Г д е ж

Рис. 1.19

Рис. 1.20.

Встановлення параметрів джерел живлення забезпечується за допомогою опції властивостей того чи іншого елемента. На рис. 1.20, як приклад, приводиться вікно властивостей джерела змінного струму, яке забезпечує можливість встановлення наступних характеристик (вікно викликається подвійним натисканням лівої кнопки миші на видокремленому елементі схеми):

Рис. 1.20

Label – умовні позначення елемента схеми – наприклад: Е1; Е2; U1; U2 і т.д.

Value – електричні параметри (рис. 1.20). Опції цієї вкладки дозволяють встановити величини напруги (Voltage), частоти (Frequency), фази (Phase). Опція Voltage tolerance по замовчуванню встановлена в режим глобальних параметрів допустимих відхилень. Параметри цього режиму можна побачити у вікні Monte Carlo Analysis (меню Analysis, опція Monte Carlo). Для встановлення величини відхилення, що необхідна для досліду, скидається прапорець опції Use global tolerance і вводиться необхідна величина у віконце опції Voltage tolerance.

Fault – аварійні параметри. По замовчуванню перемикач встановлено у режим None. У тих випадках, коли проводяться досліди з усунення неполадок в електричних схемах, встановлюється один із режимів: Short – коротке замикання або Open – обрив. Джерело напруги при виборі Short працюватиме без змін, оскільки його внутрішній опір наближається до нуля. Аналогічно, джерело струму буде нормально працювати при виборі Open, оскільки його внутрішній опір дуже високий.

Display – відображення тих або інших позначень і параметрів джерела. При наявності прапорця при опції Use Schematic Options global setting вибір відображення параметрів та умовних позначень забезпечується на глобальних установках. Якщо прапорець скинутий, то його позначення можуть встановлюватись за вибором розробника: Show labels (показувати ім’я елемента схеми, що задається розробником у вкладці Label), Show values (показувати номінальні параметри елемента схеми), Show reference ID (показувати ім’я елемента схеми, що задається програмою у вкладці Label).

Analуsis Setup – установки при використанні джерела в задачах спектрального аналізу.

Діапазон встановлених електричних параметрів достатньо широкий для проведення будь-яких досліджень у курсі електротехніки.

Рис. 1.15

Пасивні компоненти електричних кіл вибираються з меню Basic (рис. 1.21). З цього меню використовуються такі компоненти як резистори, конденсатори, індуктивності, а також з’єднуюча точка (символ з’єднання), які приведені на рис. 1.22).

Рис. 1.21 Рис. 1.22

Інші елементи електричних кіл пояснюватимуться при використанні.

Встановлення параметрів вибраних елементів виконується таким само шляхом, як і вибір параметрів джерел живлення.

Вимірювальні прилади вибираються з меню Indicators (рис. 1.23, а).

А б

Рис. 1.23

З бібліотеки індикаторів у даному практикумі будуть використовуватись лише вольтметр і амперметр (рис. 1.23, б), які встановлюються для вимірювання постійних або змінних напруг і струмів. Діапазон величин, що вимірюються, перекриває всі необхідні значення, які можуть використовуватись у реальній схемотехніці. Властивості вимірювальних приладів дають можливість, поряд із параметрами струмів і напруг, встановлювати величини внутрішнього опору, задавати аварійні режими, робити відповідні супроводжуючі надписи. При використанні приладів у режимі постійного струму слід звертати увагу, що один бік приладів зображено більш товстою лінією. Цією стороною прилад слід приєднувати до заземлення або до меншого з потенціалів, між якими виконується вимірювання.

Амперметр та вольтметр – прилади з автоматичним змінюванням діапазону і не потребують налагодження. В одній схемі можна застосовувати кілька таких приладів одночасно для вимірювання струмів і напруг різних елементів електричного кола.

Рис. 1.24

Додатково потрібно зазначити, що властивості є також у вузлів і у провідниках, які з’єднують компоненти схеми. Якщо натиснути двічі на вузол, то відчиниться вікно його властивостей (рис. 1.24), у якому можна вказати наступні параметри:

Node ID – номер вузла.

Display node label – опція, яка показує на схемі номер вузла, що вибирається для аналізу.

Set Node Color – за допомогою цієї опції можна встановити колір вузла та провідників, що до нього приєднані.

Use as testpoint – опція, яка автоматично додає цей вузол до деяких аналізів з меню Analysis.

Use initial conditions – опція, яка дозволяє встановити початкові умови для розрахунку перехідних процесів (Transient analysis (IC)), а також для розрахунку по постійному струму (DC operating point (NODESET)). (приклад відзначеного вузла дивись на рис. 1.6).

В меню Instruments (рис. 1.25) можна знайти універсальний вимірювальний прилад – мультиметр, який можна використовувати для вимірювання постійних та змінних напруг і струмів, опору.

Рис. 1.25

За допомогою мультиметра можна також заміряти величину загасання сигналу між двома точками електричного кола. На рис. 1.26 показано схематичний вигляд мультиметра, а під ним – збільшений. Цей прилад автоматично встановлює ряд параметрів при вимірюванні. Наприклад, його внутрішній опір залежить від того, який параметр електричного кола вимірюється й наближається до ідеального значення. При натисненні лівою кнопкою „миші” на відповідних кнопках вибирається параметр, який необхідно заміряти. Кнопка Settings відкриває вікно установок мультиметра, які можна задавати при проведенні дослідів.

Рис. 1.26

Для дослідження електричних кіл змінного струму програма EWB пропонує використовувати осцилограф. Це зручно для проведення вимірювань напруг, струмів і фазових співвідношень між ними. Осцилограф, як і ряд інших складних електронних приладів, знаходиться в меню Instruments (рис. 1.25, третя опція ліворуч).

Рис. 1.25.

Використання осцилографа можливо як для вимірювання напруг постійного стуму по відношенню до загальної шини, так і для вимірювання параметрів напруг змінного струму. Загальний вигляд осцилографа приводиться на рис. 1.27.

Рис. 1.27

Рис. 1.28

Двоканальний осцилограф дозволяє виконувати широкий ряд вимірювань, які встановлюються часовими параметрами (Time base), порогом і рівнем визначення сигналу, який вимірюється (Trigger), а також рівнем амплітуди вхідного сигналу, що може подаватись на два канали одночасно (канал А і канал В). Масштаб рівня сигналів встановлюється у вольтах на ділення (V/Div) у вікнах Channel A та Channel B. Масштаб горизонтальної розгортки осцилограми встановлюється в секундах на ділення (s/div) у вікні Тime base. У нижній частині вікна Time base розміщені три кнопки, які забезпечують відображення інформації у часі Y/Tабо у вигляді фігури Лісажу (В/A, A/B).

При необхідності уточнення параметрів сигналів, що досліджуються, осцилограф можна переключити кнопкою Expand в розширений розмір, який приводиться на рис. 1.28. Вертикальні лінії ліворуч та праворуч екрану, які можна переміщувати за допомогою миші, дають можливість більш точно визначити амплітуди сигналів і часові співвідношення, які відображаються у трьох віконцях під екраном осцилографа. Такі вимірювання в EWB виконуються в режимі паузи, яка встановлюється в правому верхньому куті екрану монітора.

У меню Instruments (рис. 1.25, четверта опція ліворуч) є ще один спеціальний віртуальний прилад, який називається Bode plotter (графобудівник). Вінвикористовується для отриманняамплітудно-частотних (АЧХ) та фазочастотних (ФЧХ) характеристик схем. Він вимірює відношення амплітуд сигналів у двох точках схеми і фазовий зсув між ними. Прилад генерує власний спектр частот, діапазон яких можна задавати під час налагоджування. Частота змінного джерела в схемі, що досліджується, ігнорується, однак схема має містити функціональний генератор або джерело змінної напруги. Схема включення для проведення аналізу приводиться на рис. 1.29, а, а зовнішній вигляд – на рис. 1.29, б.

Рис. 1.29

Збільшена інструментальна панель плотера приведена на рис. 1.30.

Рис. 1.30

Кнопки мають наступні призначення:

– вимірювання АЧХ (натиснута за замовчуванням).

– вимірювання фазового зрушення між вхідним і вихідним сигналами чотирьохполюсника (ФЧХ).

– установлення масштабу і типу вертикальної осі частотної характеристики. Можна встановлювати логарифмічний масштаб кнопкою або лінійний – кнопкою .

– вікно встановлення початкового значення осі ординат І (initial)і кінцевого – F (final). Дає можливість встановити весь діапазон зміни параметрів по осі ординат. Якщо перед початком проведення дослідів цей діапазон невідомий, його можна змінювати під час проведення досліджень, встановлюючи початкові й кінцеві значення так, щоб забезпечити максимальну інформативність зображення.

Рис. 6.3.

Опції, що задаються у вікні Horizontal (рис. 1.31, а), дають можливість вибору масштабу і типу горизонтальної осі (частотної осі). Їх призначення повністю співпадає з відповідними установками вертикальної осі.

А б

в

Рис. 1.31

Вікно, що приведене на рис. 1.31, б, призначене для точного визначення амплітуд і частот ЛАЧХ або АФЧХ – таких, як частоти зрізу (зламу), резонансних частот та ін. При натисненні на горизонтальні стрілки по вікну зображення відповідної частотної характеристики переміщуватиметься вертикальна вісь, як зображено на рис. 1.31, в, а коордінати точки перетину з відповідною частотною характеристикою будуть зображатись у вікні, розташованому справа.