№2. Электрондық схемалар мен электр құбылыстарын Electronics Workbench жүйесінде модельдеу
Ғылым мен техниканың дамуындағы негізгісі – ғылыми-техникалық жобалау. Бағыттардың бірі – электронды құрылғылардың компьютерлік схемасын модельдеу.
Аналогтық және цифрлық электрондық құрылғылардың схемасын модельдеу үшін біріктірілген бағдарламалық жүйелерді пайдалану (Micro-Cap V, DesignLab 8.0, Aplac 7.0, System View 1.9, Circuit Maker 6.0, Electronics Workbench) келесі міндеттерді шешуге мүмкіндік береді:
- құрылғының электр сұлбасының моделін құру және оны редакциялау;
- үлгінің жұмыс режимдерін есептеу;
- модельдің жиілік сипаттамалары мен өтпелі процестерін есептеу;
- модельді бағалау және талдау;
- компоненттер кітапханасын көбейту;
- деректерді әрі қарай жұмыс істеуге ыңғайлы формада ұсыну;
- баспа платаларын әзірлеу;
- ғылыми-техникалық құжаттарды дайындау және т.б.
Бұл бөлім Interactive Image Technologies әзірлеген Electronics Workbench 5.12 жүйесі туралы. Жүйенің ерекшелігі сыртқы түрі мен сипаттамалары бойынша өнеркәсіптік аналогтарына жақын аспаптардың болуы болып табылады. Жүйені түсіну оңай және пайдалану өте оңай.
Арнайы нұсқаулықтар мен нұсқаулықтарды пайдалана отырып, жүйемен жұмыс істеуді егжей-тегжейлі оқуға болады. Біз физика курсынан электр тізбектерінің жүйесімен және модельдеуімен алғашқы танысумен шектелеміз.
Electronics Workbench 5.12 біріктірілген пакетін іске қосу арқылы сіз диалогтық терезе мен өңдеу терезесін көресіз (1-сурет). Өңдеу терезесі кейбір компоненттермен толтырылған. Electronics Workbench диалогтық терезесі мәзір өрісін, құрамдас кітапхананы және бір өрістегі сынақ құралдарының жолын қамтиды. Мәзір өрісі көптеген Windows қолданбаларына ұқсас. Негізгі мәзір опцияларын өз бетінше зерттеу оңай.
Кейбір компоненттер мен құралдарды толығырақ қарастырайық. Өңдеу терезесіндегі 1-суретте сол жақтан (жоғарыдан) бастап келесі компоненттер мен аспаптардың белгіленуі көрсетілген: жерге қосу, батарея, тұрақты ток көзі, айнымалы ток синусоидалы ток көзі (тиімді ток мәні, жиілік, фаза), айнымалы ток синусоидалы кернеу көзі (эффективті ток шамасы, жиілік, фаза), резистор, конденсатор, катушкалар (индуктивтілік), трансформатор, ажыратқыш, электролиттік конденсатор, айнымалы конденсатор, айнымалы индуктор, диод, стабилитрон, жарық диод, диод көпірі, Шокли диоды, n - p - n транзистор , p - n -p транзистор, содан кейін өрістік транзисторлардың 4 түрі, вольтметр, амперметр, қыздыру шамы (кернеу, қуат), LED 5 (жарқырау түсі), мультиметр, осциллограф, амплитудалық және фазалық жиілік сипаттамаларын өлшеуіш.
Электр тізбектерін дайындау және іске қосу технологиясының алгоритмі
1. Электр тізбегінің қажетті компоненттерін таңдау және олардың Electronics Workbench 5.12 өңдеу терезесінде орналасуы.
Ол үшін тінтуірдің меңзерін компоненттер кітапханасының белгішелерінің біріне немесе аспаптар жолына апарып, тінтуірдің сол жақ батырмасын басыңыз. Таңдалған құрамдас топтардың бірі шығып қалады. Қажеттісін таңдау үшін тінтуір меңзерін компонентке жылжытыңыз, тінтуірдің сол жақ батырмасын басыңыз (батырманы төмендетпеңіз), компонентті өңдеу терезесіне жылжытыңыз, түймені төмендетіңіз.
2. Таңдалған компоненттердің параметрлерін енгізу және өзгерту.
Тінтуір көрсеткішін өңдеу терезесіндегі компонентке апарып, тінтуірдің сол жақ батырмасын екі рет басыңыз. Бірнеше опциялары бар мәзір пайда болады. Олардың екеуін қарастырайық:
Label – компонент белгісін жазу үшін қажет;
Мән – құрамдас мәндерді орнату үшін қажет.
Аспаптық құралдарда, қажет болған жағдайда, мысалы, вольтметрлерде және амперметрлерде, Label опцияларына параметрлерді енгізу кезінде біз қай ток үшін, тікелей немесе ауыспалы; Режимде тұрақты ток үшін тұрақты токты, айнымалы ток үшін айнымалы токты таңдаңыз.
3. Электр тізбегінің құрамдас бөліктерін қосу Тораптарды орналастырып, параметрлерін орнатқаннан кейін олардың қысқыштары өткізгіштермен жалғанады. Құрамдас түйреуішке тек бір өткізгішті қосуға болатындығын ескеріңіз. Қосылу үшін тінтуір меңзерін компоненттің түйреуішіне апарып, қалың нүкте (қосылу көрсеткіші) пайда болғаннан кейін тінтуірдің сол жақ түймешігін басып, басқа компоненттің түйреуішіне пайда болған өткізгішті сол болғанша сүйреңіз. онда қалың нүкте пайда болады, содан кейін біз тінтуірдің түймесін босатамыз, қосылым дайын. Байланысты үзу қажет болса, меңзерді құрамдастың терминалдарының біріне немесе қосылу нүктесіне әкелеміз, ал қосылым көрсеткіші пайда болған кезде сол жақ түймені басыңыз, өткізгішті жұмыс өрісіндегі бос орынға жылжытыңыз, содан кейін біз түймені жібереміз. Егер құрамдас бөліктің шығысын диаграммада бар өткізгішке қосу қажет болса, онда компоненттің шығысынан өткізгішті тінтуірдің көрсеткішімен көрсетілген өткізгішке жылжытыңыз және қосылу нүктесі пайда болғаннан кейін тінтуірдің түймесін жіберіңіз. Байланыстырушы сымдарды төсеу автоматты түрде жүзеге асырылатынын, ал кедергілер - құрамдас бөліктер мен өткізгіштер ортогональды бағытта (көлденең немесе тігінен) айналатынына назар аударыңыз.
4. Электр тізбегін қуат көзіне қосу Диалогтық терезенің жоғарғы оң жақ бұрышында 0 белгішесі бар – қуатты өшіру; 1 - қуат қосулы. Қуатты қосқаннан кейін жинақталған электр тізбегі моделінің сипаттамалары мен мәндері аспаптарда жазылады.
5. Электрондық зертхананың кейбір мүмкіндіктері Electronworkbench жүйесінде зертханалық жұмыстарды әзірлеуді немесе орындауды бастамас бұрын осы жүйемен жұмыс істеу дағдыларын меңгеру керек. Ендеше бірнеше нәрсені қарастырайық.
Тапсырма 1. Electronics Workbench 5.12 электронды зертханасында электр тізбегінің біртекті қимасының электрондық моделін құрыңыз (2-сурет). Осы тізбек үшін Ом заңының дұрыстығын тексеріңіз
Схема компоненттерінің параметрлері тізбек элементтерін екі рет басу арқылы ашылатын терезелерде өңделеді.
Тапсырма 2. Осциллографтың құрылғысын оқу. V/A осциллограф режимінде
фазалық диаграмманы алыңыз (4-сурет).
Шешім. Мұны істеу үшін 4-суретте көрсетілген схеманы жинаңыз.
R1 резисторына ара тісінің кернеуін қолданып, резисторлардың ток-кернеу сипаттамаларын алу үшін функция генераторын қолданайық (4-сурет).
Бірінші жарты циклдің ұзақтығы кезеңнің 99% тең белгіленеді. Генератор кернеуі осциллографтың А арнасына R1 резисторынан беріледі. Ток күшіне тура пропорционалды кернеу осциллографтың B арнасына қисық сызықты бақылау тізбегіне сәйкес R2 қосымша резисторынан беріледі.
Достарыңызбен бөлісу: |