Моделирование схем в программе Electronics Workbench
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
ElectronicsWorkbench - это электронная лаборатория на ПК, предназначена для моделирования и анализа электрических схем (Аналоговых, цифровых и цифро-аналоговых). В библиотеках имеется широкий набор активных и пассивных элементов.
В библиотеку входят пассивные элементы, транзисторы, управляемые источники, управляемые ключи, гибридные элементы, индикаторы, логические элементы, тригерные устройства , цифровые и аналоговые элементы а так же огромный набор приборов для измерения: вольтметр, амперметр, осциллограф, генератор слов, логический анализатор и логический преобразователь.
Базовые компоненты:
1)Соединяющий узел (точка) - к каждому узлу можно присоединить не более 4 проводников.
)Заземление - имеет нулевое напряжение для отчёта потенциала. Не все схемы нуждаются в заземлении, однако схемы которые содержат осциллограф, трансформатор должны быть заземлены, иначе они не будут производить измерение правильно.
)Все источники в программе ElectronicsWorkbench идеальны, внутреннее сопротивление идеального источника равно нулю, а выходное напряжение не зависит от нагрузки. Идеальный источник тока имеет бесконечно большое внутренние сопротивление по этому ток не зависит от сопротивление нагрузки.
Основные компоненты программы ElectronicsWorkbench
Рис.1. Отображение основных компонентов
Действующее значение напряжения:
Действующее значениетока:
Для установки требуются основные параметры:
)4 мегабайта на жёстком диске
)ОС XP
)Процессор IBM 486 и выше
)8 мегабайт ОЗУ
Я проверил принцип действия работы осциллографа и генератора:
Рис.2. Схема и осциллограмма генератора и осциллографа
Вывод: В ходе проведённой мною работы, я изучилвозможности, основные компоненты, приборы для проведения измерений и моделирование схем программыElectronicsWorkbench, смоделировал простейшую схему и проверил принцип действия.
Исследование элементов электрических цепей. Идеальный источник ЭДС
Цель работы: Снятие вольтамперных характеристик у идеального источника ЭДС с помощью амперметра и вольтметра, снятие осциллограммы с помощью осциллографа и занесение характеристик в таблицу.
Элементы электрической цепи можно разделить на элементы, генерирующие энергию(источники питания, активные элементы), элементы, преобразующие электромагнитную энергию в другие формы энергии (резистивные элементы). Свойства первых двух групп элементов можно описывать зависимостями тока через них от напряжения(вольтамперными характеристиками). Исследовать их свойства можно применяя сигналы, не изменяющиеся во времени. Токи и напряжения в реактивных элементах связаны интегро-дифференциальными зависимостями, и для исследования их свойств необходимо генерировать изменяющиеся во времени сигналы.
Независимые идеальные источники питания. Простейшими источниками питания в электротехнике являются идеальные источники тока и напряжения. Они имеют бесконечно большую мощность. Свойства и обозначения основных типов идеальных источников (активных двухполюсников), использующихся в электротехнике.
Рис.3. Не идеальный источник ЭДС
) Снятие вольтамперных характеристик с помощью амперметра и вольтметра.
Собрал схему идеального источника ЭДС с несколькими нагрузочными резисторами.
Рис.4. Схема идеального источника ЭДС.
Произвёл подсчёт всех характеристик и занёс их в таблицу
Таблица 1
Снятие внешних характеристик
Сопротивление, Ом 0.1 1.0 10.0 100 1000 Ток источника El, A -29.70A-2.997A300.0mA-30.00mA-3.000mAНапряжение на Е1, В -3.000V-3.000V-3.000V-3.000V-3.000VТок источника Е2, А -118.8A-11.99A-1.200A-120.0mA-12.00AНапряжение на Е2, В -12.00V-12.00V-12.00V-12.00V-12.00VТок источника ЕЗ, А 99.01A9.99A1.000A100.0mA10.00AНапряжение на ЕЗ, В10.00V10.00V10.00V10.00V10.00VТок источника Е4, А -49.51A4.995A499.9mA50.00mA5.000mAНапряжение на Е4, В 5.000V5.000V5.000V5.000V5.000V
Зависимые источники питания. Зависимые источники питания представляются четырехполюсниками и являются идеальными источниками питания, управляемыми входным сигналом тока или напряжения. При этом величина выходного напряжения или тока в каждый момент времени определяется мгновенным значением входного управляющего сигнала и коэффициентом передачи четырехполюсника.
Собрал схему из четырёх источников питания, одного резистора и генератора:
Рис.5. Схема идеального постоянного источника ЭДС.
Снятие вольтамперных характеристик с помощью осциллографа
Рис.6. Осциллограмма идеального источника ЭДС
Вывод: В ходе проведения работы, мною было смоделировано две схемы, одна схема для снятие вольтамперной характеристики а вторая для снятие зависимость выходного напряжения от времени с помощью осциллографа. После снятия ВАХ наводок не было и помех тоже. Вторая схема смоделированная для снятие осциллограммы с идеального источника ЭДС, оба источника взаимодействовали и давались наводки. Напряжение на минимуме не будет такое отрицательное. В этом случае дополнительный источник синусоидального напряжения обеспечивает мне протекание различных значений напряжение через источник идеальной ЭДС, а внешняя характеристика изображается непосредственно на экране.
Идеальные источники постоянного тока
Цель работы: Снятие вольтамперных характеристик с помощью амперметра и вольтметра, а так же осциллографа.
) Построение идеально источника питания для снятия характ