Знакомство с моделирующим пакетом EWB
ЭЛЕКТРОНИКА
Методические указания по выполнению лабораторного практикума
для студентов заочной формы обучения специальностей
210406.65 «Сети связи и системы коммутации»
210404.65 «Многоканальные телекоммуникационные системы
Екатеринбург
ББК 32.881
УДК 621.391
Рецензент: доцент, к.т.н, Муханов В.В.
Паутов В.И., Матвиенко В.А..
Электроника: Методические указания по выполнению лабораторного практикума / В.И. Паутов, В.А. Матвиенко.- Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2008-31с.
Методический материал является учебным пособием и предназначен для закрепления знаний студентов при изучении дисциплины "Электроника". В пособие включен теоретический материал, необходимый для более глубокого понимания использования эквивалентных схем биполярного транзистора его характеристик и параметров.
Рекомендовано НМС УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ» в качестве методических указаний по выполнению лабораторного практикума по курсу «Электроника» для студентов заочной формы обучения специальностей 210406.65 «Сети связи и системы коммутации», 210404.65 «Многоканальные телекоммуникационные системы».
ББК 32.881
УДК 621.391
Кафедра общепрофессиональных дисциплин
©УрТИСИ ГОУ ВПО
«СибГУТИ», 2008
Содержание
1. Знакомство с моделирующим пакетом WEWB 4
2. Статические характеристики и параметры
|
|
|
биполярного транзистора 7
3. Режим работы транзистора по постоянному току 10
Знакомство с моделирующим пакетом EWB
1.1 Знакомство с экраном
Вызвать пакет анализа электронных схем Electronics Work Bench EWB. Обычно этикетка находится на рабочем столе компьютера "Wewb 32" с большой красной точкой.
Для создания схемы следует последовательно выбирать ее элементы и размещать их на наборном поле. Пассивные компоненты выделяются
 |
щелчком левой клавишей мыши (ЛКМ) по кнопке, открывающей окно пассивных компонент. Компонент выбирается курсором мыши и перемещается на поле чертежа при нажатой левой клавише мыши. При необходимости вращение и отражение элементов схемы выполняется кнопками при
условии, что элемент активизирован, т.е. окрашен в красный цвет.
Обязателен компонент «общая шина», который выбирается из группы Sources (кнопка). Здесь же находится генератор импульсов.
Осциллограф, генератор и мультиметр выбирают из группы инструментов. Измерительные приборы – амперметр и вольтметр – находятся за красной цифрой 8.
После расстановки элементов на поле чертежа выполняется их соединение в соответствии со схемой. Для этого курсор мыши подводится к выводу элемента и, после появления индикатора захвата (черный кружок у вывода), нажимается ЛКМ и курсор перемещается ко второму из соединяемых выводов или фрагменту ранее проведенной цепи, после появления черного кружка ответа отпускается клавиша мыши. Возможна коррекция положения фрагментов цепей. Для этого необходимо подвести курсор к фрагменту и нажать левую клавишу мыши. Появившиеся стрелки показывают допустимые направления смещения фрагмента. Если расстояние между элементами слишком мало, то модель не может сделать соединение. Поэтому расстояние между элементами должно быть не менее 1 сантиметра по экрану.
|
|
|
Цепи возможно выделить цветом. Например, для входной цепи выбрать красный цвет, выходной – синий.
Для выбора цвета установить курсор на цепь и выполнить щелчок правой клавишей мыши. В предложенном контекстном меню выбрать Wire properties, в открывшемся окне нажать кнопку Set node color и выбрать желаемый цвет цепи щелчком левой клавишей мыши.
Для удаления элемента цепи следует встать курсором на цепь, щелкнуть левой клавишей, цепь активизируется. Нажать клавишу «Delete», затем – «Enter».
Для удаления фрагмента схемы следует нажать левую клавишу мыши и перемещать курсор по экрану. Появится черный прямоугольник, который должен перекрыть удаляемую часть схемы, отпустить клавишу, схема активизируется. Нажать клавишу «Delete», затем – «Enter». После удаления компонента из схемы соединительная линия может остаться. Новый элемент можно вводить непосредственно в линию, предварительно развернув его в необходимом направлении. Схема сама «захватывает» элемент.
|
|
|
После этого разворачивать элементы не следует.
Для задания параметров компонент схемы (резистор, диод и др.) нужно выполнить двойной щелчок ЛКМ по активизированному изображению компонента и в открывшемся окне на вкладке Value (значение) установить необходимое значение (номинал). Для отображения на схеме номинала элемента и его номера нажать клавишу Display. На появившейся закладке отключить «галочку» Use Schematic. После этого «Оk» или «Enter».
Числовые значения удобней набирать на провой части клавиатуры.
Параметры приборов также устанавливаются в соответствующих окнах, открывающихся после двойного щелчка по изображению прибора. Иногда получается так, что прибор показывает ток или напряжение с минусом. Это означает, что прибор включен не той полярности. Для устранения минуса следует удалить прибор из схемы, “вытащить” другой прибор, развернуть его на 180 градусов и вставить в цепь.
|
|
|
Нумерацию компонент и приборов модель присваивает по мере "вытаскивания" их на наборное поле.
Для выполнения моделирования схемы включить щелчком мыши кнопку питания схемы, находящуюся в правом верхнем углу экрана
(0-выключено, 1–включено). Для остановки процесса без выхода из режима моделирования нажать кнопку Pause.
При сборке схем рекомендуется "вытащить" на наборное поле все компоненты схем и расставить их в нужном порядке. После этого произвести соединение компонент схемы. Амперметр и вольтметр в режим измерения постоянного тока (кнопка DC) устанавливаются по умолчанию, при работе на переменном токе приборы следует установить в режим АС. Установить внутреннее сопротивление амперметра 1 Ом, вольтметра – 1 Мом. (Эта величина устанавливается системой по умолчанию).
Для установки нужной температуры выбрать опцию Analysis options меню Analysis. В открывшемся окне выделить вкладку Global и установить значение переменной Simulation temperature (TEMP) равное заданной температуре 60 degrees C. Значение температуры высвечивается в окне нижней строки экрана. Выполнить измерения и установить прежнее значение температуры 27 degrees C.
Для приобретения начального навыка работы с моделирующей системой EWB собрать схему рис. 1.
Рис. 1. Схема RC–цепи
Указанные на схеме параметры элементов система устанавливает по умолчанию. При необходимости изменить параметр элемента необходимо установить курсор на изображение элемента, щелкнуть ЛКМ, элемент активизирует-
ся, т.е. примет красный цвет,еще дважды щелкнутьлевой клавишей, появится окно с параметрами. В нем изменяются значения элементов. Можно щелкнуть правой клавишей, появится меню, в котором также можно выбрать окно с параметрами.
2. Настройка приборов
2.1 Универсальный генератор сигналов
Дважды щелкнуть ЛКМ по изображению генератора, при этом размер прибора увеличится. Нажать кнопку желаемой формы сигнала, установить его частоту и напряжение, переходя в соответствующие окна в данном случае – синусоидальная форма, 100 Гц и 1 Вольт.
2.2 Мультиметр
Дважды щелкнуть ЛКМ по изображению мультиметра. Нажать кнопку измеряемой величины (Амперы, Вольты, Омы) в данном случае – V – вольты, установить род тока – переменный (изображение синусоиды) или постоянный – прямая линия, в данном случае – переменный.
2.3 Осциллограф
Осциллограф как инструмент исследований позволяет непосредственно наблюдать процесс изменения исследуемой величины в двух точках. Кроме того, он является измерительным прибором. Для этого нужно уметь его настроить. Присоединить осциллограф к схеме как указано на рис. 1.
Дважды щелкнуть ЛКМ по изображению осциллографа. В окне "Time base" кнопкой с треугольником установить скорость развертки 0,1 mS/div. В окне
"Y position" установить амплитуду 2 V/div.
Для второго канала проделать то же самое. Нажать кнопки АС.
2.4 Амперметр и вольтметр
Дважды щелкнуть ЛКМ по изображению амперметра. В открывшемся окне установить внутреннее сопротивление 1 Ом, нажать клавишу Display. На появившейся закладке отключить «галочку» Use Schematic. После этого «Оk» или «Enter».
Аналогичную настройку провести с вольтметром, установить внутреннее сопротивление 1 Мом.
3. Проведение измерений
Включить питание схемы. Измерительные приборы покажут значение тока и напряжений. Активизировать осциллограф, на его экране появится неустойчивое изображение синусоиды. Нажать клавишу “Expand”, осциллограф «распахнется» на весь экран. Нажать клавишу Pause, бегунком сместить изображение сигнала в центр экрана. Найти красную и черную риски по краям экрана. Захватить красную риску курсором и при нажатой ЛКМ перемещать ее по изображению. В левом окне под экраном будут изменяться показания в вольтах мгновенного значения синусоиды первого канала, т.е. на входе схемы. Черный бегунок покажет мгновенное значение сигнала на выходе схемы, т.е. на конденсаторе. Для свертывания осциллографа следует нажать кнопку «Reduce».
Записать показания приборов.
Установить частоту генератора равной 1 кГц. Вновь записать показания приборов.
Вычислить сопротивление конденсатора на частоте 100 и 1000 Гц по показаниям вольтметра и амперметра (не забывайте учитывать размерности вели-
чин). Теоретически емкостное сопротивление вычисляется по формуле
ХС = 1/(2π·ƒ·C), где ƒ – частота Гц, С – емкость в микрофарадах (10–6).
Вычислить падение напряжения на резисторе UR = R·IR, где IR – ток, протекающий по резистору (показания амперметра). Резистор и конденсатор включены последовательно, поэтому Uвх = UR + UC, где Uвх = 1 В.
На генераторе установить частоту 100 Гц, форму сигнала – прямоугольник. Включить моделирование, включить осциллограф.
Посмотреть, как преобразуется нелинейный сигнал линейной схемой. Зарисовать форму сигнала на входе и на выходе RC–цепи. Объяснить результат.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 13; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!