Загрузка...

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ НА КОМПЬЮТЕРЕ — Учебное пособие


Учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой дисциплины «Электроника», разработанной для учебного плана специальностей 220100 и 220200. Приведено описание программы моделирования электронных цепей Electronic Workbench 4.0 и принципов работы с ней.
Пособие предназначено для студентов специальностей 220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» и 220200 «Автоматизированные системы обработки информации и управления», выполняющих курсовые проекты и лабораторные работы на ПЭВМ по курсу «Электроника».

1. ВВЕДЕНИЕ
Развитие вычислительной техники сделало возможным широкое использование персональных ЭВМ (ПЭВМ) для математического моделирования электронных устройств. Современные программы моделирования позволяют производить анализ характеристик электронных устройств в различных режимах и их параметрическую оптимизацию, т.е. выбирать оптимальные (по заданному критерию) параметры компонентов принципиальной схемы. Но параметрическая оптимизация не приводит к удовлетворительному результату, если оптимизируемая схема устройства принципиально неработоспособна или не позволяет реализовать требуемые параметры. Поэтому до сих пор успех схемотехнического проектирования зависит от того, насколько правильно составлена схема. Составление схемы и ее первоначальный расчет производится инженером-разработчиком вручную, либо на ЭВМ с помощью программ частичного назначения (например, программы синтеза частотно-избирательных фильтров, расчета цепей термостабилизации и т.п.).
Использование моделирующих программ позволяет резко сократить время, требующееся разработчику на макетирование электронного устройства и его отладку, поскольку большинство ошибок в составлении схемы и расчете параметров ее элементов выявляется в процессе моделирования на ПЭВМ. В то же время необходимо помнить, что при моделировании электронной схемы на компьютере бывает трудно учесть все действующие в реальной схеме факторы. К трудно учитываемым факторам можно отнести паразитные емкости и индуктивности схемы, паразитные связи между цепями, шумы элементов схемы (в том числе микрофонные), наводки со стороны внешних источников, а также некоторые другие факторы. Непринятие во внимание данных факторов может, в отдельных случаях, приводить к недопустимо большой погрешности моделирования. С другой стороны, учесть подобные факторы не всегда возможно ввиду неизвестности их количественных характеристик, что налагает известные ограничения на эффективность метода моделирования в сравнении с методом экспериментального исследования. Тем не менее, в большинстве случаев результаты моделирования электронных схем достаточно точно совпадают с результатами их экспериментальной проверки.
Знакомство с программой Electronic Workbench позволяет получить представление о возможностях современных средств моделирования электронных схем, а также приобрести практические навыки исследования электронных схем при помощи ПЭВМ.

Загрузка...