Методические указания к лабораторной работе по курсу "Основы компьютерного проектирования и моделирования рэс" для студентов всех форм обучения специальности
жүктеу/скачать 0.58 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 5.1. Запуск программы
- 5.2. Ввод начальных данных для расчета рабочей точки
- 5.3. Выбор рабочей точки
- 5.4. Генерация эквивалентной схемы
- 5.5. Составление и решение уравнения схемы
- 5.6 Расчёт коэффициентов чувствительностей
- 5.7. Создание отчёта
ОПИСАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЫПрограмма имеет удобный графический пользовательский интерфейс для работы в среде операционной системы Windows. Кроме решения матричных уравнений с помощью этой программы, что является принципиальным, производится построение на экране монитора ЭВМ статических вольтамперных характеристик транзистора. Пользователь с помощью манипулятора «мышь» выбирает положение рабочей точки, для которой автоматически рассчитываются параметры эквивалентной схемы замещения транзистора, составляется уравнение цепи, а также автоматически создаётся отчёт о проведённой лабораторной работе в популярном html-формате представления информации. Вся работа сведена к выполнению этапов. Программа имеет стандартный набор элементов управления – меню, статусную панель…. Этапы работы представлены в виде вкладок, между которыми для перехода используются кнопки «Назад» и «Далее». Вся рутинная работа по подготовке исходных данных и составлению отчета сведена до минимума. Визуализация вольтамперных характеристик и положения на них рабочей точки транзистора с немедленным расчетом параметров его дифференциальной схемы замещения дает возможность студентам быстрее овладеть одной из наиболее важных и трудных проектных процедур – расчет цепи по постоянному току. Программа использует spice-модели биполярного транзистора и полевого транзистора с управляющим p-n-каналом, что позволяет использовать обширные библиотеки, поставляемые с пакетами программ PSpice, Design Center, Design LAB, MicroCAP, OrCAD, Electronics Workbench и др. В качестве объекта проектирования используется усилительный каскад на биполярном или полевом транзисторе. Лабораторная работа сведена к выполнению этапов, которые описаны ниже. 5.1. Запуск программыПри запуске программы появляется следующее окно: 
Рис. 7. Окно выбора транзистора и записи цели работы 
Рис. 8. Окно выбора схемы включения транзистора 5.2. Ввод начальных данных для расчета рабочей точкиНа этом этапе лабораторной работы следует выбрать схему включения транзистора и параметры элементов, необходимые для построения входной и выходных статических ВАХ транзистора, а также количество ветвей выходных ВАХ транзистора (рис. 8). Схема усилительного каскада появится в правой части окна. Значения напряжения источника питания и сопротивления резистора в коллекторной (эмиттерной) или стоковой (истоковой) цепи определяется вариантом задания. Количество ветвей выходной ВАХ определяет дискрет выбора положения рабочей точки. 5.3. Выбор рабочей точкиПосле перехода к этому этапу последовательно появляются два предупреждения, сообщающие о том, что будет запущена внешняя программа PSpice для расчета входных и выходных ВАХ, которые отображаются в следующем виде: 
Рис. 9. Окно выбора положения рабочей точки на ВАХ Как видно, на выходных характеристиках изображена нагрузочная прямая, а места пересечения её с ветвями выходной характеристики обозначены кружками. Таким образом, для выбора рабочей точки остаётся только выбрать один из этих кружков, сделав на нём щелчок левой кнопки мышки
Для расчёта параметров схемы замещения, так же, как и на предыдущем этапе, используется внешний модуль – PSpice. Для его запуска следует нажать кнопку в нижнем левом углу окна. Затем в соседнем текстовом поле появится список параметров схемы замещения. В таблицу справа заносятся параметры компонентов усилителя, не внесенные ранее. 
Рис. 10. Окно ввода параметров схемы и расчета параметров схемы замещения транзисторов
Рис. 11. Окно отображения списочной модели схемы и ее уравнения При нажатии на кнопку «Сохранить» можно сохранить списочную модель в файл для каких-либо последующих действий с ней. Для решения уравнения достаточно нажать кнопку со знаком «=». В окне “Вектор решения” появятся числовые значения вектора неизвестных, т. е. узловых потенциалов. После этого можно переходить к следующему этапу – вычислению коэффициентов чувствительности. 5.6 Расчёт коэффициентов чувствительностейДля расчёта чувствительности выбирается узел, для узлового потенциала которого будет рассчитываться чувствительность. Расчет чувствительности осуществляется после нажатия кнопки «Рассчитать». В поле справа (рис. 12) появится список коэффициентов чувствительностей по всем компонентам эквивалентной схемы. 
Рис. 12. Окно расчета чувствительностей 5.7. Создание отчётаНа этом этапе работы открывается окно составления отчета по работе (рис. 13). Для создания отчёта необходимо ввести в соответствующие поля выводы по работе, сравнив результаты домашних расчетов и компьютерного моделирования, информацию о себе и преподавателе, а затем нажать кнопку «Сохранить» (имя файла отчёта создаётся автоматически из Ф.И.О студента). 
Рис. 13. Окно составления отчета по лабораторной работе После сохранения отчёта станет доступной кнопка «Просмотреть». При нажатии на неё запустится просмотровщик отчёта Internet Explorer(рис.14). В случае если возникла необходимость в повторных расчетах с измененными начальными условиями, то можно вернуться до нужного этапа путём нажатия кнопки «Назад» и повторить этапы до создания отчёта. При повторном сохранении отчёта старый файл замещается новым 
Рис. 14. Титульная часть отчета
|
