Программа Electronics Workbench (стр. 4 из 7)

Рисунок _ – Схема включения управляемого генератора импульсов

Рисунок _ – Осциллограмма сигналов управляемого
генератора импульсов

19. Программно управляемый источник напряжения. Этот источник позволяет формировать напряжение, изменяющееся во времени непериодически. Для этих целей необходима таблица в которую записывается пара значений: время и соответствующее ему значение напряжения, каждая пара показывает значение напряжения источника в конкретный момент времени (см. HELP).

Для того чтобы использовать данный компонент необходимо переместить его в окно цепи, двойным щелчком левой кнопки мыши открыть диалоговое окно данного компонента и указать путь к текстовому файлу с таблицей значений. Компонент имеет две клеммы и ведёт себя как источник напряжения, когда источник включен в цепь, он считывает данные из файла и генерирует форму сигнала, определённую текстом этого файла.

При внесении данных в файл необходимо соблюдать ряд правил приведённых в таблице ___.

Таблица __

Ошибки в наборе таблицы	Реакция компонентов
Нет пробела в начале строки	Строка игнорируется
Нецифровая строка	Строка игнорируется, последующие правильно введённые данные будут обработаны
Нет пробела между временем и напряжением	Строка игнорируется
Лишний пробел перед правильно введённой строкой	Строка будет обработана

При использовании источника необходимо иметь ввиду следующее:

- Если первой точке соответствует ненулевой момент времени, генератор будет производить напряжение первой точки с нулевого момента времени до первого, указанного в таблице.

- После последней точки, генератор будет производить напряжение, равное последней записи в таблице до окончания опыта.

- Между входными точками генератор выдаёт напряжение, вычисленное с помощью линейной интерполяции.

- Компонент может использовать несортированные по времени данные. Перед началом опыта они будут отсортированы автоматически.

- Если в компоненте не указано имя файла, то компонент рассматривается как короткозамкнутый.

- Простой способ создать входной файл, это использовать компонент Write Data. Если Вы снимали форму сигнала с нескольких узлов и затем используете полученный файл с помощью PWL, то на выходе будет напряжение той формы, что была снята с узла №1.

Рисунок _ – Осциллограмма сигналов программно управляемого
источника напряжения

20. Управляемый напряжением источник кусочно- линейного напряжения. Этот источник позволяет контролировать форму выходного сигнала, для чего в таблице значений записываются координатные пары (X,Y). Координаты X – входные значения напряжения, Координаты Y – выходные значения напряжения. Выход связан с входными значениями. Для увеличения сходимости моделирования, элемент обеспечивает сглаживание сигнала относительно координатных пар. Если сглаживающая область установлена равной 10%, то моделирующее устройство допустит сглаживание радиуса около каждой координатной точки на 10% длины меньшего отрезка над или под каждой координатой. Вне границ, заданных входными координатами источник продлевает наклон, найденный между двумя начальными и двумя конечными координатными парами. Результатом этого может стать нереально большие (или нереально малые) значения выходного напряжения. Поэтому необходимо иметь в виду, что данный источник не имеет ограничений на выходное напряжение.

Рисунок _ – Схема с источником кусочно-линейного напряжения
управляемого напряжением

В схеме на рисунке ___ использован источник, выходное напряжение которого является квадратом входного. Для этого были заданы следующие координатные пары: 0 и 0 (первая), 1 и 1 (вторая), 2 и 4 (третья), 3 и 9 (четвёртая), 4 и 16 (пятая), а сглаживание было установлено равным 10%

Рисунок _ – Осциллограмма сигналов источника кусочно-линейного
напряжения управляемого напряжением

21. Источник частотно модулированного сигнала: "частота при нажатой клавише". Элемент используется при моделировании цифровых систем связи, как, например, низкоскоростные модемы (например 1200 бод и меньше). В этой системе входной сигнал высокого цифрового уровня или логическая единица (устанавливается в таблице значений F1) преобразуется в сигнал с частотой 1200Гц, сигнал низкого уровня или логический ноль (F2) преобразуется в сигнал с частотой 2200Гц.

Рисунок _ – Осциллограмма частотно модулированного сигнала

22. Полиноминальный источник напряжения (коэффициенты полинома). Этот источник используется для исследования поведения аналоговых систем и имеет три входа (V₁, V₂, V₃). Напряжение на выходе вычисляется по формуле: V_OUT=A+B*V₁+ C*V₂+ D*V₃+ E*V₁*V₁+ F*V₁*V₂+ G*V₁*V₃+ H*V₂*V₂+ I*V₂*V₃+ J*V₃*V₃+ K*V₁*V₂*V₃, которая устанавливает связь входных напряжений. Коэффициенты полинома задаются в окне параметров источника. Например, для реализации суммы квадратов входных напряжений необходимо установить коэффициенты Е, Н, J равными единице, а остальные назначить равными нулю.

Рисунок _ – Схема включения полиноминального источника напряжения

Рисунок _ – Осциллограмма напряжений (V_OUT=V₁+V₂+V₃)

23. Нелинейный источник. Данный источник следует использовать в качестве одиночного для моделирования поведения устройства или сложной системы. Подобный источник позволяет создавать сложную модель, путём ввода математического выражения устанавливающего связь выходного напряжения и четырёх входных напряжений и двух входных токов.

Выражения могут содержать следующие операции : +, -, *, /, Ù, а также функции: abs, sin, asin, sinh, asinh, cos, acos, cosh, acosh, tan, atan, atanh, exp, ln, log, sqrt, u, uramp. Функции u (шаг функции) и uramp (интеграл от шага функции) позволяют задавать кусочные функции:

Если аргумент логарифма, натурального логарифма или квадратного корня меньше нуля, то аргумент будет взят по модулю. В случае же, если делитель дроби станет равным 0, или аргумент логарифма станет нулевым, будет выдано сообщение об ошибке. В этом источнике, если в качестве переменной указано напряжение (V), то на выходе будет напряжение, а если в качестве переменной указан ток (I), то на выходе будет ток. В модель могут быть включены как переменные, так и постоянные токи и напряжения.

Рисунок _ – Схема включения нелинейного источника

Рисунок _ – Осциллограмма напряжений (V_OUT=V₁^3)

4. Осциллограф

Лицевая панель осциллографа показана на рисунке 4. Осциллограф имеет два канала (CHANELL) А и В с раздельной регулировкой чувствительности в диапазоне от 10 мкВ/дел (mV/Div) до 5 кВ/дел (kV/Div) и регулировкой смещения по вертикали (Y POS). Выбор режима по входу осуществляется нажатием кнопок АС, 0, DC. Режим АС предназначен для наблюдения только сигналов переменного тока (режим "закрытого входа", в этом режиме на вход усилителя включается разделительный конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую). В режиме 0 входной зажим замыкается на землю. В режиме DC (включен по умолчанию) можно проводить измерения как постоянного, так и переменного тока (режим "открытого входа"). С правой стороны от кнопки DC обоих каналов расположены их входные зажимы.

Рисунок 4 - Осциллограф

Режим развёртки выбирается кнопками Y/T, B/A, A/B. В режиме Y/T (включен по умолчанию) реализуются следующие режимы развёртки: по вертикали - напряжение сигнала, по горизонтали - время; в режиме B/A: по вертикали - сигнал канала В, по горизонтали - А; в режиме A/B: по вертикали - сигнал канала А, по горизонтали - В.

В режиме Y/T длительность развёртки (TIME BASE) может быть задана в диапазоне от 0,1 нс/дел (ns/div) до 1 с/дел (s/div) с возможностью установки смещения в тех же единицах по горизонтали, т.е. по оси Х (X POS).

В режиме Y/T предусмотрен также ждущий режим (TRIGGER) с запуском развёртки (EDGE) по переднему или заднему фронту запускающего сигнала (соответствующие кнопки) при регулируемом уровне (LEVEL) запуска, а также в режиме AUTO (от канала А или В), от канала А, от канала В или от внешнего источника (EXT), подключаемого к зажиму в блоке управления TRIGGER.