Борис Семенов - Путеводитель в мир электроники. Книга 2

• Название: Путеводитель в мир электроники. Книга 2
• Автор: Борис Семенов
• Издательство: СОЛОН-Пресс
• Жанр: Радиотехника
• Год: 2004
• ISBN: 5-98003-115-4

Вторая книга продолжает рассказ о радиотехнике и радиоэлектронике. Читатели, познакомившиеся с первой книгой, без труда смогут повторить описанные здесь конструкции и узнать много нового. Приведено описание полезных в быту конструкции и устройств, которые можно легко изготовить самостоятельно в домашних условиях. Также описываются приставки и полезные программы для персонального компьютера, позволяющие превратить его в измерительный комплекс. Все это поможет приобрести практический опыт и знания, которые необходимы современному человеку.

Прилагаемый компакт-диск содержит справочную информацию по электронным компонентам и ресурсам Интернет, полезные программы, виртуальный музей истории развития электронной техники и многое другое.

Книга будет полезна как начинающим, так и опытным радиолюбителям.

---

Этот класс программ пригодится только начинающим радиолюбителям. Скорей всего, вы не будете использовать их в своей практической деятельности. Но они помогут легче запомнить азы построения электронных схем.

 Digital Works 3.04 — демонстрационная версия простой и легкой в освоении программы, позволяющей виртуально имитировать работу логических (цифровых) схем, графически представив их на экране монитора. Программа дает возможность анализировать поведение элементов схемы в режиме реального времени. Это облегчает процесс обучения цифровой электронике.

После инсталляции работает программа из Windows (dw3_install.exe 1,6 Мб).

 Schematic Symbol Reference ver. 1.0 — программа позволяет познакомиться с особенностями в обозначениях различных радиодеталей за рубежом. Выделив интересующий компонент, вы сразу получите его краткое описание, правда, на английском языке. Работает из Windows после инсталляции (227 Кб). Автор Aaron Cake.

 Tone Stark Calculator, версия 1.2 — программа для 7-ми типовых схем пассивных регуляторов тембра, демонстрирующая их все характеристики. Позволяет сразу показать амплитудно-частотную характеристику при изменении положения виртуальных регуляторов.

Работает из Windows (tsc120.exe 945 Кб).

 DLS Box 2000 — программа для расчета и демонстрации характеристик низкочастотной акустической колонки в зависимости от ее конструкции. Вам достаточно выбрать один из распространенных вариантов конструкций из меню, а также найти в базе данных тип динамиков на нужную мощность.

После инсталляции работает из Windows (dxsbox2000eng.zip 3,3 Мб).

Программы для моделирования схем

Интуитивно понятный интерфейс — это такой интерфейс, для работы с которым нужна недюжинная интуиция.

Иногда шутка

Проектирование сложных схем сегодня уже немыслимо без компьютера. Это позволяет ускорить процесс разработки и сократить затраты времени и средств. Ведь физическое исследование влияния разных изменений в устройстве более трудоемко, поскольку требует макетировать схему «живьем», проводить сложные измерения. Компьютер позволяет быстро и наглядно получить ответы на большинство возникающих вопросов; не рискуя при этом повредить сами элементы схемы. Но не следует думать, что виртуальное моделирование избавит от необходимости в конечном итоге проверять результаты работы устройства на реальной (собранной в «железе») схеме или от необходимости разбираться в схемотехнике, т. е. особенностях построения схем. Пока компьютер еще не умеет придумывать хорошие схемы, а позволяет только проанализировать параметры предложенного ему варианта. Именно синтез схемы является творческим процессом.

Существует достаточно большое количество программ для расчета схем и демонстрации их характеристик. Все они отличаются по возможностям, скорости работы и сложности освоения (большинство этих программ является лицензионными и достаточно дорогостоящими продуктами). Кроме знаний технического английского языка (многие имеют англоязычный интерфейс), сложность освоения заключается в основном в том, что для многих элементов, с которыми приходится реально иметь дело, в программах нет готовых математических моделей. Их приходится вводить самостоятельно по имеющемуся шаблону. Так, например, даже для такого простого элемента, как трансформатор, чтобы создать математическую модель (конкретного типа, имеющегося у вас в руках) потребуется вводить от 15 до 40 параметров, большую часть из которых вы не найдете ни в одном справочнике (придется измерить самостоятельно). А точность конечного результата работы любой программы зависит не только от точности исходной виртуальной модели каждого элемента, но и от алгоритма вычислений.

Все эти программы можно назвать современными, так как они выполнены для Windows. После инсталляции можно использовать все приемы, которые имеются в «Окнах» (перетаскивание объектов мышкой, копирование в буфер и др.). Помочь разобраться с интерфейсом поможет имеющаяся в каждой программе справочная система и собственная интуиция. В комплекте, как правило, имеется большой перечень уже готовых (нарисованных) схем-примеров, что помогает быстрее узнать возможности программ.

Каждая из программ для моделирования имеет свои особенности, с некоторыми из которых вы и познакомитесь. Вот список основных, наиболее известных программ (в скобках указан Интернет-адрес фирмы-разработчика, где можно получить оценочные или студенческие версии, другую дополнительную информацию):

 Circuit Maker — электронная лаборатория, которая может использоваться для наглядного обучения основам электротехники и электроники. (http://www.microcode.com/downloads/student.htm). В базе содержится много типовых схем.

Файл программы в архивном виде занимает 3,3 Мб (бесплатную студенческую версию 6 вы найдете на компакт-диске).

 Electronics Workbench — универсальная программа была разработана в 1989 г. фирмой Interactive Image Technologies (http://www.interactiv.com) и в настоящее время распространяется уже ее 6-я версия. Демонстрационная версия работает 30 дней.

Версия v. 5.12 программы (наиболее распространена из-за своих умеренных требований к компьютеру) предназначена для работы из Windows 95, 98, NT 3.51. В компьютере требуется не менее 8…12 Мб оперативной памяти. Сама программа занимает на винчестере около 16 Мб и еще 10 Мб потребуется для хранения временных файлов.

Программа очень проста в освоении и удобна в работе (разобравшись с ней, вы легко сможете освоить и более сложные программы). Позволяет анализировать работу электронных схем (цифровых и аналоговых). Имеет обширную библиотеку компонентов (полупроводниковых приборов и микросхем разных фирм), а также включает генераторы сигналов, осциллографы, тестеры. Пользователю не нужно изучать правила составления задания на моделирование — достаточно составить схему из нужных элементов (имеющихся в базе) и разместить на ней измерительные приборы. В отличие от других программ, на экране выводится изображение виртуальных измерительных приборов, по внешнему виду и характеристикам приближенных к их промышленным аналогам.

После составления схемы процесс моделирования начинается подачей питания при помощи виртуального включателя (расположен в правом верхнем углу панели инструментов). Воспользовавшись имеющимися в меню панели инструментов программами анализа можно получить любую информацию о работе схемы.

Возможностей программы вполне достаточно для моделирования цепей и каскадов усилителей не только на транзисторах, но и на радиолампах. Имеется возможность экспорта схемы в программы РСВ-трассировки (автоматизация выполнения топологии печатной платы).

 Micro-Cap Evaluation — пакет схемотехнического моделирования, который может использоваться и для наглядного обучения основам электротехники. Разработан фирмой Spectrum Software (http://www.spectrum-soft.com).

Работает программа под управлением Windows 95, 98, 2000, NT 4.0. Файл программы в архивном виде занимает 3,5 Мб (бесплатную студенческую версию вы найдете на компакт-диске).

SE Amp CAD v. 1.01 и Tube CAD v.1.1 (разработаны фирмой GlassWare) — эти две программы дополняют друг друга и предназначены только для расчета всех типовых схем усилителей на радиолампах. Удобны тем, что сами схемы рисовать не нужно — они уже имеются в базе программ. Программы могут использоваться и как справочная база данных по радиолампам.

Serenade 8.0 — пакет для анализа и моделирования схем.

Фирма Compact Software (http://www.comsofl.com) выпускает целый перечень программных продуктов:

Microwave Explorer 4.0 — для моделирования антенн;

Microwave Success 2.0 — моделирование систем связи;

Super-Spice 1.0 — моделирование электронных схем семейства SPICE, с моделями устройств СВЧ;

Microwave Scope — моделирование оптико-электронных устройств;

Compact Scout — программа идентификации параметров нелинейных моделей транзисторов по результатам измерения статических характеристик и S-параметров.

Профессиональные разработчики пользуются комплектом программ, входящих в состав системы P-CAD 2001. Это целый пакет лицензионных интегрированных программ (т. е. работающих друг с другом), позволяющий автоматизировать разработку любых печатных плат, включая многослойные платы. Все программы (модули) этого пакета начинаются с Р-CAD, а далее идет указание на назначение: