Учебное пособие: Система моделювання Electronics Workbench

Show Nodes — показувати нумерацію нод — усіх крапок з'єднання компонентів;

Autohide part bins — за замовчуванням не показувати склад бібліотеки компонентів використовуваної в даній схемі;

Keep parts bin positions — зберігати положення використовуваної бібліотеки компонентів на екрані при оформленні схеми. Звичайно вибір нової бібліотеки компонентів приводить до вимикання попередньої. Для збереження на екрані зразу декількох бібліотек їх необхідно рознести по екрані, при цьому їх положення при виборі нової бібліотеки залишиться незмінним.

При виборі закладки Fonts (мал. 1.15, а) можна установити тип (Font name і розмір (Font size) шрифту роздільно для позначення компонента (кнопка Se label font) і номінального значення його параметра (кнопка Set value font). I якості приклада на мал. 1.15, б показане вікно установки типу і розміру шрифта позначення компонента. Помітимо, що для міток (і тільки) можна вибрати шрифти кирилиці Ма Суг і Mt Cyr (для EWB 5.0с).

Мал. 1.16. Вікно команди SchematicOptions, закладка Wiring.

Вікно команди Schematic Options при виборі закладки Wiring (мал. 1.16) містить опції, зв'язані з прокладкою провідників на схемі й організацією їхніх взаємних з'єднань (Routing options), видаленням провідників (Rewiring options) і з'єднань (Auto-delete connectors — автоматичне видалення невикористовуваних з'єднань, наприклад, що дублюють один одного). При виборі закладки Printing можна установити масштаб виведеної на принтер інформації. Варто помітити, що в мережній версії EWB 5.0з передбачена (за аналогією з EWB 3.0) установка пароля і режиму "тільки для читання" (меню Cicuit/Restrictions..., закладка General), що обмежує доступ до інформації з введеного в схему несправностям, за схемою підсхеми, по використовуваним у схемі моделям компонентів і їхніх номінальних значень (наприклад, опорам резисторів) (закладка Componets) і можливостям вибіркового використання розглянутих нижче методів аналізу з меню Analysis (однойменна закладка у вікні меню Cicuit/Restrictions...).

2. Створення схем

У даній главі розглядається процес підготовки схем, склад бібліотек компонентів EWB 4.1 і 5.0 і їхні короткі характеристики.

2.1 Технологія підготовки схем

Перш ніж створювати креслення принципової схеми засобами програми ЕWB, необхідно на листі папера підготувати її ескіз зі зразковим розташуванням компонентів і з урахуванням можливості оформлення окремих фрагментів у виді підсхем. Доцільно також ознайомитися з бібліотекою готових схем програми для вибору аналога (прототипу) або використання наявних рішень у якості підсхем.

У загальному випадку процес створення схеми починається з розміщення на робочому полі EWB компонентів з бібліотек програми відповідно до підготовленого ескізу. Одинадцять розділів бібліотеки програми EBW 4.1 по черзі можуть бути викликані за допомогою меню Window або за допомогою іконок, розташованих під лінійкою контрольно-вимірювальних приладів (див. мал. 1.1). Каталог обраної бібліотеки розташовується у вертикальному вікні праворуч або ліворуч від робочого поля (встановлюється в будь-яке місце перетаскуванням стандартним способом — за шапку заголовка). Для відкриття каталогу потрібної бібліотеки необхідно підвести курсор миші до відповідної іконки і натиснути один раз її ліву кнопку, після чого сірий фон іконки міняється на жовтий. Необхідний для створення схеми значок (символ) компонента переноситься з каталогу на робоче поле програми рухом миші при натиснутій лівій кнопці, після чого кнопка відпускається (для фіксування символу) і виробляється подвійне клацання по значку компонента. У діалоговому вікні, що розкривається, установлюються необхідні параметри (опір резистора, тип транзистора і т.д.) і вибір підтверджується натисканням кнопки Accept або клавіші Enter. На цьому етапі необхідно передбачити місце для розміщення контрольних крапок і іконок контрольно-вимірювальних приладів.

Якщо в схемі використовуються компоненти однакового номіналу (наприклад, резистори з однаковим опором), то номінал такого компонента рекомендується задати безпосередньо в каталозі бібліотеки і потім переносити компоненти в потрібній кількості на робоче поле. Для зміни номіналу компонента необхідно два рази клацнути мишею по символі його графічного зображення й у послу, що розкривається, цього вікні внести зміни.

При розміщенні компонентів схеми на робочому полі програми EWB 5.0 можна скористатися динамічним меню, описаним наприкінці глави.

Після розміщення компонентів виробляється з'єднання їхніх висновків провідниками. При цьому необхідно враховувати, що до висновку компонента можна підключити тільки один провідник. Для виконання підключення курсор миші підводиться до висновку компонента і після появі прямокутної площадки синього кольору натискається ліва кнопка і провідник, що з'являється при цьому, протягається до висновку іншого компонента до появи на ньому такої ж прямокутної площадки, після чого кнопка миші відпускається, і з'єднання готове. При необхідності підключення до цих висновків інших провідників у бібліотеці Passive вибирається крапка (символ з'єднання) і переноситься на раніше встановлений провідник. Щоб крапка почорніла (спочатку вона має червоний колір), необхідно клацнути мишею по вільному місцю робочого поля. Якщо ця крапка дійсно має електричне з'єднання з провідником, то вона цілком офарблюється чорним кольором. Якщо на ній видний слід від провідника, що перетинає,то електричного з'єднання немає і крапку необхідно установити заново. Після вдалої установки до крапки з'єднання можна підключити ще два провідники. Якщо з'єднання потрібно розірвати, курсор підводиться до одному з висновків компонентів або крапці з'єднання і з появою площадки натискається ліва кнопка, провідник приділяється на вільне місце робочого поля, після чого кнопка відпускається. Якщо необхідно підключити висновок до наявного на схемі провідникові,то провідник від висновку компонента курсором підводиться до зазначеного провідника і після появи крапки з'єднання кнопка миші відпускається. Слід зазначити,що прокладка сполучних провідників виробляється автоматично, причому перешкоди — компонента й інших провідників — обгинаються по ортогональних напрямках (по горизонталі або вертикалі).

Крапка з'єднання може бути використана не тільки для підключення провідників, але і для введення написів (наприклад, указівки величини струму в провіднику, його функціонального призначення і т.п.). Для цього необхідно двічі клацнути по крапці й у вікні, що розкрилося, увести необхідний запис (не більше 14 символів), причому запис можна зміщати вправо шляхом уведення ліворуч потрібної кількості пробілів. Ця властивість може бути використано й у тому випадку, коли позиційне позначення компонента (наприклад Cl, R10) накладається на поруч минаючий провідник або інші елементи схеми.

Якщо необхідно перемістити окремий сегмент провідника, до нього підводиться курсор, натискається ліва кнопка і після появи у вертикальній або горизонтальній площині подвійного курсору виробляються потрібні переміщення.

Підключення до схеми контрольно-вимірювальних приладів виробляється аналогічно. Причому для таких приладів, як осцилограф або логічний аналізатор, з'єднання доцільно проводити кольоровими провідниками, оскільки їхній колір визначає колір відповідної осцилограми. Кольорові провідники доцільні не тільки для позначення провідників однакового функціонального призначення, але і для провідників, що знаходяться в різних частинах схеми (наприклад, провідники, шини даних до і після буферного елемента). Приклади такого оформлення можна знайти в каталогах готових схем (див. файл adc-dacl.ca4).

При позначенні компонентів необхідно дотримувати рекомендацій і правил, передбачених ЄСКД (єдиною системою конструкторської документації). Що стосується пасивних компонентів, то при виборі їхніх позначень особливих труднощів не виникає. Труднощі виникають при виборі активних елементів —: мікросхем, транзисторів і т.п., особливо при необхідності використання компонентів вітчизняного виробництва, коли потрібно установити точна відповідність функціональних позначень висновків і параметрів закордонних і вітчизняних компонентів. Для полегшення цієї задачі можна скористатися таблицями відповідності закордонних і вітчизняних компонентів..

При імпортуванні в створювану схему іншої схеми або її фрагментів доцільно діяти в наступній послідовності:

командою File>Save As записати у файл створювану схему, указавши його ім'я в діалоговому вікні (розширення імені файлу вказувати не обов'язково, програма зробить це автоматично);

командою File>Open завантажити на робоче поле імпортовану схему стандартним для Windows методом (деякі особливості описані наприкінці глави);

командою Edit>Select All виділити схему, якщо імпортується вся схема, або виділити її потрібну частину;

3. Елементна база

У цій главі приводяться короткі зведення про моделі компонентів радіоелектронної апаратури (РЕА), що є в програмі EWB. Додаткові зведення по таких компонентах будуть приводитися в інших главах у міру їхнього використання в конкретних схемах. Додаткова інформація про реальні елементи РЕА (умови й області застосування, класифікаційні параметри, конструктивні особливості й ін.) поміщені в додатку 2.

3.1 Джерела струму

У загальному випадку джерела токи можуть бути представлені у вигляді генератора напруги або генератора струму (див. розд. 5.1). Джерела струму поділяються на джерела постійного струму, змінного струму і керовані (функціональні) джерела. Крім того, вони підрозділяються на вимірювальні джерела і джерела для електроживлення.

Прикладом вимірювального джерела є розглянутий у гл. 3 функціональний генератор. З джерел постійного струму в якості вимірювального широко використовується так називаний нормальний елемент (електрохімічне джерело), що володіє високою стабільністю вихідної напруги і використовуваний у високоточних зразкових установках для перевірки вольтметрів, амперметрів і інших вимірювальних приладів (див. розд. 16.6).

Джерела для електроживлення є самими масовими пристроями (див. додаток 6). Їх прийнято поділяти на первинні і вторинні. До первинних джерел відносяться: електрогенератори, що перетворять механічну енергію в електричну, термоелектрогенератори, сонячні й атомні батареї, електрохімічні джерела. В вторинних джерелах струму виробляється перетворення струму первинного джерела (див. гл. 12).