ВВЕДЕНИЕ Внедрение САПР в практику проектирования радиоэлектронной аппаратуры потребовало внести в учебные программы разделы, связанные с расчетом и оптимизацией радиоэлектронных схем на ЭВМ. Следует подчеркнуть, что ЭВМ и программы компьютерного моделирования являются лишь инструментом для изучения процессов и явлений. Как любой инструмент, они должны использоваться для решения определенного класса задач с четко оговоренными условиями и ограничениями, характерными для выбранного модели. По сравнению с макетированием компьютерное моделирование имеет ряд серьезных преимуществ: модель помогает быстро и наглядно изучить принцип работы системы; исследовать особенности функционирования в более широком диапазоне условий, чем это возможно на реальном объекте, вплоть до аварийной ситуации; производить документирование результатов измерений; оперативно изменять параметры компонентов и источников сигналов; избежать однообразных, многократно повторяющихся измерений; сокращение сроков и стоимости разработки новой техники и т.п. Тем не менее, модель, отражая некоторые стороны изучаемого объекта, не охватывает всего многообразия явлений, протекающих в нем. Созданная на базе априорной информации, почерпнутой из теоретических разработок и экспериментальных исследований, проведенных на похожих, но не тождественных моделируемому объектах, модель нуждается в подтверждении адекватности моделируемому объекту. В последние годы стали доступны ряд программ машинного анализа, приняты стандарты в области машинного проектирования. Данные методические указания предназначены для выполнения цикла лабораторных работ по курсу “Основы схемотехники” с применением система схемотехнического моделирования Electronics Workbench. Эта система, называемая также виртуальной лабораторией, наглядна, проста в использовании и не требует дополнительной подготовки по ее освоению. Интуитивность и простота интерфейса делают программу доступной любому, кто знаком с основами использования Windows. Имеющиеся в программе библиотеки включают в себя большой набор широко распространенных электронных компонентов. Предусмотрена 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 приближенному 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. 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. Все операции производятся при помощи мыши или клавиатуры. Управление только с клавиатуры невозможно. Путем настройки приборов можно: изменять шкалы приборов в зависимости от диапазона измерений, задавать режим работы прибора, задавать вид входных воздействий на схему (постоянные и гармонические токи и напряжения, треугольные и прямоугольные импульсы). Графические возможности программы позволяют: одновременно наблюдать несколько кривых на графике, отображать кривые на графиках различными цветами, измерять координаты точек на графике, импортировать данные в графический редактор, что позволяет произвести необходимые преобразования рисунка и вывод его на принтер. Electronics Workbench позволяет использовать результаты, полученные в программе PSpice, а также передавать результаты из Electronics Workbench в эту программу. Можно вставить схему или ее фрагмент в текстовый редактор и напечатать в нем пояснения или замечания по работе схемы. Вместе с тем, программа имеет ряд ограничений: Невозможность многовариантного анализа, что не позволяет получить семейство характеристик при изменении одного или нескольких параметров компонентов. В используемой версии программы не предусмотрен многовариантный анализ при изменении температуры. Применяемые в программе измерительные приборы могут одновременно выводить ограниченное количество графиков, причем осциллограф может построить графики напряжений только в двух точках схемы, а Боде-плоттер (Bode Plotter) производит построение АЧХ и ФЧХ только для одной точки схемы. Более того, программа не позволяет автоматизировать построение зависимостей от токов, напряжений и других параметров схемы. Эти зависимости могут быть построены вручную по методикам, применяемым для экспериментальных измерений на макетах. Тем не менее, в рамках учебного плана дисциплины “Основы схемотехники”, программа Electronics Workbench является наиболее оптимальной для проведения лабораторного практикума.

назад | оглавление | вперёд