- •Введение
- •Раздел 1 «имитационное моделирование электрон- ных схем в программе «electronics workbench»
- •Глава 1. Интерфейс программы «electronics workbench»
- •§1. Общие сведения
- •§2. Источники питания
- •§3. Пассивные элементы
- •§4. Диоды
- •1. Полупроводниковый диод.
- •§5. Транзисторы
- •§6. Аналоговые микросхемы
- •§7. Измерительные приборы
- •§8. Библиотека Miscellaneous
- •§9. Элементная база
- •Источники тока
- •Источники постоянного тока
- •Источники переменного тока
- •Резисторы
- •Конденсаторы
- •Индуктивные элементы
- •Глава 2. Исследование вах полупроводниковых приборов
- •§1. Исследование вах диодов и стабилитронов
- •§ 2. Исследование вах биполярных транзисторов
- •Глава 3. Схемы на транзисторах
- •§1. Усилитель переменного тока на транзисторе
- •§2. Электропривод постоянного тока на транзисторном ключе
- •Глава 4. Решение типовых электротехниче-
- •§1. Расчёт разветвлённой линейной электрической цепи
- •§2. Расчёт частотных характеристик линейной электрической цепи переменного тока
- •§3. Расчёт нелинейной электрической цепи переменного тока
- •§5. Цепи с управляемыми источниками
- •§6. Применение ewb при проектировании и исследовании электрических фильтров
- •§7. Исследование трёхфазных электрических цепей перемен- ного тока
- •§8. Исследование аналоговых схем на операционных усилителях
- •§9. Исследование дискретных и цифровых схем
- •Глава 5. Практическая работа «моделирование типовых электронных схем в программе «electronics workbench»
- •Раздел 2 «применение программы «mathcad» для ре- шения численных и аналитических задач»
- •Глава 1. Интерфейс программы «mathcad»
- •Глава 2. Простейшие электротехнические расчёты
- •Глава 3. Символьные вычисления с использованием встроенных операторов пакета mathcad
- •§1. Тройной интеграл от заданной функции
- •§2. Преобразование выражения, содержащего комплексную пере- менную
- •§3. Упрощение выражения
- •§4. Разложение выражения по степеням
- •§5. Разложение выражения на множители
- •§6. Разложение выражения по подвыражению с использованием процедуры Collection Subexpression
- •§7. Определение коэффициентов полинома
- •§8. Дифференцирование выражения
- •§9. Интегрирование выражения
- •§10. Решение уравнения
- •§11. Подстановка тождества f1(X) в выражение y(X)
- •§13. Разложение выражения относительно переменной X на эле- ментарные дроби
- •§14. Предел функции
- •Глава 4. Операции с матрицами
- •§1. Вычисление определителя матрицы
- •§2. Транспонирование матрицы
- •§3. Нахождение обратной матрицы
- •Глава 5. Задачи оптимизации
- •Глава 6. Системы линейных алгебраических уравнений
- •Расчёт цепи постоянного тока методами обратной матрицы и Кра- мера
- •Глава 7. Графическое и численное решение системы нелинейных уравнений
- •§1. Графическое определение рабочей точки по внешней ха- рактеристике асинхронного двигателя и нагрузочной характери- стике турбомеханизма
- •§2. Определение параметров рабочей точки по внешней характери- стике асинхронного двигателя и нагрузочной характеристике тур- бомеханизма встроенными средствами MathCad
- •Глава 8. Прямое преобразование лапласа и операторные передаточные функции
- •Глава 9. Обратное преобразование лапласа и переходные функции
- •Глава 10. Построение и анализ частотных характеристик в
- •Глава 11. Разложение в ряд фурье и анализ сигналов в mathcad
- •§1. Гармонический анализ напряжения на выходе трёхфазного мостового выпрямителя
- •§2. Применение гребенчатой и прямоугольной функций для гармонического анализа в MathCad
- •Глава 12. Численное решение дифференциальных уравне-
- •Глава 13. Интерполяция и регрессия экспериментальных данных в mathcad
- •Глава 14.
- •Глава 15.
- •Численных и аналитических задач
- •Программа работы
- •Тема 1. Типовые электротехнические расчёты
- •Тема 2. Символьные вычисления с использованием встроен-
- •Тема 3. Матричная алгебра
- •Тема 4. Задачи оптимизации
- •Тема 5. Решение систем линейных алгебраических уравнений
- •Тема 6. Нелинейные уравнения
- •6.1. Для асинхронного двигателя, приводящего во вращение тур-
- •Тема 7. Преобразование Лапласа и частотные характеристики фнч
- •Тема 8. Ряды Фурье. Разложение и анализ сигналов
- •9 Напряже-
- •Тема 9. Численное решение дифференциальных уравне-
- •Тема 10. Интерполяция экспериментальных данных
- •Тема 11. Регрессия экспериментальных данных
- •Тема 12.
- •Раздел 3 решение типовых электротехнических задач в программе «microsoft office excel»
- •Глава 1. Интерфейс программы «excel»
- •Глава 2. Графическое решение систем уравнений
- •§ 2.1. Постановка задачи
- •§ 2.2. Получение нелинейного уравнения
- •§ 2.3. Численное решение задачи в Excel
- •§ 2.4. Графическое решение системы нелинейных уравнений. Постановка задачи
- •§ 2.5. Получение системы нелинейных уравнений
- •§ 2.6. Численное решение задачи в Excel
- •Глава 3. Расчёт линейных цепей постоянного и переменного тока
- •§3.1. Расчёт цепи постоянного тока методом обратной матрицы
- •§3.2. Расчёт цепи постоянного тока методом Крамера
- •§3.3. Расчёт цепи переменного тока, определение фазы потребляе- мого тока, активной мощности и коэффициента мощности
- •Глава 4. Построение частотных характеристик электро- технических устройств в программе excel
- •Глава 5. Анализ динамики электротехнических устройств в программе excel
- •§5.1. Расчёт методом Эйлера переходного процесса заряда rc-цепи при коммутации на источник постоянного тока
- •§5.2. Расчёт методом Эйлера переходного процесса пуска вхолостую двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •Глава 6. Построение характеристик в программе excel, за- гружаемых из внешних файлов
- •Глава 7.
- •Тема 1.
- •Тема 2. Графическое решение системы нелинейных уравнений
- •Тема 3.
- •Тема 4.
- •Тема 5.
- •Тема 6.
- •Тема 7.
- •Раздел 4 решение двухмерных полевых задач в программе «elcut»
- •Глава 1. Использованию пакета elcut
- •Для выполнения расчётов электрических полей
- •§1. Этапы решения задачи
- •Глава 2.
- •Практическая работа.
- •«Расчет электрических полей электротехниче-
- •Ских устройств при помощи программы «elcut-4.2»
- •Содержание отчёта
- •Библиографический список
Глава 6. Построение характеристик в программе excel, за- гружаемых из внешних файлов
Пусть имеется файл с расчётными или экспериментальными дан-
ными, полученными из различных источников
– из прикладной программы, например «Electronics Workbench» (EWB), MathCAD, Matlab, Maple и т. п.,
– из цифрового осциллографа.
Необходимо изменить расширение файла с данными на такое, ко-
торое будет доступно программе Excel, например на *.xls. Далее произ-
водим загрузку файла в Excel. На рис. 3.64 приведен пример загрузки в Excel данных из файла OE_upt.xls (см. раздел 1, посвящённый EWB). На рисунке приведены только первые десять строк.
Рис. 3.64
В качестве разделителя целой и дробной части числа в Excel
должна быть использована запятая, а не точка, поэтому необходимо
произвести замену точек на
запятые во всём файле. При нажатии кла-
виш <Ctrl> + <H> появляется диалоговое окно «Найти и заменить» (рис. П1.2). После ввода точки в поле «Найти» и ввода запятой в поле
«Заменить на:» необходимо нажать кнопку «Заменить всё».
Рис. 3.65
Из рис. 3.64, на примере выделенной ячейки A1 видно, что дан- ные располагаются в одном столбце A и каждая ячейка содержит четы- ре числа, разделённых пробелом. Необходимо разделить данные по столбцам так, чтобы в одной ячейке было записано одно число. Для это- го выделяем данные в столбце A и в разделе меню «Данные» выбираем подраздел «Текст по столбцам» (рис. 3.66).
Рис. 3.66
Появляется диалоговое окно «Мастер текстов (разбор) – шаг 1
из 3» (рис. 3.67). В разделе меню «Формат исходных данных» укажите
формат данных «с разделителями»
и нажмите кнопку «Далее». Поя-
вится следующее диалоговое окно «Мастер текстов (разбор) – шаг 2
из 3» (рис. 3.68).
Рис. 3.67
Рис. 3.68
Отметьте в диалоговом окне, что символом-разделителем являет- ся пробел, ограничителем строк является апостроф «”» и необходимо считать последовательные разделители одним. Нажмите кнопку «Да- лее». Появится диалоговое окно «Мастер текстов (разбор) – шаг 3 из
3» (рис. 3.69). Нажать кнопку «Готово».
Рис. 3.69
Выделить область данных. С помощью сочетания клавиш
<Ctrl>+<1> вызвать диалоговое окно «Формат ячеек» (рис. 3.70). Вы-
брать вкладку «Число», отметить числовой формат «Общий» и нажать кнопку «Ок». В столбце B будет расположен аргумент частотной харак-
теристики – частота, измеряемая в Герцах (Гц). В столбце C будет рас-
положена логарифмическая амплитудно-частотная характеристика
(ЛАЧХ) усилителя переменного тока (УПТ), измеряемая в децибелах (дБ). В столбце D будет расположена амплитудно-частотная характери- стика (АЧХ) УПТ, измеряемая в относительных единицах (безразмер-
ная).
В столбце E будет расположена фазо-частотная характеристика
(ФЧХ) УПТ, измеряемая в градусах угловой шкалы.
Для построения ЛАЧХ выделим данные в столбце C. В основном меню выделим раздел «Вставка».
В
этом
разделе
запустим
подраздел
«Диаграмма».
Появляется
диалоговое
окно
«Мастер
диаграмм
(шаг
1
из
4):
тип
диаграммы»
(рис.
3.71).
Рис. 3.70
Рис. 3.71
На вкладке «Нестандартные» выбираем тип диаграммы «Лога-
рифмическая» и нажимаем кнопку «Далее». Затем выполняются шаги
2, 3 и 4 диалогового окна «Мастер диаграмм» и получаем ЛАЧХ УПТ
(рис. 3.72).
Рис. 3.72. Логарифмическая АЧХ УПТ, построенная в Excel
ЛАЧХ, полученную в Excel, можно вставить в текстовый редактор Word. Для этого с помощью сочетания клавиш <Alt> + <Print Screen> или <Print Screen> помещаем копию экрана в буфер. Затем копию экра- на вставляем в один из графических редакторов, например Adobe Photo- shop, Paint или другой им подобный. После обработки копии экрана по- лучаем рисунок, подобный рис. 3.72.
АЧХ и ФЧХ построенные в Excel с помощью стандартных диа-
грамм, приведены на рис. 1.24-1.26 и 3.72.
