2. Сведения из теории
2.1. Возможности программного комплекса Electronics Workbench
Система схемотехнического моделирования (программный комплекс) Electronics Workbench (далее программа EWB) предназначена для моделирования и анализа аналоговых, цифровых и цифро-аналоговых схем.
Имеющиеся в программе EWB библиотеки компонентов включают в себя пассивные элементы, транзисторы, управляемые источники и ключи, гибридные элементы, индикаторы, логические элементы, цифровые устройства с памятью (последовательностные цифровые схемы), цифровые и аналоговые элементы, специальные комбинационные и последовательностные схемы.
В программе EWB используется большой набор приборов для проведения измерений: амперметр, вольтметр, осциллограф, мультиметр, графопостроитель частотных и фазовых характеристик схем (измеритель АЧХ и ФЧХ), функциональный генератор (генератор испытательных сигналов), генератор слов, логический анализатор и преобразователь.
Все приборы изображаются максимально приближенными к реальным приборам.
Программа EWB позволяет строить схемы при помощи следующих операций:
выбор элементов и приборов из библиотек;
перемещение элементов и схем в любое место рабочего поля;
поворот элементов и групп элементов на кратные 90º углы;
копирование, вставка или удаление элементов, групп элементов, фрагментов схем и целых схем;
изменение цвета проводников;
выделение цветом контуров схем для более удобного восприятия;
одновременное подключение нескольких измерительных приборов и наблюдение их показаний на экране монитора;
изменение параметров элементов в широком диапазоне.
Все операции производятся при помощи мыши и клавиатуры.
Графические возможности программы позволяют:
одновременно наблюдать несколько кривых на экране осциллографа;
отображать осциллограммы различными цветами;
измерять координаты точек на осциллограмме;
импортировать данные в графический редактор для преобразования и вывода рисунка на принтер.
Программа EWB позволяет вставить схему или её фрагмент в текстовый редактор и напечатать в нем пояснения или замечания по работе схемы.
2.2. Основы работы
З
апустив
программу Electronics
Workbench,
вы увидите рабочее окно
(рис. 2.1). Окно
содержит строку заголовка, строку меню,
линейку инструментов, линейку библиотек
компонентов и контрольно-измерительных
приборов и workspace
– рабочее поле, в котором располагается
моделируемая схема с подключенными к
ней иконками контрольно-измерительных
приборов и краткое описание схемы
(description).
Строка меню содержит следующие компоненты:
меню File предназначено для загрузки и записи файлов, получения твердой копии выбранных для печати составных частей схемы, а также для импорта / экспорта файлов в форматах других систем моделирования и программ разработки печатных плат;
меню Edit позволяет выполнять команды редактирования схем и копирования экрана;
меню Circuit используется при подготовке схем, а также для задания параметров моделирования;
меню Analysis предназначено для выбора режима моделирования, установки параметров моделирования и настройки параметров контрольно-измерительных приборов;
меню Window содержит команды, которые упорядочивают информацию в рабочем окне, вывод схемы или ее описания на передний план;
меню Help построено стандартным для Windows способом и обеспечивает возможность получения кратких сведений по всем командам, библиотечным компонентам и измерительным приборам.
Для получения справки по библиотечному компоненту его необходимо отметить на схеме щелчком мыши и затем нажать клавишу F1.
Линейка инструментов состоит из «быстрых кнопок», имеющих аналоги в меню, кнопок включения и выключения схем.
Линейка библиотек компонентов и контрольно-измерительных приборов содержит следующие разделы:
группа Favorites – вспомогательные компоненты. В этом разделе размещаются подсхемы, если они есть в данной схеме (в исходном состоянии раздел пуст);
раздел Sources – не только источники постоянного, переменного тока и напряжения, но и источники различных испытательных сигналов;
раздел Basic – все пассивные компоненты, а также коммутационные устройства;
раздел Diodes – диоды;
раздел Transistors – транзисторы;
раздел Analog ICs – аналоговые микросхемы;
раздел Mixed ICs – микросхемы смешанного типа (аналого-цифровой преобразователь, два типа цифро-аналоговых преобразователей, мультивибратор и интегральный таймер);
раздел Digital ICs – цифровые микросхемы, модели цифровых ИМС;
раздел Logic Gates – логические элементы, включены модели базовых логических элементов и цифровых ИМС ТТЛ- и КМОП-серий;
раздел Digital – цифровые микросхемы, тут объединены комбинационные и последовательностные цифровые компоненты;
раздел Indicators – индикаторные устройства: амперметр и вольтметр с цифровым отсчетом, одиночные и многосегментные светодиодные индикаторы, 8-разрядное устройство записи данных и устройство звуковой сигнализации (buzzer);
раздел Controls – аналоговые вычислительные устройства;
раздел Miscellaneous – компоненты смешанного типа, включены плавкий предохранитель, устройство записи (Write Data) полученных результатов моделирования в виде ASCII файла, кварцевый резонатор, набор макромоделей (подсхем) в формате SPICE, электровакуумный триод, коллекторный электродвигатель постоянного тока и фильтры-накопители на переключаемых индуктивностях.
Библиотека контрольно-измерительных приборов содержит цифровой мультиметр, генератор испытательных сигналов, двухканальный осциллограф, измеритель АЧХ и ФЧХ, генератор слов (кодовый генератор), 8-канальный логический анализатор и логический преобразователь.
Чтобы перенести необходимый виртуальный элемент или виртуальный контрольно-измерительный прибор на рабочую область необходимо:
щелкнуть левой кнопкой мыши по кнопке ниспадающего меню (рис. 2.2) линейки библиотек компонентов и контрольно-измерительных приборов, в котором находится интересующий элемент (контрольно-измерительный прибор);
перевести курсор мыши на кнопку элемента в ниспадающем меню;
нажать левую кнопку мыши и, удерживая ее, перетащить выбранный элемент на рабочее поле, после чего отпустить кнопку мыши.
Д
ля
пользования измерительным прибором,
необходимо:
перетащить соответствующую иконку на рабочий стол и дважды щелкнуть по ней для получения увеличенного изображения лицевой панели прибора;
полученное изображение переместить в удобное место на рабочем столе;
подключить прибор к контрольным точкам схемы;
установить требуемый режим работы, задать (если это необходимо) основные параметры прибора.