю будет предложено сохранить предидущую схему. Вторая команда предназначена для записи файла на накопитель и установки каталога и имени, под которым будет храниться данная схема /1/.
Далее нужно нанести на рабочую область Electronics Workbench модели деталей необходимые для моделирования данной схемы. Это делается посредством нажатия левой кнопкой мыши на нужном наборе деталей, после чего будет выведено дополнительное окно включающее в себя детали набора, выбором соответствующей детали, при этом на кнопке с рисунком элемента нажимается левая кнопка мыши и элемент переносится на рабочую область (кнопку мыши необходимо держать нажатой до выбора места расположения элемента. В данном случае необходимы: источник импульсов (Function Generator), резистор (Resistor), конденсатор (Capacitor), осциллограф (Oscilloscope) и заземление (Ground). Резистор и конденсатор находятся в наборе Basics, заземление - в наборе Sources, осциллограф и генератор импульсов - в наборе Instruments.
Каждый элемент имеет точки соединения, которые нужно соединить для получения нужной схемы. Это делается выбором контакта левой кнопкой мыши и переносом ее к другому контакту, при этом создается провод, соединяющий их. При необходимости на провод можно нанести узел ( Connector в наборе Basics ). Затем для наглядности можно перенести элементы в необходимые места рабочей области. Это действие также осуществляется нажатием на элементе левой кнопкой мыши и переносом при удержанной в нажатом состоянии кнопке. При этом соединительные провода будут перемещены автоматически. При необходимости провода можно также перемещать.
Когда схема создана и готова к работе для начала имитации процесса работы необходимо выполнить команду меню щелкнуть кнопку включения питания на панели инструментов. Данное действие приведет в рабочее состояние схему и в одном из окон строки состояния будет показываться время работы схемы, которое не соответствует реальному и зависит от скорости процессора и системы персонального компьютера, именно поэтому для разработки сложных схем рекомендуется использовать компьютеры Pentium II c тактовой частотой процессора 266 MГц. Прервать имитацию можно двумя способами. Если вы закончили работу и просмотр результатов имитации можно повторно щелкнуть переключатель питания. Если же нужно временно прервать работу схемы, например для детального рассмотрения осциллограммы, а затем продолжить работу можно воспользоваться кнопкой Pause, которая также расположена на панели инструментов. Возможность приостановки процесса также является большим достоинством по сравнению с традиционным тестированием радиоэлектронных устройств /1/.
Теперь, для произведения анализа имитации можно изменять номиналы элементов, выводить и настраивать терминалы приборов. В данном случае можно просмотреть осциллограмму на выходе RC-цепи. Для этого нужно вывести окно терминала осциллографа двойным нажатием на компоненте Oscilloscope. Вид панели осциллографа представлен на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 – Вид нормальной панели осциллографа Electronics Workbench
При использовании осциллографа в Electronics Workbench есть возможность просмотра сигнала на протяжении всего времени имитации. Для этого можно воспользоваться кнопкой Expand и воспользоваться полосами прокрутки изображения, чтобы перевести панель в нормальный режим используется кнопка Reduce.
Вид расширенной панели осциллографа показан на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 – Расширенная панель осциллографа
Теперь для изучения свойств RC-цепи можно изменить сигнал на ее входе. Для этого нужно вывести при помощи двойного нажатия кнопкой мыши на компоненте на экран панель генератора импульсов. Ее вид представлен на рисунке 3.4
Рисунок 3.4 – Панель генератора импульсов
При помощи генератора импульсов можно формировать три вида сигналов: синусоидальный, пилообразный и прямоугольный. В данном случае для анализа нужен прямоугольный импульс. Для перевода генератора в нужный режим требуется нажать соответствующую кнопку на панели. Также можно изменить другие параметры – частоту и амплитуду сигнала.
Перед изменением каких либо параметров следует отключать источники питания схемы, иначе возможно получение неверных результатов.
Выходной сигнал интегрирующей цепи показан на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 – Сигнал на выходе интегрирующей RC – цепи
Для того, чтобы изменить каие-либо параметры элементов схемы нужно дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на нужном элементе, при этом будет выведено окно свойств элемента. Пример такого окна приведен на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6 Окно параметров резистора
Кроме анализа прямого наблюдения за терминалами инструментов Electronics Workbench позволяет выполнить дополнительные виды анализа. В качестве примера для данной схемы можно привести получение АЧХ и ФЧХ схемы как четырехполюсника. Т.е. при расчете на вход схемы будет подаваться сигнал различной частоты и будет произведен анализ зависимости вида выходного сигнала от входного. При этом нужно будет задать начальную и конечную частоты, на которых будет произведен анализ. Для проведения этого анализа нужно остановить работу цепи , т.е. воспользоваться переключателем питания или кнопкой Pause и выполнить команду меню Analysis / AC Frequency. Перед расчетом будет выведено окно параметров анализа. Вид этого окна приведен на рисунке 3.7. При необходимости можно изменить некоторые из параметров: Start frequency (начальная частота), End frequency (конечная частота), Sweep type (тип горизонтальной оси на конечном графике), Number of points (количество точек анализа). В данном случае удобно установить количество исследуемых точек равным 1000 для получения более гладкого графика, тип горизонтальной оси – логарифмическим и диапазон частот от 1Гц до 100 КГц.
Рисунок 3.7 – Параметры анализа AC Frequency
Для получения графиков АЧХ и ФЧХ нужно нажать кнопку Simulate в окне параметров анализа, после чего будет выведено окно результатов представленное на рисунке 3.8.
Рисунок 3.8 – АЧХ и ФЧХ интегрирующей RC - цепи
3.3 Моделирование дифиренцирующей RC – цепи
Для моделирования дифференцирующей RC – цепи можно воспользоваться уже готовым файлом схемы интегрирующей цепи, описанной в пункте 3.2. Для этого необходимо загрузить в среду Electronics Workbench этот файл, воспользовавшись командой меню File/Open и выбрав соответствующий каталог и файл, и поменять расположение в схеме резистора и конденсатора. При этом будет удобно пользоваться командой Rotate, которая доступна при нажатии правой кнопкой мыши на соответствующем элементе и передвижением элементов и проводов путем выбора и переноса контактов при нажатой левой клавише мыши. Если же файл схемы, описанной в пункте 3.2 отсутствует на накопителях, то можно повторить операции подготовки схемы к работе, описанные в пункте 3.2. Вид созданной схемы приведен на рисунке 3.8.
Рисунок 3.9 – Дифференцирующая RC - цепь
С дифференцирующей RC – цепью можно проделать те же виды анализа, что были описаны в пункте 3.2. На рисунке 3.10 показан сигнал на выходе цепи, а на рисунке 3.11. АЧХ и ФЧХ схемы.
Рисунок 3.10 – Сигнал на выходе дифференцирующей RC - цепи
После внесения изменений или окончания работ схему можно сохранить, воспользовавшись командой меню File/Save, если нужно сохранить в том же файле, либо File/Save As если нужно сохранить схему под другим именем или в другом каталоге.
Рисунок 3.11 – АЧХ и ФЧХ дифференцирующей RC - цепи
3.4 Моделирование транзисторного автогенератора
Для моделирования транзисторного автогенератора необходимо собрать схему, представленную на рисунке 3.12. Для этого нужно нанести все компоненты схемы на рабочую область Electronics Workbench и соединить все контакты проводниками. Модель транзистора находится в наборе деталей Transistors, а источник питания в наборе Sources. После соединения моделей деталей в схему необходимо настроить параметры каждого компонента путем двойного нажатия на нем левой клавишей мыши и заполнением окон параметров. Боле подробно данная схема описана в разделе 1. После настройки параметров можно попытаться включить источник питания путем нажатия клавиши переключения питания и проверить наблюдением за панелью осциллографа, выходит ли генератор в режим генерации. Если же на выходе не появляется сигнал переменного напряжения, то нужно повторить расчет параметров схемы и изменить их соответствующим образом.
Рисунок 3.12 – Модель транзисторного автогенератора
За сигналом на выходе генератора удобно наблюдать, используя расширенное окно терминала осциллографа. На рисунке 3.13 показан момент начала генерации сигнала и момент установки стабильного режима транзисторного автогенератора. Для более детального изучения можно пользуясь полосами прокрутки и изменениями параметров терминала.
Для получения более точной модели можно заменить компоненты реальными моделями существующих, т.е. например заменить идеальный транзистор моделью реально существующего транзистора. Electronics Workbench включает в себя достаточно большое количество реальных моделей деталей широко известных производителей.
Рисунок 3.13 – Сигнал на выходе транзисторного автогенератора
После завершения работы с программным комплексом нужно закрыть программу, предварительно сохранив схему, если это необходимо.
Заключение
В дипломной работе была продемонстрирована работа и простота интерфейса пользователя комплекса Electronics Workbench.
На примерах было рассказано о возможностях анализа радиоэлектронных устройств.
Electronics Workbench является мощным средством разработки моделирования и отладки радиоэлектронных устройств и может быть рекомендован к использованию в высших учебных заведениях , школах и на предприятиях , занимающихся разработкой.
Список литературы
Файл справка Electronics workbench 5.0C
Internet : http://www.intsyseurope.fr/ElectronicsWorkbench/facts.html
Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. – M. Высш. шк., 1988.
Петров Б.Е., Романюк В.А. Радиопередающие устройства на полупроволниковых приборах. - M.: Высш. шк., 1989.
Павловец В.И. Экономическая эффективность новой техники в электронном приборостроении. – М.: Советское радио, 1974.
Экономика радиотехнической промышленности / Под ред. В.К. Беклешева – М.: Высшая школа, 1987.
Стуколов П.М. Экономика электронной промышленности. – М.: Высшая школа, 1987.
Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. – М.: Энергоатомиздат, 1984.
Охрана труда на предприятиях связи и охрана окружающей среды. / Н.И. Баклашев, Н.Ж. Китаева, П.Д. Терехов. – М.: Радио и связь, 1989.
Кошулько Л.П., Суляева Н.Г., Генбач А.А. Производственное освещение. – Алма-Ата: Министерство народного образования Казахской ССР, 1989.
