Ž I L I N S K Ý Stredná odborná škola strojnícka samosprávny kraj Športová 1326 zriaďovateľ 024 01 Kysucké Nové Mesto Zbierka príkladov CAD systémy v elektronike 2009 Ing. Pavol Pavlus, Bc. Peter Franek
Ž I L I N S K Ý Stredná odborná škola strojnícka
samosprávny kraj Športová 1326
zriaďovateľ 024 01 Kysucké Nové Mesto
Zbierka príkladov
CAD systémy v elektronike
2009 Ing. Pavol Pavlus, Bc. Peter Franek
1
Obsah I. Popis programu.........................................................................................................2
II. Panel súčiastok .........................................................................................................5
III. Panel meracích prístrojov .........................................................................................7
IV. Spustenie simulácie ................................................................................................12
V. Vytvorenie obvodu .................................................................................................13
VI. Jednoduché zapojenia na cvičenia..........................................................................17
VII. DC analýza .............................................................................................................28
VIII. AC analýza .............................................................................................................31
2
I. Popis programu
Hlavný panel – ponuka
1. File ( súbor ) – jednotlivé zložky ponuky súbor:
- New → založenie novej schémy, projektu
- Open → otvorenie už uloženej schémy, projektu
- Save → uloženie zmien v rozpracovanom projekte alebo schéme
- Save as → uloženie s možnosťou definovania adresára uloženia
- Print → tlač projektu alebo schémy
- Print preview → náhľad pred tlačou
- Print options → nastavenie vlastnosti tlače
- Recent designs → opätovné načítanie naposledy otvorenej schémy
- Recent projects → opätovné načítanie naposledy otvorenej schémy
2. Edit ( úpravy ) – jednotlivé zložky ponuky úpravy:
- Undo → krok vpred
- Redo → krok vzad
- Cut → vystrihne označený objekt – súčiastku, zbernicu, text
- Copy → skopíruje označený objekt – súčiastku, text
- Paste → vloží označenú súčiastku, text, zbernicu
- Delete – vymaže súčiastku, spoj, zbernicu, text
- Orientation → zmena orientácie súčiastky
- Font → nastavenie štýlu a veľkosti jednotlivých textov
- Propertie → ( vlastnosti ) jednotlivé zložky položky vlastnosti:
a, Circuit – nastavenie pracovného prostredia
Labels → zobrazenie popisu súčiastky
RefDes → zobrazenie označenia súčiastky
Values → zobrazenie hodnoty súčiastky
Atributes → zobrazenie atribútov súčiastky
Color → farba objektov a pracovnej plochy
3
b, Workspace – nastavenie parametrov výkresu
Show grid → skry raster, mriežku
Show border → ohraničenie
Orientation → orientácia na výšku na šírku
Custom size → rozmery stránky
c, Wiring → nastavenie šírky spoja a zbernice
d, Font → nastavenie štýlu a popisu jednotlivých objektov
e, PCB → nastavenie počtu vrstiev medi budúceho ploš. spoja
3. View ( zobrazenie stránky ) - obsahuje položky:
- Full screen → zobrazenie na celú plochu
- Zoom in → zväčšenie výkresu
- Zoom out → zmenšenie výkresu
- Zoom area → zobrazenie výrezu
- Ruler Bars → zobrazenie pomocného pravítka
- Status Bar → zobrazenie stavového riadku
- Toolbars → nástrojová lišta
Standard → lišta pre prácu so zložkou
View → lišta pre prácu s veľkosťou zobrazenia
Components → lišta s výberom súčiastok
Instruments → lišta s výberom meracích prístrojov
Simulation Switch → lišta pre spustenie simulácie
4. Place ( umiestnenie ) – slúži k umiestneniu súčiastok, vodičov, zberníc, textov do
schémy:
- Component → umiestnenie súčiastky
- Junction → umiestnenie spoja, uzlu
- Wire → umiestnenie vodiča
- Bus → umiestnenie zbernice
- Conector → umiestnenie konektora
- Hierarchical block → umiestnenie (schémy, projektu), cesta k súboru.
- New hierarchical block → zadanie nového umiestnenia schémy, projektu
- Multi-Page → voľba ďalšej stránky projektu, podobne ako Excel – nový zošit
- Comment → komentár k obvodu ( napríklad schému vytvoril Karol )
4
- Text → umiestnenie textu
- Title Bolcks → umiestnenie razítka, popisnej tabuľky
5. Simulate ( simulácia ) – jednotlivé zložky ponuky:
- Run → spusti simuláciu
- Pause → pozastav simuláciu
- Stop → stopne simuláciu
- Instruments → výber meracích prístrojov ( multimeter, generátor, wattmeter,
dvojkanálový – štvorkanálový osciloskop, zapisovač, čitač, logický analyzátor
– konvertor, zobrazovač volt-ampérových charakteristík, analyzátor
skreslenia, meracia sonda )
- Analyses → obsahuje jednotlivé typy analýz:
DC - AC analýzu
Tranzientnú analýzu → Prechodovú analýzu
Furierovu analýzu → Fourier analysis
Šumovú analýzu → Noise analysis
Analýzu skreslenia → Distortion analysis
Rozmietanú jednosmernú analýzu → DC sweep
Citlivostná analýza → Sensitivity
Parametrickú analýzu → Parameter sweep
Teplotnú analýzu → Temperatúre sweep
Analýza vysokofrekvenčných obvodov → RF amalysis
6. Transfers ( prenos ) – obsahuje jednotlivé zložky:
- Transfer to Ultiboard → výstup do programu pre návrh DPS
- Export to PCB Layout → výstup do ostatných návrhových programov
- Export netlist → generovanie zoznamu spojov a súčiastok v text. formáte
7. Options ( voľby )
- Global prefernces - a, Patchs – nastavenie
b, Save – ukladania
c, Parts - typu schematických značiek
5
II. Panel súčiastok a, Virtuálne súčiastky – pracujeme s nimi v tom prípade, ak musíme často meniť hodnoty
súčiastok, nie je tu však možný návrh plošného spoja.
b, Reálne súčiastky – pojem je relatívny a závisí na presnosti popisu v prostredí programu,
pracujeme s nimi v prípade že budeme navrhovať plošný spoj.
Výber súčiastok môžeme realizovať viacerými spôsobmi, napr. kliknutím na PLACE →
COMPONENT, alebo priamo z lišty.
Kurzorom označíme skupinu súčiastok, vyberieme hodnotu. Sledujeme pritom schematickú
značku a kliknutím na OK umiestnime. Kliknutím na tlačítko DETAIL REPORT sa môžeme
6
zoznámiť s popisom obvodu, súčiastky. V pravom dolnom rohu sa nachádza potrebná
informácia pre návrh plošného spoja o puzdre súčiastky FOOTPRINT MANUF./TYPE.
Význam jednotlivých položiek v ponuke PLACE → COMPONENT
Sources - obsahuje napájacie zdroje AC, DC. Napájanie digitálnych obvodov, funkčné zdroje
Basic – obsahuje rezistory, cievky, kondenzátory rôznych typov, potenciometre, konektory,
relé, transformátory .....
Diodes – obsahuje usmerňovacie, stabilizačné a LED diódy, triaky, diaky, mostíky
Transistors – obsahuje bipolárne, unipolárne a IGBT tranzistory
Analog – obsahuje operačné zosilňovače, funkčné obvody
TTL – obsahuje integrované obvody TTL
CMOS – obsahuje integrované obvody CMOS
Misc Digitál – obsahuje mikroprocesory, mikrokontrolery, programovateľné polia, pamäte ....
Mixed – obsahuje časovače, prevodníky ......
Indicators – obsahuje žiarovky, displeje, barografy, bzučiaky
Power – obsahuje poistky, stabilizátory
Misc – obsahuje elektrónky, poistky, napäťové regulátory, optoelektronické súčiastky
RF – obsahuje súčiastky a komponenty vf. obvodov
Elektro Mechanical – kontakty, relé, motory, transformátory
( Niektoré dôležité názvy v angličtine: SOURCE – zdroj, SWITCH – kontakt, TRANSFORMER –
transformátor, RELAY – relátko, CONNECTORS – konektor, SOCKETS – pätica, RESISTOR – rezistor,
CAPACITOR – kondenzátor, INDUCTOR – cievka, POTENTIOMETER – potenciometer, VARIABLE –
premenlivý, DIODE – dióda, TRANSISTOR – tranzistor, ANALOG – analógový, INDICATOR – kontrolka,
FUSE – poistka, VACUM TUBE - elektrónka )
7
III. Panel meracích prístrojov
a) Multimeter Panel multimetru – zobrazíme dvojkliknutím
1. Nameraná hodnota
1 2. Nastavenie meranej veličiny
2 3. Voľba režimu AC/DC
3 4. Nastavenia
4 Nastavenie parametrov multimetra
1
2
3 1. Voľba elektrických parametrov – nastavenie vnútorného odporu
jednotlivých meracích prístrojov
2. Nastavenie max. hodnôt zobrazenia na displeji
3. Akceptácia nastavení
b) Voltmeter – nachádza sa v zásobníku INDICATORS panelu súčiastok. Môžeme si
vyberať medzi horizontálnym
a vertikálnym zobrazením.
8
Po dvojitom kliknutí na ikonu voltmetra môžeme nastaviť parametre v položke VALUE
a políčku MODE druh voltmetra AC/DC a v políčku RESISTANCE vnútorný odpor.
V položke LABEL a políčku RefDes ( označenie súčiastky ).
c) Funkčný generátor
Ikona funkčného generátora
1. Plusová svorka signálu
2. GND
1 2 3 3. Mínusová svorka signálu
Rozvinutý panel funkčného generátoru
1. Waveforms - nastavenie tvaru výstupného signálu
2. Frequency – nastavenie kmitočtu
3. Duty cycle –
4. Amplitúde – amplitúda výstupného signálu
5. Offset – nastavenie jednosmernej zložky
6. Set Rise/Fall Time – u obdĺžnikového signálu
nastavenie doby trvania nábežnej a zostupnej hrany
9
d) Wattmeter
Ikona wattmetra
1. Plusová svorka wattmetra časť voltmeter
2. Mínusová svorka wattmetra časť voltmeter
3. Plusová svorka wattmetra časť ampérmeter
1 2 3 4 4. Mínusová svorka wattmetra časť ampérmeter
Rozvinutý panel wattmetra
Power Factor - účinník
e) Dvojkanálový osciloskop
Ikona dvojkanálového osciloskopu
Rozvinutý panel dvojkanálového osciloskopu
1 2
3
4
10
1 – poloha kurzoru 1
2 – poloha kurzoru 2
3 – posuvník priebehu signálu
4 – informácia o signále v kanále A, B v závislosti od polohy kurzorov
Význam jednotlivých tlačitiek:
Timbelase – časová základňa
Scale – nastavenie časovej základne
X position – posun časovej základne v smere osi x
B/A - A/B – porovnávanie vstupov signálov kanálov A a B
Chanel A – Vstup signálu kanálu A
Scale – Nastavenie počtu voltov na dielik
Y position – posunutie signálu v osi y ( dajú sa oddeliť signály vstupu A a B )
AC – zobrazenie striedavej zložky signálu
DC – zobrazenie striedavej a jednosmernej zložky signálu
0 – odpojenie vstupu
Chanel B – Vstup signálu kanálu B
Trigger – synchronizácia
Edge – volíme spôsob spúšťania signálu ( využitím hrán signálu, kanálmi
A alebo B, a spúšťanie externé
Level – volíme úroveň spúšťacieho signálu
Type ( Sing, Nor, Auto, None ) – volíme charakter signálu synchronizácie
Revers – inverzné zobrazenie obrazovky osciloskopu.
Save – uloženie zobrazených výsledkov signálov
T1 – zobrazuje veľkosť napätia v kanáloch A a B v danom čase
T2 - zobrazuje veľkosť napätia v kanáloch A a B v danom čase
T2 – T1 – určuje rozdiel v napätiach a čase medzi kurzorom T2 a T1
11
f) Dynamická meracia sonda
Dynamickú meraciu sondu využívame
v prípade, keď chceme v určitej časti
obvodu zistiť viac elektrických veličín.
Zapojenie sa tak stáva prehľadnejším,
Ako keby sme mali pripojiť samostatný
Voltmeter a ampérmeter.
V – okamžitá hodnota napätia I – okamžitá hodnota prúdu
V (p-p) – napätie „špička – špička“ I (p-p) – prúd „špička – špička“
V (rms) – efektívna hodnota napätia I (rms) – efektívna hodnota prúdu
V (dc) – jednosmerná zložka napätia I (dc) – jednosmerná zložka prúdu
Freq – frekvencia signálu
g) Čitač ( Frequency counter )
Ikona čitača
Freq – meranie frekvencie
Periód – meranie periódy sig.
Pulse – doba trvania impulzu a
medzery
Rise/Fall – doba trvania
nábežnej a zostupnej hrany
AC – meranie striedavej zložky
DC – meranie striedavej
a jednosmernej zložky
12
Príklad: Z panela meracích prístrojov vložíme funkčný generátor a čitač. Nastavíme
funkčný generátor na výstup s obdĺžnikovým signálom o frekvencii 1 MHz, a s dobou
trvania nábežnej a zostupnej hrany 400 ns.
Výsledkom by mali byť namerané hodnoty: Frekvencia 1 MHz, perióda 1 μSec, doba
trvania medzery a impulzu 500 ns a dĺžka nábežnej a zostupnej hrany impulzu okolo 320 ns,
v závislosti od nastavenia čitača.
IV. Spustenie simulácie 1 2 3 1. Stopnutie simulácie 2. Štart simulácie 3. Pauza v simulácii
13
V. Vytvorenie obvodu Typ obvodu: zaťažený odporový delič napätia
Vstupné napätie: 50 V DC
Meranie: vstupné a výstupné napätia, výstupný prúd
Úloha: zostaviť obvod, nastaviť parametre, vykonať merania
1. Format a orientácia výkresu:
a, EDIT/PROPERTIES/WORKSPACE/SHEET SIZE – zvolíme orientáciu výkresu ,
Portrait – na výšku, Landscape – na šírku. V našom prípade to bude Landscape.
b, EDIT/PROPERTIES/WORKSPACE/CUSTOM SIZE – zvolíme veľkosť výkresu
v palcoch alebo v centimetroch. V kolónke width – uvedieme šírku výkresu a v kolónke
height – uvedieme výšku výkresu.
c, EDIT/PROPERTIES/WORKSPACE/SHOW – zaškrtneme požadovaný parameter:
Show grid – viditeľnosť pomocnej mriežky,
Show border - prípadne okraje listu a výkresu.
2. Zobrazenie a popis súčiastok a spojov:
a, EDIT/PROPERTIES/CIRCUIT/COLOR – nastavíme farby prostredia
b, EDIT/PROPERTIES/CIRCUIT/COMPONENT – nastavíme zobrazovanie popisu
súčiastok, zaškrtneme položku:
Labels – popis označenia súčiastky
RefDes – označenie súčiastky
Values – hodnota súčiastky
prípadne ďalšie položky Tolerance – tolerancia, Atributes – vlastnosti súčiastky.
14
3. Umiestnenie súčiastky na plochu:
V okne SELECT A COMPONENT vyberieme skupinu BASIC/RESISTOR, v okne
COMPONENT vyberieme ľavým tlačitkom myši potrebný typ rezistora a stlačíme OK.
Rezistor sa nám uchytí na náš kurzor, s ktorým sa môžeme pohybovať po ploche a určiť tak
miesto uloženia rezistora. Kliknutím ľavého tlačidla myši prilepíme rezistor na plochu.
Podobným spôsobom vyberieme z položky SOURCE potrebný typ zdroja a umiestnime
ho na plochu. Dvojklikom ľavého tlačitka myši na zdroj nastavíme jeho parametre v položke
VALUE ( hodnota ), teda v našom prípade napätia 50 Volt DC. Z hľadiska funkcie programu
musíme obvod vždy uzemniť. Zobrazenie schematickej značky nastavíme v položke
OPTION/GLOBAL PREFERENCE/ PARTS/SYMBOL STANDARD.
4. Zmena polohy súčiastky:
- kliknutím na súčiastku, prípadne text alebo popis sa vytvorí jej ohraničenie
- kurzorom sa nastavíme na ohraničenú súčiastku a držaním ľavého tlačitka myši
pretiahneme súčiastku prípadne text alebo popis na nové miesto a pustíme ľavé
tlačítko myši
- kliknutím pravého tlačítka myši na súčiastku sa otvorí dialóg, ktorí umožňuje
ďalšie operácie ako sú:
Cut – vystrihnúť
Copy – kopírovať
Paste – prilepiť
Delete – vymazať
Flip vertical – zamení polohu vývodov súčiastky zvisle
Flip horizontal - zamení polohu vývodov súčiastky vodorovne
90 Clock Wise – otočí súčiastku o 90 stupňov v naznačenom smere
90 Counter CW - otočí súčiastku o 90 stupňov v naznačenom smere
Change color – zmena farby súčiastky
Font – zmena písma popisu súčiastky
Properties – nastavenie označenia súčiastky, prípadne zmena
hodnoty alebo zámena súčiastky, počet pin - ov a podobne.
15
5. Prepojenie súčiastok:
Klikneme ľavým tlačítkom myši na vývod súčiastky, namiesto kurzoru budeme mať
zobrazené kolečko a vedieme spoj k vývodu nasledujúcej súčiastky. Spoj ukončíme LTM – (
ľavým tlačítkom myši ). Zalomenie cesty môžeme urobiť LTM. Spoj odstránime tak, že
kurzorom sa nastavíme na požadovaný spoj a PTM rozvinieme ponuku a vyberieme položku
DELETE. PTM myši meníme aj farbu spoja v položke CHANGE COLOR.
Presun spoja – klikneme LTM na daný spoj, zobrazí sa nám šípka posunu a držaním
LTM posúvame kurzorom na požadované miesto a LTM uvoľníme.
Umiestnenie uzla – PLACE/JUNCTION, pri kurzore sa nám objaví gulička, pohybom
kurzoru vyberieme miesto polohy uzlu a klikneme LTM.
Farba spoja – Klikneme PTM na spoj, rozvinie sa nám ponuka s položkou CHANGE
COLOR, vyberieme farbu a stlačíme OK.
6. Úprava súčiastky
Úpravu vykonávame dvojkliknutím na súčiastku a v editačných oknách v záložkách:
LABEL ( označenie ) a VALUE ( hodnota ) nastavíme zodpovedajúce hodnoty.
7. Pripojenie meracích prístrojov:
Výber meracích prístrojov uskutočňujeme pomocou záložky SIMULATE/INSTRUMENTS,
alebo palety meracích prístrojov.
Z palety meracích prístrojov si vytiahneme 3 x multimeter a umiestnime na plochu
podobne ako pri výbere súčiastok.
16
Nastavíme si jednotlivé meracie prístroje dvojklikom LTM ( zobrazí sa čelný panel meracieho
prístroja ).
XMM1 – je nastavený ako voltmeter DC
XMM2 – je nastavený ako voltmeter DC
XMM3 – je nastavený ako ampérmeter DC
8. Začatie a ukončenie simulácie
Začatie simulácie môžeme spustiť z hlavnej ponuky SIMULATE/ RUN –
SIMULATE/STOP, alebo kliknutím na ikonu simulácie.
Spustenie simulácie dokumentuje informácia v stavovom riadku v pravej dolnej časti
obrazovky okno TRAN s bežiacim textom SIMULATING a bežiace zelené svetlo. Ak by
sme chceli vykonať zmeny parametrov obvodu je potrebné simuláciu zastaviť, zmeny
vykonať a simuláciu opätovne spustiť.
Výsledkom nášho snaženia by mali byť tieto namerané hodnoty:
17
VI. Jednoduché zapojenia na cvičenia
Príklad 1
Integračný članok: Dbajte na správne nastavenie zdroja !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Impulzný zdroj 0-5 V – SOURCES/ SIGNAL VOLTAGE SOURCES/ PULZE VOLTAGE
R1 – 1 kΩ - BASIC/ RESISTORS
C1 – 56 nF – BASIC/ CAPACITOR
Dvojkanálový Osciloskop – Panel prístrojov vpravo
Zem – SOURCES/ POWER SOURCES/ GROUND
Priebeh výstupu integračného článku na dvojkanálovom osciloskope
18
Cvičenie 1
Vytvorte schému derivačného článku a zobrazte jeho priebeh na dvojkanálovom osciloskope.
Impulzný zdroj 0-5 V, R1 – 1 kΩ, C1 – 56 nF, Osciloskop. Pozor na nastavenie zdroja.
Priebeh výstupu derivačného článku na dvojkanálovom osciloskope
19
Cvičenie 2
Výstup integračného a derivačného článku zobrazte na štvorkanálovom osciloskope a oddeľte
výstupne signály na osi Y tak aby sa neprekrívali a boli odlíšené farbou.
Cvičenie 3
Derivačný článok zapojte cez prepínače tak, aby ste mohli sledovať zmeny na výstupe pri
hodnotách kondenzátora 56 nF, 470 nF, 150 nF, hodnote rezistora 1 kΩ a impulznom
zdroji 0-5 V. Pozor na nastavenie zdroja.
Impulzný zdroj 0-5 V – SOURCES/ SIGNAL VOLTAGE SOURCES/ PULZE VOLTAGE
R1 – 1 kΩ - BASIC/ RESISTORS
C1 – 470 nF – BASIC/ CAPACITOR
C2 – 56 nF – BASIC/ CAPACITOR
C3 – 150 nF – BASIC/ CAPACITOR
Dvojkanálový Osciloskop – Panel prístrojov vpravo
Zem – SOURCES/ POWER SOURCES/ GROUND
20
Príklad 2
Zostrojte zapojenie podľa schémy. Na zistenie elektrických veličín nepožite multimetre, ale
dynamickú sondu. Nezabudnite na nastavenie zdroja.
Porovnajte namerané výsledky diagnostickej meracej sondy s výsledkami na str. 15 kde sme
použili viacero multimetrov ktoré nám nahrádza diagnostická meracia sonda.
Zdroj DC 50 V – SOURCES/ POWER SOURCES/ DC VOLTAGE
R1 – 2,2 kΩ - BASIC/ RESISTORS
R2 – 4,7 kΩ - BASIC/ RESISTORS
R3 – 8 kΩ - BASIC/ RESISTORS
Zem – SOURCES/ POWER SOURCES/ GROUND
Dynamická meracia sonda - Panel prístrojov vpravo
Cvičenie 4
Zostrojte schému podľa zapojenia a overte funkčnosť potenciometra.
Zdroj DC 5 V – SOURCES/ POWER SOURCES/ DC VOLTAGE
R1 – 2,2 kΩ - BASIC/ RESISTORS
Potenciometer 10 kΩ - BASIC/ POTENTIOMETER
Multimeter - Panel prístrojov vpravo
Zem – SOURCES/ POWER SOURCES/ GROUND
21
Cvičenie 5
Zapojenie s potenciometrom doplnte o ďalší multimeter a zmerajte odoberaný prúd pri zmene
potenciometra. Nezabudnite na nastavenie multimetra.
Príklad 3
Zostrojte zapojenie mostíkového usmerňovača podľa schémy a zmerajte pomocou
osciloskopu priebeh jeho výstupného napäťového signálu.
Usmerňovač – DIODES/ FWB/ 1B4B42
22
Príklad 4
Zostrojte zapojenie trojfázového motora podľa schémy a zmerajte výkon na jednom vinutí.
R1 – 500 Ω - BASIC/ RESISTORS
R2 – 100 Ω - BASIC/ RESISTORS
R3 – 50 Ω - BASIC/ RESISTORS
Zem – SOURCES/ POWER SOURCES/ GROUND
Wattmeter - Panel prístrojov vpravo
Trojfázový motor ( hviezda ) - SOURCES/ POWER SOURCES/ THREE PHASE WYE
Cvičenie 6
Zmerajte výkon všetkých vinutí trojfázového motora z predchádzajúcého zapojenia
23
Príklad 5
Zostrojte zapojenie Bistabilného klopného obvodu podľa schémy a na štvorkanálovom
osciloskope zmerajte priebeh hodinového impulzu a priebeh výstupných stavov na
kolektoroch tranzistorov. Nezabudnite nastaviť parametre zdroja hodinových impulzov
a napájacieho zdroja.
Zdroj DC 5 V – SOURCES/ POWER SOURCES/ DC VOLTAGE
Zdroj hod. imp. - SOURCES/ SIGNAL VOLTAGE SOURCES/ CLOCK VOLTAGE
R1 – 100 kΩ - BASIC/ RESISTORS
R2 – 100 kΩ - BASIC/ RESISTORS
R3 – 680 Ω - BASIC/ RESISTORS
R4 – 680 Ω - BASIC/ RESISTORS
LED X1,X2 – INDICATORS/ PROBE RED ( BLUE ) 2,5 V
U1,U2 Tranzistory – TRANSISTORS/ BJT NPN/ 2N5089
Zem – SOURCES/ POWER SOURCES/ GROUND
24
Výsledok zobrazenia signálov Bistabilného klopného obvodu na štvorkanálovom
osciloskope.
Cvičenie 7
Zostrojte zapojenie Astabilného klopného obvodu podľa schémy a na dvojkanálovom
osciloskope zmerajte priebeh výstupných stavov na kolektoroch tranzistorov. Nezabudnite
nastaviť parametre zdroja hodinových impulzov a napájacieho zdroja
Zdroj DC 5 V – SOURCES/ POWER SOURCES/ DC VOLTAGE
R1 – 120 kΩ - BASIC/ RESISTORS
R2 – 120 kΩ - BASIC/ RESISTORS
R3 – 8,2 kΩ - BASIC/ RESISTORS
R4 – 8,2 kΩ - BASIC/ RESISTORS
LED X1,X2 – INDICATORS/ PROBE RED ( BLUE ) 2,5 V
U1,U2 Tranzistory – TRANSISTORS/ BJT NPN/ 2N5089
Zem – SOURCES/ POWER SOURCES/ GROUND
26
VCC
5V
J1
Key = SpaceJ2
Key = SpaceJ3
Key = SpaceJ4
Key = SpaceJ5
Key = SpaceJ6
Key = SpaceJ7
Key = SpaceJ8
Key = Space
U1A
7408J
&
U1B
7408J
&
U1C
7408J
&
U1D
7408J
&
X1
2.5 V
X2
2.5 V
X3
2.5 V
X4
2.5 V
X5
2.5 V
X6
2.5 V
X7
2.5 V
X8
2.5 V
X9
2.5 V
X10
2.5 V
X11
2.5 V
X12
2.5 V
Príklad 6
Zostrojte zapojenie hradiel AND podľa schémy a presvečte sa o logických stavoch na
jednotlivých vstupoch a výstupoch.
1 x 0 = 0
0 x 1 = 0
0 x 0 = 0
1 x 1 = 1
Zdroj VCC 5V - SOURCES/ POWER SOURCES/ VCC
Prepínače ( space ) – BASIC/ SWITCH/ SPDT
LED – INDICATORS/ PROBE RED ( BLUE ) 2,5 V
Hradlo AND – TTL/ 74STD/ 7408J
27
VCC
5V
J1
Key = SpaceJ2
Key = SpaceJ3
Key = SpaceJ4
Key = SpaceJ5
Key = SpaceJ6
Key = SpaceJ7
Key = SpaceJ8
Key = Space
X1
2.5 V
X2
2.5 V
X3
2.5 V
X4
2.5 V
X5
2.5 V
X6
2.5 V
X7
2.5 V
X8
2.5 V
X9
2.5 V
X10
2.5 V
X11
2.5 V
X12
2.5 V
U2A
74S32D
>=1
U2B
74S32D
>=1
U2C
74S32D
>=1
U2D
74S32D
>=1
Cvičenie 8
Prerobte zapojenie hradiel AND na hradlá OR a presvečte sa o logických stavoch na
jednotlivých vstupoch a výstupoch.
1 + 0 = 1
0 + 1 = 1
0 + 0 = 0
1 + 1 = 1
Zdroj VCC 5V - SOURCES/ POWER SOURCES/ VCC
Prepínače ( space ) – BASIC/ SWITCH/ SPDT
LED – INDICATORS/ PROBE RED ( BLUE ) 2,5 V
Hradlo OR – TTL/ 74S/ 74S32D
28
VII. DC analýza
1. Meranie výstupnej charakteristiky bipolárneho tranzistora pomocou programu Multisim
Schéma zapojenia
Nastavenie DC analýzy (SYMULATE – ANALYSES – DC SWEEP) - parametre
- výstup
Q1
2N5088 VCE12 V IB
1mA
SOURCE 1 – zdroj 1 – nastavuje x-sovú os SOURCE 2 – zdroj 2 Pri tomto nastavení bude prevedená simulácia pri Ib=0 mA a napätie Uce sa bude meniť v rozsahu 0-10V. Potom dôjde k zmene prúdu Ib=1mA a opäť k postupnej zmene napätia Uce 0-10V. Simulácia sa ukončí pi Ib=10mA.
V záložke OUTPUT, treba nastaviť výstupnú veličinu zobrazovanú v analýze (y - os). V tomto prípade je to prúd kolektora Ic. ADD DEVICE / MODEL PARAMETER
30
2. Meranie výstupnej charakteristiky bipolárneho tranzistora pomocou programu MicroCap
Schéma zapojenia
Nastavenie DC analýzy (ANALYSIS – DC ...)
31
VIII. AC analýza
1. Meranie rezonančných obvodov pomocou programu Multisim Schéma zapojenia
Nastavenie AC analýzy (SYMULATE – ANALYSES – AC ANALYSIS)
V1
10 Vrms 1kHz 0°
R1
100Ω
L1
500mH
C1
1µF