Назначение системы Electronics Work Bench

ЛЕКЦИЯ №14

ТЕМА: ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ELECTRONICSWORKBENCH.

План

Понятие имитационного моделирования.

Назначение системы Electronics WorkBench.

Перечень компонентов.

Принципы построения и моделирования работы электрических схем.

 

Понятие имитационного моделирования.

Имитационное моделирование (ситуационное моделирование) — метод, позволяющий строить модели, описывающие процессы так, как они проходили бы в действительности. Такую модель можно «проиграть» во времени как для одного испытания, так и заданного их множества. При этом результаты будут определяться случайным характером процессов. По этим данным можно получить достаточно устойчивую статистику.

Имитационное моделирование — это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему, с которой проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация — это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте).

К имитационному моделированию прибегают, когда:

· дорого или невозможно экспериментировать на реальном объекте;

· невозможно построить аналитическую модель: в системе есть время, причинные связи, последствие, нелинейности, стохастические (случайные) переменные;

· необходимо сымитировать поведение системы во времени.

Цель имитационного моделирования состоит в воспроизведении поведения исследуемой системы на основе результатов анализа наиболее существенных взаимосвязей между её элементами или другими словами — разработке симулятора (англ. simulation modeling) исследуемой предметной области для проведения различных экспериментов.

Программа Electronics Workbench позволяет создать на каждом компьютере виртуальную электронную лабораторию. В такой лаборатории можно собирать различные по сложности электронные схемы и моделировать их работу.

Программа Electronics Workbench позволяет моделировать аналоговые, цифровые и цифро-аналоговые схемы большой степени сложности. Имеющийся виртуальный инструментарий позволяет выполнять измерения тока, напряжения, частотных характеристик и других параметров электронных схем. Использование компьютерных программ, подобных EWB позволяет студенту глубже понять основные закономерности, лежащие в основе работы электроники, научиться грамотно разрабатывать электронные устройства, раскрывает его творческий потенциал и, в конечном итоге, делает способным решать реальные практические задачи.

Основные достоинства программы

Достоверность измерений. В природе не существует двух абсолютно одинаковых элементов, то есть все реальные элементы имеют большой разброс значений, что приводит к погрешностям в ходе проведения эксперимента. В Electronics Workbench все элементы описываются строго установленным параметрам, поэтому каждый раз в ходе эксперимента повторяться результат, определяемый только параметрами элементов и алгоритмом расчета.

Удобство проведения измерений. Работая с Electronics Workbench, экспериментатор застрахован от случайной поражения током, а приборы не выйдут из строя из-за неправильно собранной схемы. Благодаря этой программе в распоряжении пользователя есть такой широкий набор приборов, который вряд ли будет доступен в реальной жизни.

   Графические возможности. Сложные схемы занимают достаточно много места, изображение при этом стремятся сделать плотным, что часто приводит к ошибкам в подключении проводников к элементам цепи. Electronics Workbench позволяет разместить схему так, чтобы были четко видны все соединения элементов и одновременно вся схема целиком. Возможность изменения цвета проводников позволяет сделать схему удобной для восприятия. Можно отобразить различными цветами и графики, что очень удобно при одновременном исследовании нескольких зависимостей.

Стандартный интерфейс Windows. Программа Electronics Workbench использует стандартный интерфейс Windows, что значительно облегчает ее использование. Интуитивность и простота интерфейса делают программу доступной любому, кто знаком с основами использования Windows.

Назначение системы Electronics Work Bench.

Electronics Work Bench -электронная лаборатория, система схемотехнического моделирования и анализа электрических схем.

Программа Electronics Work Bench позволяет моделировать аналоговые, цифровые и цифро-аналоговые схемы большой степени сложности.

Имеющиеся в программе библиотеки включают в себя большой набор широко распространенных электронных компонентов. Есть возможность подключения и создания новых библиотек компонентов. Параметры компонентов можно изменять в широком диапазоне значений. Простые компоненты описываются набором параметров, значения которых можно изменять непосредственно с клавиатуры, активные элементы - моделью, представляющей собой совокупность параметров и описывающей конкретный элемент или его идеальное представление.

Модель выбирается из списка библиотек компонентов, параметры модели также могут быть изменены пользователем.

Широкий набор приборов позволяет производить измерения различных величин, задавать входные воздействия, строить графики. Все приборы изображаются в виде, максимально приближенном к реальному, поэтому работать с ними просто и удобно. Результаты моделирования можно вывести на принтер или импортировать в текстовый или графический редактор для их дальнейшей обработки. Программа Electronics Work Bench совместима с программой P-SPICE, то есть предоставляет возможность экспорта и импорта схем и результатов измерений в различные её версии.

Основные достоинства программы:

1. Экономия времени. Работа в реальной лаборатории требует больших временных затрат на подготовку эксперимента. Теперь, с появлением Electronics Work Bench, электронная лаборатория всегда будет под рукой, что позволяет сделать изучение электрических схем более доступным.

2. Достоверность измерений. В природе не существует двух совершенно одинаковых элементов, то есть все реальные элементы имеют большой разброс значений, что приводит к погрешностям в ходе проведения эксперимента. В Electronics Work Bench все элементы описываются строго установленными параметрам, поэтому каждый раз в ходе эксперимента будет повторяться результат, определяемый только параметрами элементов и алгоритмом расчета.

3. Удобство проведения измерений. Учеба невозможна без ошибок, а ошибки в реальной лаборатории порой очень дорого обходятся экспериментатору. Работая с Electronics Work Bench, экспериментатор застрахован от случайного поражения током, а приборы не выйдут из строя из-за неправильно собранной схемы. Благодаря этой программе в распоряжении пользователя имеется такой широкий набор приборов, который вряд ли будет доступен в реальной жизни. Таким образом, у Вас всегда имеется уникальная возможность для планирования и проведения широкого спектра исследований электронных схем при минимальных затратах времени.

4. Графические возможности. Сложные схемы занимают достаточно много места, изображение при этом стараются сделать более плотным, что часто приводит к ошибкам в подключении проводников к элементам цепи. Electronics Work Bench позволяет разместить схему таким образом, чтобы были чётко видны все соединения элементов и одновременно вся схема целиком. Возможность изменения цвета проводников позволяет сделать схему более удобной для восприятия. Можно отображать различными цветами и графики, что очень удобно при одновременном исследовании нескольких зависимостей.

5. Стандартный интерфейс Windows. Программа Electronics Work Bench использует стандартный интерфейс Windows, что значительно облегчает её использование. Интуитивность и простота интерфейса делают программу доступной любому, кто знаком с основами использования Windows.