Поиск по сайту

1.3. Приборы для проведения измерений

Приборы из библиотеки индикаторов 1-31.jpg

Простейшими приборами в Electronics Workbench являются вольтметр и амперметр, расположенные в поле индикаторов (Indic), которое на панели компонентов изображается значком 1-32.jpg

(см. рис. 1. 1). Они не требуют настройки, автоматически изменяя диапазон измерений. В одной схеме можно применять несколько таких приборов одновременно, наблюдая токи в различных ветвях и напряжения на различных элементах.

1-33.jpg

Вольтметр используется для измерения переменного и постоянного напряжения. Выделенная толстой линией сторона прямоугольника, изображающего вольтметр, соответствует отрицательной клемме. Двойным щелчком мыши на изображении вольтметра открывается диалоговое окно для изменения параметров вольтметра: • вида измеряемого напряжения; • величины внутреннего сопротивления. Диалоговое окно приведено ниже на рисунке.

1-34.jpg

Величина внутреннего сопротивления вводится с клавиатуры в строке Resistance, вид измеряемого напряжения (опция Mode) выбирается из списка. При измерении переменного синусоидального напряжения (АС) вольтметр будет показывать действующее значение напряжения Uд, определяемое по формуле:

1-35.jpg

где Um - амплитудное значение напряжения. Внутреннее сопротивление вольтметра 1Мом, установленное по умолчанию, в большинстве случаев оказывает пренебрежимо малое влияние на работу схемы. Его значение можно изменить, однако использование вольтметра с очень высоким внутренним сопротивлением в схемах с низким выходным импедансом может привести к математической ошибке во время моделирования работы схемы.

1-36.jpg Примечание: В качестве вольтметра можно использовать мультиметр.

Отметим, что вольтметр в сочетании с субблоками, приведенными на рис. 1. 3 (схема на рисунке соответствует схеме из файла math. ca4, поставляемого с программой Electronics Workbench и находящегося в каталоге Samples), может использоваться как измеритель

1-37.jpg

мощности, энергии, заряда и других величин, которые вычисляются по формулам, приведенным на рисунке. При этом вольтметр измеряет напряжение, пропорциональное значению измеряемой величины. Нетрудно сконструировать субблоки так, чтобы показания вольтметра прямо соответствовали значению измеряемой величины.

1-38.jpg

Амперметр используется для измерения переменного и постоянного тока. Выделенная толстой линией сторона прямоугольника, изображающего амперметр, соответствует отрицательной клемме. Двойным щелчком мыши на изображении амперметра открывается диалоговое окно для изменения параметров амперметра: • вида измеряемого тока; • величины внутреннего сопротивления. Диалоговое окно приведено ниже на рисунке.

1-39.jpg

Величина внутреннего сопротивления вводится с клавиатуры в строке Resistance, вид измеряемого тока (опция Mode) выбирается из списка.

При измерении переменного синусоидального тока (АС) амперметр будет показывать его действующее значение 1д.

1-310.jpg

где Im - амплитуда переменного тока. Внутреннее сопротивление амперметра 1 мОм (миллиОм), устанавливаемое по умолчанию, в большинстве случаев оказывает пренебрежимо малое влияние на работу схемы. Можно снизить это сопротивление, однако использование амперметра с очень низким сопротивлением в схемах с высоким выходным импедансом (относительно выводов амперметра) может привести к математической ошибке во время моделирования работы схемы.

1-311.jpg Примечание: Вы можете использовать в качестве амперметра мулътиметр.

Приборы на панели приборов

Кроме описанных амперметра и вольтметра, в Electronics Workbench имеется семь приборов, с многочисленными режимами работы, каждый из которых можно использовать в схеме только один раз. Эти приборы расположены на панели приборов (рис. 1. 1). Слева на панели расположены приборы для формирования и наблюдения аналоговых величин: мультиметр, функциональный генератор, осциллограф, Боде-плоттер:

1-312.jpg

Справа расположены приборы для формирования и наблюдения логических величин: генератор слов, логический анализатор, логический преобразователь:

1-313.jpg

Описание указанных приборов приведено ниже.

1-314.jpg

Мультиметр используется для измерения: • напряжения (постоянного и переменного), • тока (постоянного и переменного), • сопротивления, • уровня напряжения в децибелах. Для настройки мультиметра нужно двойным щелчком мыши на его уменьшенном изображении открыть его увеличенное изображение. На увеличенном изображении нажатием левой кнопки мыши выбирается: • измеряемая величина по единицам измерения: А, V, Q или dB; • вид измеряемого сигнала: переменный или постоянный; • режим установки параметров мультиметра.

1-315.jpg

Установка вида измеряемой величины Установка вида измеряемой величины производится нажатием соответствующей кнопки на увеличенном изображении мультиметра. Нажатие кнопки 1-316.jpg устанавливает мультиметр для измерения действующего значения переменного тока и напряжения, постоянная составляющая сигнала при измерении не учитывается. Для измерения постоянных напряжения и тока нужно на увеличенном изображении мультиметра нажать кнопку 1-317.jpg

Проведение измерений Измерение тока Чтобы использовать мультиметр в качестве амперметра, на расширенном изображении мультиметра нажмите кнопку А. Для измерения тока подключите мультиметр последовательно в ветвь схемы, в которой нужно провести измерение. Включите схему. На табло мультиметра появится измеренное значение тока в ветви. Если нужно измерить ток в другой ветви схемы, отсоедините мультиметр, подключите его последовательно в нужную ветвь и снова включите схему.

1-318.jpg Примечание: Если необходимо измерить ток в нескольких ветвях схемы одновременно, то следует воспользоваться амперметрами, так как в отличие от мультиметра, который можно ставить в схему один раз, амперметров в схему можно ставить неограниченное число.

Измерение напряжения Левой кнопкой мыши нажмите на мультиметре кнопку V, чтобы использовать его как вольтметр. Для измерения напряжения подключите мультиметр параллельно участку схемы, на котором нужно измерить напряжение. Включите схему. На табло мультиметра появится измеренное значение напряжения. Для измерения напряжения на другом участке схемы просто переставьте выводы мультиметра к этому участку схемы.

1-319.jpg Примечание: Если Вы хотите измерить напряжение в нескольких точках схемы — необходимо воспользоваться вольтметрами, так как в отличие от мультиметра, который можно ставить в схему один раз, вольтметров можно ставить неограниченное число.

Измерение сопротивления Мультиметр - единственный в Electronics Workbench стандартный прибор, предназначенный для измерения сопротивления. Для использования мультиметра в качестве омметра подсоедините его параллельно участку цепи, сопротивление которого нужно измерить, на увеличенном изображении мультиметра нажмите кнопку Q и кнопку ( 1-320.jpg ) переключения в режим измерения постоянного тока. Включите схему. На табло мультиметра при этом появится измеренное значение сопротивления. Для измерения сопротивления другого участка схемы переставьте выводы мультиметра к этому участку схемы и снова включите схему. Чтобы избежать ошибочных показаний, схема должна иметь соединение с землёй и не иметь контакта с источниками питания. Источники питания должны быть исключены из схемы, причем идеальный источник тока должен быть заменен разрывом цепи, а идеальный источник напряжения - короткозамкнутым участком. Измерение уровня напряжения в децибелах Для измерения уровня напряжения в децибелах на увеличенном изображении мультиметра нажмите кнопку dB. Мультиметр подключается одним из выводов к точке, уровень напряжения в которой нужно измерить, а другим выводом к точке, относительно которой производится измерение. При измерении уровня переменного напряжения измеряется уровень действующего значения. После включения схемы на табло мультиметра появится измеренное значение уровня напряжения. Для измерения уровня напряжения в другой точке схемы переставьте выводы мультиметра и снова включите схему.

Уровень напряжения в децибелах подсчитывается следующим образом:

1-321.jpg

где Uвх - напряжение, приложенное к выводам мультиметра, Uon - опорное напряжение, по отношению к которому измеряется уровень напряжения. По умолчанию опорное напряжение установлено равным 1 В. Установки (SETTINGS) Используйте клавишу SETTINGS для настройки: • входного сопротивления вольтметра; • последовательного сопротивления амперметра; • измерительного тока омметра; • опорного напряжения для отсчёта в децибелах. При нажатии на клавишу SETTINGS открывается окно настройки параметров мульти метра, показанное ниже на рисунке. Параметры мультиметра должны иметь такое значе ние, чтобы измерительный прибор незначительно влиял на тестируемую схему.

1-322.jpg

1-323.jpg Примечание: Избегайте применения вольтметра с высоким внутренним сопротивлением в схемах с низким выходным импедансом и амперметра с очень низким сопротивлением для измерения в схемах с высоким выходным импедансом. Несоблюдение этих условий приводит к математическим ошибкам при моделировании.

1-324.jpg

Осциллограф, имитируемый программой Workbench, представляет собой аналог двухлучевого запоминающего осциллографа и имеет две модификации: простую и расширенную. Расширенная модификация по своим возможностям приближается к лучшим цифровым запоминающим осциллографам. Из-за того, что расширенная модель занимает много места на рабочем поле, рекомендуется начинать исследования простой моделью, а для подробного исследования процессов использовать расширенную модель. Вы можете подключить осциллограф к уже включённой схеме или во время работы схемы переставить выводы к другим точкам - изображение на экране осциллографа изменится автоматически. В ходе анализа работы схемы нередко возникает необходимость замедлить процесс моделирования, чтобы на экране осциллографа было удобно визуально воспринимать информацию. Это необходимо, например, при исследовании переходных процессов или когда в ходе эксперимента нужно переключить ключ в определенный момент. Для этого нужно увеличить количество расчетных точек на цикл. Это можно сделать, выбрав пункт Analysis Options в меню Circuit и установив в строке Time domain points per cycle требуемое значение (обычно достаточно 5000 точек). По умолчанию количество точек равно 100. Облегчить анализ осциллограмм может включение режима Pause after each screen (Пауза после каждого экрана). В этом режиме расчет схемы останавливается после того, как луч осциллографа проходит весь экран. Это часто бывает необходимым при затруднениях с синхронизацией изображения на экране осциллографа. Чтобы продолжить расчет схемы, выберите пункт Resume (Продолжить) меню Circuit или нажмите клавишу F9 на клавиатуре. Остановить процесс расчета схемы в любой момент времени можно нажатием клавиши F9 или выбором пункта Pause (Пауза) в меню Circuit. Продолжить расчет можно повторным нажатием клавиши F9 или выбором пункта Resume меню Circuit. Нажатие кнопки "Пуск" в правом верхнем углу экрана прекращает расчет схемы. На схему выводится уменьшенное изображение осциллографа, общее для обеих модификаций. На этом изображении имеется четыре входных зажима: Верхний правый зажим - общий 1 Нижний правый - вход синхронизации, его назначение будет рассмотрено ниже. Левый и правый нижние зажимы представляют собой соответственно вход канала А (channel А) и вход канала В (channel В).

1 Вывод называют общим потому, что потенциал на этом выводе является общей точкой, относительно которой осциллограф измеряет напряжение. Обычно этот вывод заземляют, чтобы осциллограф измерял напряжение относительно нуля. Поэтому на панели осциллографа этот вывод обозначен «ground».

1-325.jpg

Двойным щелчком мыши по уменьшенному изображению открывается изображение передней панели простой модели осциллографа с кнопками управления, информационными полями и экраном. Ниже приведен соответствующий рисунок.

1-326.jpg

Настройка осциллографа Для проведения измерений осциллограф нужно настроить, для чего следует задать: 1. расположение осей, по которым откладывается сигнал, 2. нужный масштаб развертки по осям, 3. смещение начала координат по осям, 4. режим работы по входу: закрытый или открытый, 5. режим синхронизации: внутренний или внешний. Настройка осциллографа производится при помощи полей управления, расположенных на панели управления. Панель управления Панель управления имеет общий для обеих модификаций осциллографа вид и разделена на четыре поля управления: 1. Поле управления горизонтальной разверткой (масштабом времени). 2. Поле управления синхронизацией (запуском). 3. Поле управления каналом А. 4. Поле управления каналом В. Управление масштабом времени Поле управления горизонтальной разверткой (масштабом времени) служит для задания масштаба горизонтальной оси осциллографа при наблюдении напряжения на входах каналов А и В в зависимости от времени. Временной масштаб задается в с/дел, мс/дел, мкс/дел, нс/дел (s/div, ms/div, ms/div, ns/div соответственно). Величина одного деления может быть установлена от 0. 1 нс до 1с. Масштаб может дискретно уменьшаться на один шаг при щелчке мышью на кнопке 1-327.jpg справа от поля и увеличиваться при щелчке на кнопке 1-328.jpg Чтобы получить удобное для наблюдения изображение на экране осциллографа, установите масштаб времени таким образом, чтобы цена двух делений на горизонтальной оси примерно была равна величине, обратно пропорциональной частоте исследуемого сигнала, т. е. составляла бы период сигнала.

1-329.jpg Например: Если Вы хотите исследовать сигнал с частотой 1 KHz, установите масштаб времени равным 0. 05 ms.

С помощью кнопок 1-330.jpg , расположенных в поле строки Х POS, можно дискретно сдвигать начало осциллограммы по горизонтальной оси. В этом же поле расположены три кнопки: Y/T, А/В, В/А, позволяющие задавать вид зависимости отображаемых сигналов. При нажатии на кнопку Y/T по вертикальной оси откладывается напряжение, по горизонтальной оси - время, при нажатии на кнопку А/В по вертикальной оси откладывается амплитуда напряжения на входе канала А, по горизонтальной оси - канала В и при нажатии на кнопку В/А наоборот. При этом масштаб осей определяется установками соответствующих каналов. В режимах А/В и В/А можно наблюдать частотные и фазовые сдвиги (фигуры Лиссажу), петли гистерезиса, вольтамперные характеристики и т. д. Управление каналами А и В Две нижних части панели осциллографа являются полями управления отображением сигналов, поданных на входы каналов А и В соответственно. Верхнее окно в поле позволяет управлять масштабом оси отображаемого напряжения по вертикальной или горизонтальной оси. Цена деления может дискретно устанавливаться от 10mv/div до 5 Kv/div. Масштаб для каждой оси устанавливается отдельно. Чтобы получить удобное для работы изображение на экране осциллографа перед началом экспери мента, установите масштаб, соответствующий ожидаемому напряжению.

1-331.jpg Например: При подаче на вход переменного сигнала амплитудой 3 вольта установите масштаб вертикальной оси Y 1 V/div.

Ниже расположено поле, которое позволяет дискретно сдвигать ось Х вверх или вниз. Для того, чтобы развести изображения от каналов А и В, воспользуйтесь сдвигом по оси Y (Y POS) для одного или двух каналов. Три нижние кнопки реализуют различные режимы работы входа осциллографа по входу. Режим работы осциллографа с закрытым входом устанавливается нажатием на кнопку АС. В этом режиме на вход не пропускается постоянная составляющая сигнала. При нажатии на кнопку DC осциллограф переходит в режим с открытым входом. В этом режиме на вход осциллографа пропускается как постоянная, так и переменная составляющая сигнала. При нажатии на кнопку О вход осциллографа соединяется с общим выводом осциллографа, что позволяет определить положение нулевой отметки по оси Y. Управление синхронизацией Верхнее правое поле управления TRIGGER определяет момент начала отображения осциллограммы на экране осциллографа. Кнопки в строке EDGE задают момент запуска осциллограммы по фронту или по срезу импульса на входе синхронизации. Поле LEVEL позволяет задавать уровень, при превышении которого происходит запуск осциллограммы. Значение уровня можно сдвинуть на 3 деления вниз или вверх. Осциллограф имеет четыре режима синхронизации: 1. Автоматический режим (AUTO) - запуск осциллограммы производится автоматически при подключении осциллографа к схеме или при её включении. Когда "луч" доходит до конца экрана, осциллограмма снова прописывается с начала экрана (новый экран). 2. Режимы запуска по входу "А" или "В", в которых запускающим сигналом является сигнал, поступающий на соответствующий вход. 3. Режим "Внешний запуск" (ЕХТ - external). В этом случае сигналом запуска является сигнал, подаваемый на вход синхронизации.

1-332.jpg Совет: Если Вы не видите сигнала на осциллографе или сигнал слабый - нажмите кнопку AUTO.

Расширенная модификация осциллографа Нажатие клавиши ZOOM на панели простой модели открывает окно расширенной модели осциллографа. Панель расширенной модели осциллографа в отличие от простой модели расположена под экраном и дополнена тремя информационными табло, на которые выводятся результаты измерений. Кроме того, непосредственно под экраном находится линейка прокрутки, позволяющая наблюдать любой временной отрезок процесса от момента включения до момента выключения схемы. В сущности, расширенная модель осциллографа это совершенно другой прибор, позволяющий намного удобнее и более точно проводить численный анализ процессов. На экране осциллографа расположены два курсора, обозначаемые 1 и 2, при помощи которых можно измерить мгновенные значения напряжений в любой точке осциллограммы. Для этого просто перетащите мышью курсоры за треугольники в их верхней части в требуемое положение. Координаты точек пересечения первого курсора с осциллограммами отображаются на левом табло, координаты второго курсора - на среднем табло. На правом табло отображаются значения разностей между соответствующими координатами первого и второго курсоров. Результаты измерений, полученные при помощи расширенной

1-333.jpg

модели осциллографа, можно записать в файл. Для этого нажмите кнопку Save (Сохранить) и в диалоговом окне введите имя файла. Файлу присваивается расширение*. scp. Он представляет собой текстовый файл в ASCII кодах, в котором записаны данные о значениях напряжений в точках подключения осциллографа через интервал времени, равный масштабу горизонтальной развертки. Чтобы вернуться к прежнему изображению осциллографа - нажмите клавишу REDUCE, расположенную в правом нижнем углу.

1-334.jpg

Боде-плоттер используется для получения: амплитудно-частотных (АЧХ) и фазочастотных (ФЧХ) характеристик схемы. Боде-плоттер измеряет отношение амплитуд сигналов в двух точках схемы и фазовый сдвиг между ними. Отношение амплитуд сигналов может измеряться в децибелах. Для измерения Боде-плоттер генерирует собственный спектр частот, диапазон которого может задаваться при настройке прибора. Частота любого переменного источника в исследуемой схеме игнорируется, однако схема должна включать какой либо источник переменного тока.

На схему выводится уменьшенное изображение плоттера.

1-335.jpg

Боде-плоттер имеет четыре зажима: два входных (IN) и два выходных (OUT). Для измерения отношения амплитуд или фазового сдвига нужно подключить положительные выводы входов IN и ОUТ(левые выводы соответствующих входов) к исследуемым точкам, а два других вывода заземлить. При двойном щелчке мышью по уменьшенному изображению Боде-плоттера открывается его увеличенное изображение. Верхняя панель плоттера Режим (MODE) задает вид получаемой характеристики: АЧХ или ФЧХ. Для получения АЧХ нажмите кнопку MAGNITUDE, для получения ФЧХ - КНОПКУ PHASE.

1-336.jpg

Левая панель управления (VERTIKAL) задает: • начальное (I - initial) и конечное (F - final) значения параметров, откладываемых по вертикальной оси, • вид шкалы вертикальной оси - логарифмическая (LOG) или линейная (LIN). Правая панель управления (HORIZONTAL) настраивается аналогично. При получении АЧХ по вертикальной оси откладывается отношение напряжений: • в линейном масштабе от 0 до 10Е9; • в логарифмическом масштабе от -200dB до 200dB. При получении ФЧХ по вертикальной оси откладываются градусы, - от -720° до 720°. По горизонтальной оси всегда откладывается частота в Герцах или в производных единицах. В начале горизонтальной шкалы расположен курсор. Его можно перемещать нажатием на кнопки со стрелками, расположенными справа от экрана, либо "тащить" с помощью мыши. Координаты точки пересечения курсора с графиком характеристики выводятся на информационных полях внизу справа. С помощью Боде-плоттера нетрудно построить топографическую диаграмму на комплексной плоскости для любой схемы.

1-337.jpg

Генератор является идеальным источником напряжения, вырабатывающим сигналы синусоидальной, прямоугольной или треугольной формы. На экран выводится уменьшенное изображение генератора.

1-338.jpg

Средний вывод генератора при подключении к схеме обеспечивает общую точку для отсчета амплитуды переменного напряжения. Для отсчета напряжения относительно нуля общий вывод заземляют. Крайние правый и левый выводы служат для подачи переменного напряжения на схему. Напряжение на правом выводе изменяется в положительном направлении относительно общего вывода, напряжение на левом выводе - в отрицательном. Двойным щелчком мыши на уменьшенном изображении открывается увеличенное изображение генератора. Можно задать следующие параметры: • частоту выходного напряжения, • скважность, • амплитуду выходного напряжения, • постоянную составляющую выходного напряжения.

1-339.jpg

Настройка генератора Установка формы сигнала Выберите требуемую форму выходного сигнала и нажмите на кнопку с соответствующим изображением. Форму треугольного и прямоугольного сигналов можно изменить, уменьшая или увеличивая значение в поле DUTY CYCLE (скважность). Этот параметр определяется для сигналов треугольной и прямоугольной формы. Для треугольной формы напряжения он задает длительность (в процентах от периода сигнала) между интервалом нарастания напряжения и интервалом спада. Установив, например, значение 20, мы получим длительность интервала нарастания 20% от периода, а длительность интервала спада — 80%. Для прямоугольной формы напряжения этот параметр задает соотношение между длительностями положительной и отрицательной части периода. Установка частоты сигнала Частота генератора может регулироваться от 1Hz до 999MHz. Значение частоты устанавливается в строке FREQUENCY с помощью клавиатуры и кнопок со стрелками. В левом поле устанавливается численное значение, в правом - единица измерения (Hz, kHz, MHz - Гц, кГц, МГц соответственно). Установка амплитуды выходного напряжения Амплитуда выходного напряжения может регулироваться от 0 mВ до 999 кВ. Значение амплитуды устанавливается в строке AMPLITUDE с помощью клавиатуры и кнопок со стрелками. В левом поле устанавливается численное значение, в правом - единица измерения (mV, mV, V, kV - мкВ, мВ, В, кВ соответственно).

Установка постоянной составляющей выходного напряжения Постоянная составляющая переменного сигнала устанавливается в строке OFFSET при помощи клавиатуры или кнопок со стрелками. Она может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Это позволяет получить, например, последовательность однополярных импульсов.

1-340.jpg

Генератор слов используется для задания цифровых последовательностей. На схему выводится уменьшенное изображение генератора слов.

1-341.jpg

На восемь выходов в нижней части генератора параллельно подаются биты генерируемого слова. На выход тактового сигнала подается последовательность тактовых импульсов с заданной частотой. Вход синхронизации используется для подачи синхронизирующего сигнала от внешнего источника.

1-342.jpg

Двойным щелчком мыши открывается расширенное изображение. Левая часть генератора содержит 16 восьмибитовых слов. Выделением отмечается слово, активное в данный момент. Значения битов этого слова отражаются в круглых окнах внизу на панели генератора. Ввод слов производится в левой части окна генератора при помощи мыши и клавиатуры. Нажатием на левую клавишу мыши выделяется нужный бит, а ввод значения 0 или 1 производится с клавиатуры. При вводе можно пользоваться клавишами на клавиатуре 1-343.jpg

1-344.jpg

Для дальнейшего использования установленного набора слов (шаблона) необходимо его сохранить. Для этого нажмите кнопку SAVE в крайнем правом углу панели генератора слов и в появившемся окне введите имя файла. Шаблон сохраняется в виде файла с расширением*. dp. Если необходимо снова использовать данный шаблон, то следует нажать кнопку LOAD и в диалоговом окне дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на имени нужного файла с шаблоном. Очистить (заполнить нулями) левую часть окна генератора можно нажатием на КНОПКУ CLEAR.

1-345.jpg

Генератор может работать в трех режимах: • Пошаговый (каждый раз после подачи очередного слова на выход генератор останавливается). • Циклический (на выход генератора однократно последовательно поступают все 16 слов).

• Непрерывный (все слова циклически передаются на выход генератора в течение необходимого времени). Нажатием на кнопку STEP генератор переводится в пошаговый режим, кнопка BURST переводит в циклический режим, а кнопка CYCLE - в непрерывный. Для того чтобы прервать работу в непрерывном режиме, необходимо еще раз нажать кнопку CYCLE (или CTRL+ T на клавиатуре).

1-346.jpg

Правая нижняя панель управления TRIGGER определяет момент начала работы генератора. Момент запуска может быть задан по положительному или отрицательному фронтам синхронизирующего импульса. В режиме EXTERNAL (Внешняя синхронизация) передача слов на выход генератора синхронизируется с помощью импульсов, подаваемых на вход запуска. С приходом каждого импульса на выход генератора выдается одно слово. В режиме INTERNAL (Внутренняя синхронизация) генератор производит внутреннюю синхронизацию передачи слов на выход.

1-347.jpg

Для синхронизации работы схемы с генератором можно использовать выход Clock Pulse (Clk). Установить частоту импульсов в пределах от Гц до МГц можно в окне FREQUENSY.

1-348.jpg

На схему выводится уменьшенное изображение логического анализатора. Логический анализатор подключается у исследуемой схеме с помощью выводов в его нижней части. Одновременно могут наблюдаться сигналы в восьми точках схемы. Правый верхний зажим используется для подачи синхронизирующих импульсов. Двойным щелчком мыши по уменьшенному изображению открывается расширенное изображение логического анализатора, приведенное ниже на рисунке. Временные диаграммы сигналов на экране 8-канального логического анализатора изображаются в виде прямоугольных импульсов. Кроме того, круглые окна в нижней части анализатора показывают текущее состояние входов анализатора. Каждое окно соответствует одному из его входов. Справа, в окне HEX, выводится шестнадцатеричный эквивалент двоичного числа, определяемого состоянием входов анализатора. Уровни сигналов, в текущий момент подающихся на вход анализатора, на экране отображаются справа. Правый крайний вход анализатора соответствует нижней временной диаграмме на экране анализатора. Нажатие на клавишу CLEAR очищает экран логического анализатора. В поле TIME BASE устанавливается временной масштаб по горизонтальной оси.

1-349.jpg

Синхронизация логического анализатора Выбор режима синхронизации производится при помощи поля управления TRIGGER. Существует два режима синхронизации: • внутренняя синхронизация; • внешняя синхронизация. Режим внутренней синхронизации устанавливается нажатием на клавишу BURST. В этом режиме синхронизация работы анализатора производится автоматически при включении схемы. Режим внешней синхронизации устанавливается нажатием на кнопку EXTERNAL. В этом режиме синхронизация производится синхронизирующим импульсом от внешнего источника, подаваемым на вход синхронизации. При помощи кнопок, расположенных в поле управления, можно задать момент запуска по положительному или отрицательному фронту синхронизирующего импульса. Внешняя синхронизация может также осуществляться комбинацией логических уровней, подаваемых на входы каналов анализатора. Для этого следует нажать клавишу PATTERN и в поле под ней ввести нули и единицы, задавая тем самым комбинацию логических уровней, при приходе которой на входы анализатора запустится изображение временных диаграмм на его экране.

1-350.jpg

Логический преобразователь - прибор, который не имеет аналогов в реальном мире. Он предназначен для выполнения различных функциональных преобразований в схеме. С его помощью можно осуществлять следующие операции: • получение таблицы истинности исследуемой схемы; • преобразование таблицы истинности в логическое выражение; • преобразование логического выражения в таблицу истинности; • создание логических схем по заданному логическому выражению; • синтез логических схем на элементах И-НЕ по заданному логическому выражению. На экран выводится уменьшенное изображение логического преобразователя.

1-351.jpg

Двойным щелчком мыши по уменьшенному изображению открывается расширенное изображение прибора, приведенное ниже на рисунке.

1-352.jpg

1-353.jpg

Для получения таблицы истинности схемы необходимо подключить входы (А, В, С, D, Е, F, G, Н) логического преобразователя ко входам исследуемой схемы (не более восьми), выход (OUT) логического преобразователя соединить с выходом схемы. После нажатия кнопки в левой части экрана логического преобразователя появится таблица истинности, описывающая функционирование исследуемой схемы.

1-354.jpg

Для того чтобы создать таблицу истинности, необходимо в левой верхней части прибора выбрать число переменных от А до Н (нажать на соответствующую букву левой кнопкой мыши). Вся левая половина экрана заполнится комбинациями нулей и единиц, которые определяют начальные входные условия. Немного правее расположен столбец выходных значений OUT (реакция на вход), заполненный первоначально нулями. Изменяя в правой колонке нули на единицы или Х ( безразличное состояние), можно описать состояние выхода для любого начального условия. После щелчка на кнопке в нижней строке изображения прибора появится логическое выражение.

1-355.jpg

Если таблица истинности содержит большое число переменных, то логическое выражение функции получается громоздким. Для его преобразования в компактную форму следует нажать кнопку 1-356.jpg

1-357.jpg Примечание: Данное преобразование требует достаточно большого объема оперативной памяти, поэтому, если компьютер не обладает достаточным объемом ОЗУ, операция займет очень много времени или вообще не бyдет выполняться.

1-358.jpg

Ввод и преобразования логического выражения

Для получения таблицы истинности функции, заданной логическим выражением, проделайте следующее: • В строку преобразователя введите при помощи клавиатуры логическое выражение; • Нажмите КНОПКУ 1-359.jpg

При вводе выражений инверсия обозначается апострофом ', логическое сложение - знаком +. Логическое умножение не обозначается.

1-360.jpg

Синтез схемы по логическому выражению

При помощи логического преобразователя можно получить схему, реализующую функцию, заданную логическим выражением. Для этого в нижней строке преобразователя введите логическое выражение и нажмите кнопку 1-361.jpg

После нажатия этой кнопки на рабочем поле Electronics Workbench появится эквивалентная логическому выражению схема. Все элементы в схеме будут выделены красным цветом. Если требуется использовать для построения схемы только элементы И-НЕ, то необходимо воспользоваться кнопкой: 1-362.jpg

  © riostat.ru