Лаб.раб.№01 EWB (1077148), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Метод эквивалентного генератора.Метод эквивалентного генератора применяется в тех случаях, когда необходимо определить ток только в оной цепи схемы, а всеостальные токи безразличны. Оставим только ту часть схемы, в которой требуется определить ток, а остальную часть заменяемцепью, содержащую эквивалентный генератор R[экв] с внутренним сопротивлением R[экв]. Если, теперь, разомкнуть ветвь, ток вкоторой требуется определить, то между двумя узлами, к которым подключена эта цепь, будет действовать напряжение холостогохода U[хх], а внутреннее сопротивление эквивалентного генератора R[экв] будет равна входному сопротивлению заменяемой цеписо стороны зажимов, к которым подключается рассматриваемая ветвь. В этой части цепи все ЭДС закорачивают, а ветви систочниками тока размыкаются.Тогда искомый ток I в ветви с сопротивлением R можно определить, применив закон Ома :IEэквRэкв RРасчет EЭКВ и RЭКВ можно выполнить любым из известных способов.Рассмотрим применение метода эквивалентного генератора.
Пусть требуется определить ток I в ветви с сопротивлением Rсхемы, изображенной на рис. 11.а) Определим Uхх, убрав из схемы ветвь с резистором R (рис. 12). Примем за положительное направление напряжение от точки1 к точке 2. Тогда :U хх R3 * I 2 R1 * I 1 E (R3R1)R3 R4 R1 R2б) Закоротим источник ЭДС Е (рис. 13) и определим RЭКВ, которое будет равно входному сопротивлению цепи между точками 1 и 2 :Rэкв R1 * R2 R3 * R4R1 R2 R3 R4в) Ток в ветви, содеpжащей pезистоp R (pис. 14) вычисляется по фоpмуле :IU ххRэкв RЕсли Е=150В, R1=12Om, R2=14Om, R3=11Om, R4=5Om и R=8Om, то через резистор R потечет ток I равный 1.894А, напряжениехолостого ходаU хх 33.9 Aа эквивалентное сопротивлениеRэквравно 9.8989Ом.Лабораторные работы № 1, 2.1010Решите следующую задачу.
Определите ток, протекающий через резистор R4, в схеме pис. 15. Дано :E1 = 125 B; E2 = 120 B; R1 = 40 Om; R2 = 36 Om;R3 = R4 = 60 Om.Ответ : I = 1.55 A.7. Применение ПЭВМ для анализа электронных схем.Лабораторные работы № 1, 2.1111Для численного решения полученной системы алгебраических уравнений можно применить любую программу, освоеннуюстудентом (MATCAD, MATLAB и т.д.).7.1. Применение MATCAD 2001i Professional для решения системы линейных уравнений.Программа MATCAD 2001i Professional запускается из меню ПУСК – все программы – MathSoft Apps - MATCAD 2001iProfessional или щелкнув по ярлыку MATCAD 2001i Professional на рабочем столе (если он там есть).
После запуска MATCAD2001i Professional на короткое время появляется заставка, которая сменяется окном системы MathCad (см. рис. 16).Рис 16.Для работы с матрицами необходимо вызвать окно Matrix. Для этого надо выполнить следующие действия: Вид(View) – Toolbars. Теперь можно приступить к решению системы линейныхуравнений.
Сначала введем матрицу коэффициентов. В качестве примера возьмем систему линейных уравнений изпервой задачи. В поле ввода введем имя матрицы коэффициентов, например, А, а затем знак присваивания - :=.– Matrix, после чего и появляется окно MatrixОбратите внимание на то, что после набора символа : MathCad подставит знак =. В окне Matrix щелкаем по кнопке. В появившемся окнеуказываем количество строк (Rows) и столбцов (Columns) матрицы А (внашем случае Rows=Columns=5).
После того, как ввод закончен, нажимаем кнопку ОК. В поле ввода появляетсяобразец матрицы А:. При вводе элементов матрицы можно использовать манипулятор «мышь»,указывая на нужный элемент. При первоначальном вводе элементов матрицы целесообразно использовать клавишу Tab(табуляция). При каждом нажатии клавиши Tab курсор перемещается к соседнему элементу.
После ввода всехэлементов матрица будет иметь вид:Ввод элементов столбца свободных членов осуществляетсяаналогично, только количество столбцов при определении матрицы устанавливается равным единице.«Линейная алгебра» известно, что решением системы A * x b является x A1. Из курса* b . Эта формула и записывается вЛабораторные работы № 1, 2.1212поле редактирования формул. Чтобы вычислить матрицу обратную А необходима после ввода имени матрицы щелкнутьпо кнопке. Для получения результатов решения набираем x после чего получаем результат решения системылинейных уравнений:7.2. Программа анализа электронных схем Electronics Workbench.Программа анализа электронных схем Electronics Workbench (в дальнейшем EWB) является разработкой фирмы Interactive ImageTechnologies (www.interactive.com).
Отличительной особенностью EWB является наличие виртуальных измерительных приборов,передние панели которых похожи на панели реальных измерительных приборов. EWB позволяет:создавать чертеж схемы электрической принципиальной;провести анализ схемы по постоянному току;провести частотный анализ схемы;провести анализ переходных процессов в схеме;провести анализ внутренних шумов схемы;определить предельную чувствительность;провести многовариантный анализ;провести статистические испытания по методу Монте-Карло;наращивать библиотеку компонентов;передавать схему и данные для анализа в другие программы;в состав EWB входит программа EWB Layout предназначенная для разработки печатных плат.Вызвать программу EWB можно щелкнув по значкуна панели задач или щелкнув ПУСК – ПРОГРАММЫ Elektronics Workbench Pro – Electronics Workbench Pro.
Если вызов программы EWB прошел успешно, то на экранепоявиться окно изображенное на рис.16.Рис. 16. Окно EWB.«Рабочее поле» служит для создания анализируемой схемы.Рассмотрим элемента линейки меню.7.2.1 Меню File.Меню File предназначено для работы с файлами, получения твердой копии анализируемой схемы, вывода результатов анализаи преобразования представления схемы из одного формата в другой.7.2.1.1. Четыре первые команды меню File – New, OpenБ Save и Save As полностью совпадают с аналогичными командамиWindows.
Файл с анализируемой схемой в EWB имеет расширение *.ewb.7.2.1.2. Revert to Saved – с помощью этой команды отменяются все изменения сделанные в текущем сеансе, т.е.восстанавливается исходная схема.Лабораторные работы № 1, 2.13137.2.1.3. Import.. – эта команда позволяет ввести, а затем преобразовать файлы с описанием схемы в формате SPICE.7.2.1.4. Export..- преобразование схемы, находящейся в рабочем поле в формат SPICE.7.2.1.5. Print – выбор данных для вывода на принтер:Schematic- вывод схемы,Description- вывод описания схемы,Part list- вывод списка выводимых документов,Label list- вывод списка обозначений компонентов схемы,Model list- вывод списка компонентов схемы,Subcircuits- вывод подсхем,Analysis options - вывод таблицы режимов моделирования,Instruments- вывод списка измерительных приборов.7.2.1.6.
Print Setup… - настройка принтера.7.2.1.7. Exit – выход из программы EWB.7.2.1.8. Install – с помощью этой команды можно произвести установку дополнительных программ с FDD.7.2.2. Меню Edit. Меню Edit предназначено для редактирования и копирования схемы электрической принципиальной,расположенной в рабочем поле EWB.7.2.2.1. Действие первые четыре команды Cut, Copy, Paste, delete и Select All совпадают с аналогичными командами Windows.7.2.2.2. Copy as Bitmap – эта команда позволяет выделить часть чертежа схемы в рабочем поле, а затем эту выделенную частьсхемы послать его в буфер обмена. Курсор мыши превращается в крестик, после чего можно выделить в рабочем полепрямоугольную область. После отпускания правой клавиши мышки, выделенная прямоугольная область поступит в буфер обмена.7.2.2.3.
Show Clipboard – эта команда позволяет просмотреть содержимое буфера обмена.7.2.3. Меню Circuit.7.2.3.1. Rotate – вращение выделенного компонента по часовой стрелке на 90 градусов. Вращение компонента можновыполнить щелкнув по значкув панели инструментов.7.2.3.2. Flip Horizontal – вращение выделенного компонента в горизонтальное плоскости. Это же действие можно выполнить,щелкнув по значкув панели инструментов.7.2.3.3. Flip Vertical – вращение выделенного компонента в вертикальной плоскости.
Это же действие можно выполнить,щелкнув по значкув панели инструментов.7.2.3.4. Component Properties…- эта команда вызывает окно редактирования параметров выделенного компонента.Аналогичное действие можно выполнить двойным щелчком мыши по изображению компонента.7.2.3.5. Create Subcircuit…- с помощью этой команды выделенная часть семы можно превратить в подсхему. Аналогичноедействие можно выполнить, щелкнув по значкув панели инструментов.7.2.3.6.. Zoom In – или -- увеличить изображение схемы.7.2.3.7. Zoom out – или- уменьшить изображение схемы.7.2.3.8. Schematic Options…- эта команда вызывает окно параметров выделенного компонента. Вызвать окно можно вызватьдважды щелкнув по значку компонента.