2.13. Библиотека, компонентов EWB 5.0

Библиотека компонентов программы EWB 5.0 несколько расширена и существенно переработана за счет перегруппировки компонентов, хотя многие компоненты, как и в EWB 4.1, не вполне соответствуют той группе, к которой они отнесены. Эта библиотека содержит следующие разделы. 1. Favorites — раздел, аналогичный группе Custom в EWB 4.1. 2. Sources — источники сигналов (меню для выбора компонентов показано на рис. 2.2). Раздел дополнен несколькими управляемыми источниками. Заметим, что под источниками сигналов подразумеваются не только источники питания, но и управляемые источники. 3. Basic — раздел, в котором собраны все пассивные компоненты, а также коммутационные устройства(рис. 2.3).

Важным дополнением являются модели с нелинейной индуктивностью, в том числе трансформаторы с сердечником. Интересной особенностью наделена в этом разделе точка соединения, параметры которой можно задавать с помощью диалогового окна на рис. 2.4. Она может быть наделена такими свойствами, как отсутствие (Open) соединения между проводниками, подключенными к ней с соответствующей стороны (цифры 1, 2, 3 и 4 на рис. 2.4 определяют количество и направление соединяемых проводников). Например, при включенных опциях 1, 3 и Open между проводниками, подключенными со сторон 1 и 3, не будет электрического соединения. 4. Diodes — диоды (рис. 2.5). Ничего нового в семейство диодов не добавлено.

5. Transistors — транзисторы (рис. 2.6). К семейству транзисторов добавлены (по сравнению с EWB 4.1)р-канальный и п-канальный арсенид-галлиевые полевые транзисторы (рис. 2.6, б). В качестве их математических моделей используются модель Куртиса, модель Рэйтеона и TriQuint модель [2, З].

6. Analog ICs — аналоговые микросхемы (рис. 2.7, а). К семейству аналоговых микросхем добавлены две разновидности операционных усилителей (рис. 2.7, б, в), компаратор напряжения (рис. 2.7, г) и микросхема для систем фазовой автопод стройки частоты (рис. 2.7, д), состоящая из фазового детектора, фильтра нижних частот и управляемого напряжением генератора. 7. Mixed ICs — микросхемы смешанного типа (рис. 2.8). Содержание раздела полностью идентично содержанию группы Hybrid EWB 4.1, т.е. в него входят 8-разрядный АЦП, два типа ЦАП (с внешними опорными источниками тока или напряжения), мультивибратор и интегральный таймер.

Рис. 2.8. Меню раздела Mixed ICs

Рис. 2.9. Меню раздела Digital ICs

Рис. 2.10. Меню раздела Logic Gates

Рис. 2.11. Меню раздела Digital

Рис. 2.12. Меню раздела Indicators

8. Digital ICs — цифровые микросхемы (рис. 2.9). Раздел полностью аналогичен рассмотренной выше группе 1С.

9. Logic Gates — логические цифровые микросхемы (рис. 2.10). Раздел полностью идентичен рассмотренной выше группе Gates. 10. DIGITAL — цифровые микросхемы (рис. 2.11). В разделе объединены компоненты групп Comb'1 и Seg'I.

11. Indicators — индикаторные устройства (рис. 2.12). Раздел соответствует группе Indie, изменено лишь графическое обозначение звукового индикатора (седьмая иконка на рис. 2.12).

12. Controls — аналоговые вычислительные устройства (рис. 2.13). Этот раздел наиболее насыщен новыми моделями. Кроме 'аналоговых делительных и множительных устройств, ранее входивших в группу Active, сюда включены (рис. 2.13, б) дифференциатор, интегратор, масштабирующее звено, формирователь переда точных функций, трехвходовой сумматор, управляемый ограничитель напряжения, неуправляемый ограничитель напряжения, ограничитель тока, блок с гис-терезисной характеристикой и селектор сигналов. Все эти компоненты подробно рассмотрены в гл. 14.

Заметим, что для всех этих компонентов предоставляется возможность редактирования их параметров. В качестве примера на рис. 2.14 приведено диалоговое окно установки параметров масштабирующего звена. С его помощью задается коэффициент усиления (К), входное (VIOFF) и выходное (VOOFF) напряжение смещения нулевого уровня. Последний параметр может быть использован, например, для задания начальных условий решения дифференциальных уравнений. 13. Miscellaneous — компоненты смешанного типа (рис. 2.15). В раздел включены новые компоненты, показанные на рис. 2.15, б. На этом рисунке приведены (слева направо, сверху вниз) кварцевый резонатор (см. разд. 8.7), набор макромоделей (подсхем) в формате SPICE, электровакуумный триод, коллекторный электродвигатель постоянного тока (см. гл. 14) и фильтры-накопители на переключаемых индуктивностях (см. гл. 12).

При создании схем в EWB 5.0 удобно пользоваться динамическим меню (рис. 2.16), которое вызывается нажатием правой кнопки мыши. Меню содержит знакомые нам команды Help, Paste, Zoom In, Zoom Out, Schematic Options, а также новую команду A.dd<Ha3eaHue компоненте». Эта команда позволяет добавить на рабочем поле компоненты, не обращаясь к каталогу соответствующей библиотеки. Количество команд ААА<название> в списке меню определяется количеством типов компонентов (резисторов, значка заземления и т.д.), уже имеющихся на рабочем поле.

Рис. 2.16. Динамическое меню

Если при создании схемы использована, например, линейная модель ОУ с измененными значениями параметров, то при очередной загрузке файла с этой схемой вызывается меню (рис. 2.17) с сообщением о нестандартном использовании модели и с предложением выбрать один из следующих вариантов: Use library model — использовать стандартную модель с параметрами по умолчанию; Use circuit model — использовать модель с измененными значениями параметров; Put model into... — вставить модель в каталог однотипных моделей (открывается меню соответствующего каталога); Rename model... — переименовать модель; Cancel — отказаться от загрузки. Аналогичное меню имеется и в EWB 4.1.

Контрольные вопросы и задания

1. Каким образом можно подключить вывод компонента к проводнику?

2. Какие компоненты располагаются в каталогах библиотек Custom и Favorites?

3. Назовите элемент для образования в схеме узла соединений? Какие дополнительные функции может он выполнять?

4. Составьте схему цепи, состоящей из последовательно включенных батареи напряжением 5 В и переменного резистора сопротивлением 10 кОм, включенного потенциометром. Между подвижным контактом потенциометра и одним из зажимов батареи включите вольтметр. Изменяя положение подвижного контакта нажатием назначенной Вами клавишей клавиатуры, по показаниям вольтметра определите направление его перемещения.

5. Подготовьте схему цепи, состоящей из источника переменного синусоидального напряжения и вольтметра. Установите напряжение источника 10 В. Полагая, что вольтметр измеряет эффективное значение напряжения, выясните, какому значению соответствует установленное напряжение источника — эффективному или амплитудному.

6. Почему в опыте по п. 4 вольтметр имеет нулевые показания в режиме измерения постоянного тока?

7. Составьте схему цепи, состоящей из последовательно включенных источника постоянного тока, амперметра и потенциометра 10 кОм, включенного в режиме переменного сопротивления (к схеме подключается вывод подвижного контакта и одного из неподвижных). Изменяя сопротивление резистора назначенной клавишей, убедитесь, что ток в цепи не меняется. Объясните — почему?

8. Соберите цепь, состоящую из источника постоянного тока и предохранителя, установив ток срабатывания 10 мА. Изменяя ток источника, установите факт срабатывания предохранителя при указанном значении тока.

9. Подключите вольтметр к генератору прямоугольных импульсов, установив амплитуду выходного сигнала 10 В. Почему измеряемое вольтметром напряжение равно половине установленного как в режиме измерения постоянного, так и переменного тока? Сделайте вывод о форме выходного сигнала генератора.

10. Подготовьте схему цепи, состоящей из последовательно включенных источника постоянного напряжения, резистора 1 кОм и стабилитрона. Параллельно стаби литрону подключите вольтметр. Установите зависимость напряжения на стабилитроне от напряжения источника. Полученное напряжение стабилизации сравните со значениями параметров модели стабилитрона.

11. Составьте схему цепи, состоящей из двух батарей напряжением 2 и 12 В, аналогового умножителя и вольтметра. Одну батарею подключите ко входу X, вторую — ко входу Y умножителя, а к его выходу — вольтметр. Убедитесь в правильности функционирования умножителя.

12. При подготовке схемы иногда возникает необходимость перемещения ее отдельных фрагментов. Каким образом это можно сделать? В качестве тренировки переместите собранную в п. 10 схему в левый верхний угол экрана, не используя линейку прокрутки или перетаскивание отдельных символов компонентов курсором.

13. Соберите схему, состоящую из последовательно включенных источника постоянного тока и реле. Изменяя ток источника, убедитесь в правильности функционирования реле.

14. Соберите схему, состоящую из батареи и лампы накаливания. Определите напряжения, при которых лампа зажигается и перегорает. 15. Определите напряжение срабатывания светоиндикатора.

16. Назовите основные отличия библиотек компонентов EWB 4.1 и 5.0.