Измерительные приборы

Измерительные приборы в Electronics Workbench значительно расширяют его возможности при исследовании работы схем и, в частности, позволяют получить в наглядной форме графики, характеризующие работу схемы, как во временной, так и в частотной области.

Иконки измерительных приборов расположены непосредственно под линейкой меню. Чтобы включить измерительный прибор в схему, его нужно так же, как и элемент, перетащить с помощью мыши в окно схемы, а затем подключить выводы прибора с помощью проводников к требуемым точкам схемы. Двойной щелчок мышью на иконке измерительного прибора приводит к появлению развернутого изображения этого прибора. С помощью этого окна развернутого изображения можно установить параметры, обеспечивающие нужный режим работы прибора. В измерительных приборах, предназначенных для воспроизведения временных или частотных характеристик, в этом же окне отображаются соответствующие графики.

Амперметр -измеритель силы тока
Подключается последовательно

tema_21.jpg (4186 bytes)

Вольтметр -измеритель сопротивления. Подключается параллельно tema 22.jpg (5276 bytes)
Измеритель силы тока, напряжения и сопротивления (авометр, мультиметр).
Этот прибор имеет два вывода для подключения к схеме. В развернутом окне прибора устанавливается тип измерения и другие параметры, определяющие режим измерения. Здесь же считываются показания прибора при его работе.
tema 23.jpg (8929 bytes)

Генератор сигналов.
Позволяет получить с выходных клемм напряжение сигналов синусоидальной формы, а также треугольные и прямоугольные импульсы. Имеется возможность задавать частоту, амплитуду и смещение получаемых сигналов. Генератор имеет три клеммы, расположенные горизонтально снизу. Среднюю клемму рекомендуется заземлить. Напряжение сигнала снимается с левой или правой клемм относительно земли, причем напряжения на этих клеммах являются взаимно противофазными.

tema 24.jpg (1188 bytes)

Осциллограф.
Самый главный измерительный прибор в электронике. В Electronics Workbench используется двухканальный осциллограф. Это означает, что с его помощью можно наблюдать одновременно два сигнала, поступающих на его два входа. Воспроизведение формы поступающих сигналов производится в окне развернутого изображения. Настройка осциллографа определяется в первую очередь установкой горизонтального и вертикального масштабов. Горизонтальный масштаб задается числом, указывающим количество мили- или микросекунд на одно деление по горизонтальной оси. Вертикальный масштаб задается числом, указывающим число вольт на одно деление по вертикальной оси.

tema 25.jpg (1307 bytes)

Задание:

  1. Для ознакомления с работой измерительных устройств, соберите схему, изображенную на нижнем рисунке.
  2. При испытании собранной схемы попробуйте установить различные параметры сигнала, получаемого с помощью генератора сигналов, и посмотрите как влияет установка этих параметров на форму сигнала.
  3. Попробуйте также изменить режимы отображения сигналов с помощью осциллографа и посмотрите как это скажется на изображении сигналов, поступающих на осциллограф.

clip_image047.jpg (27528 bytes)

Рисунок 1. Совместное использование генератора сигналов и осциллографа.


Основными приборами для анализа цифровых схем являются генератор слов и логический анализатор. Оба этих прибора представлены и в Electronics Workbench. Иконки приборов расположены на панели инструментов. Работа с этими приборами аналогична работе с аналоговыми приборами. Для того, чтобы подключить прибор к схеме, необходимо перетащить его иконку с панели инструментов на схему и подключить его выводы к соответствующим точкам схемы с помощью проводников. Для настройки прибора в тот или иной режим работы нужно сделать двойной щелчок мышкой на иконке прибора, после чего появится его развернутое изображение, позволяющее с помощью соответствующих элементов управления установить требуемый режим работы.

clip_image063.jpg (16572 bytes)

Рисунок 2. Иконка и развернутое изображение генератора слов

На рисунке представлены иконка и развернутое изображение генератора слов. Данный прибор предназначен для вывода 8-битовых слов на шину, состоящую из 8 линий. В конкретных применениях допускается использовать меньшее число выводов и, соответственно, меньшее число линий. Восемь соответствующих выводов прибора расположены внизу слева. Кроме того внизу справа имеется вывод, с которого можно получить последовательность тактовых импульсов. Принцип действия прибора заключается в том, что он по каждому тактовому импульсу выводит одно восьмибитовое слово. Число таких слов в данном генераторе не превышает 16. Матрица слов представлена слева на развернутом изображении генератора. Содержимое слов может изменяться вручную, для чего нужно подвести курсор к требуемому биту и нажать левую клавишу мыши, что приведет к выбору этого бита. После этого с помощью клавиатуры можно ввести 1 или 0 в выбранный бит.

Существует три основных режима работы генератора:

  • Пакетный - задается нажатием клавиши BURST. В этом режиме слова выводятся последовательно, с первого до последнего, и затем вывод прекращается.
  • Циклический - задается нажатием клавиши CYCLE. В этом режиме слова также выводятся последовательно, но после вывода последнего слова вывод слов не прекращается, а продолжается, начиная с первого слова, и т. д., пока генератор не будет остановлен, например, нажатием клавиши STEP.
  • Пошаговый - задается нажатием клавиши STEP. В этом режиме слова выводятся поодиночке в ответ на каждое нажатие клавиши STEP.

Частота вывода слов в пакетном и циклическом режимах задается установкой FREQUENCY в требуемое значение.

clip_image065.jpg (17048 bytes)

Рисунок 3. Иконка и развернутое изображение логического анализатора

На рисунке изображены иконка и развернутое изображение логического анализатора. Он предназначен для визуального наблюдения за изменением состояния логических уровней в каких-либо точках цифровой схемы. Для этого нужно соответствующие точки или проводники цифровой схемы соединить проводниками с входами анализатора. В рассматриваемом анализаторе имеется восемь таких входов, что позволяет одновременно наблюдать за изменением состояния до восьми сигналов на экране анализатора. С целью более четкого различения сигналов рекомендуется выбирать разные цвета для проводников, подходящих к входам анализатора, при этом и логические состояния этих проводников на экране будут отображаться линиями соответствующих цветов. Временной масштаб вдоль горизонтальной оси выбирается с помощью элемента управления TIME BASE.

clip_image067.jpg (32758 bytes)

Рисунок 4. Взаимодействие генератора слов и логического анализатора