В книге в компактной и доступной форме описано применение компьютерных программ для всех стадий проектирования электрических схем. Приведенных сведений вполне достаточно, чтобы начать использовать программы в качестве эффективного рабочего инструмента конструктора электронной техники. Охват сразу нескольких программ для различных стадий проектирования выгодно отличает книгу от подобных изданий, в ней последовательно описаны приемы работы с популярными на рынке sPlan 7.0, Mathcad Express, NI Multisim 14, Sprint Layout 6.0.
Материал книги излагается доступным языком, последовательно, с большим количеством примеров. Пособие оригинально по содержанию, представляет несомненный интерес и будет полезно широкому кругу читателей – от инженеров-электронщиков до радиолюбителей. Книга также может быть использована в качестве учебного пособия студентами электротехнических специальностей ВУЗов и ССУЗов, изучающих компьютерные технологии применительно к профессиональной деятельности.
Оглавление
Введение 6
Глава 1. Черчение электрических схем 7
1.1. Описание интерфейса пользователя программы sPlan 7
1.1.1. Интерфейсное окно программы 7
1.1.2. Главное меню 8
1.1.3. Горизонтальная панель инструментов 14
1.1.4. Вертикальная панель инструментов 16
1.1.5. Строка состояния. 22
1.1.6. Библиотеки компонентов 23
1.2. Выполнение чертежей в программе sPlan 26
1.2.1. Первый чертеж в sPlan 26
1.2.2. Использование шаблонов стандартных рамок 27
1.2.3. Создание новых графических обозначений компонентов 28
1.2.4. Черчение силовых электрических схем 29
1.2.5. Черчение графиков 30
Задания для самостоятельной работы. 32
Глава 2. Расчет электрических схем. 35
2.1. Основы работы в программе Mathcad Express 35
2.1.1. Интерфейсное окно пользователя 35
2.1.2. Запись и вычисление математических выражений 38
2.1.3. Расчеты с использованием единиц измерений 46
2.1.4. Построение графиков 48
2.1.5. Работа с комплексными числами 51
2.2. Расчет электрических схем 54
2.2.1.Сведения из теории цепей постоянного тока 54
2.2.2. Расчет цепей постоянного тока 56
2.2.3. Сведения из теории цепей переменного тока. Символический 57
метод расчета 57
2.2.4. Расчет цепей переменного тока 63
Задания для самостоятельной работы 66
Глава 3. Моделирование электрических схем 70
3.1. Основы работы в программе Multisim 70
3.1.1. Интерфейсное окно пользователя 70
3.1.2. Построение электрических схем 75
3.1.3. Графическое представление результатов моделирования. Подпрограмма Grapher. 77
3.1.4. Преобразование графиков. Подпрограмма Postprocessor 80
3.2. Приборы программы Multisim 82
3.2.1. Мультиметр. 82
3.2.2. Функциональный генератор 84
3.2.3. Ваттметр 85
3.2.4. Осциллограф. 85
3.2.5. Плоттер Боде 91
3.2.6. Частотомер 92
3.2.7. Логический преобразователь 92
3.2.8. Характериограф 95
3.2.9. Анализатор спектра 96
3.2.10. Генератор слов 97
3.2.11. Логический анализатор 99
3.2.12. Токовые клещи 102
3.3. Моделирование цепей постоянного тока 103
3.3.1. Измерение токов и напряжений 103
3.3.2. Анализ узловых напряжений 104
3.3.3. Вариации на постоянном токе 106
3.4. Моделирование цепей переменного тока 107
3.4.1. Измерение действующих значений тока и напряжения 107
3.4.2. Определение модуля и фазы выходного сигнала 108
3.4.3. Влияние частоты входного сигнала на амплитуду и фазу выходного сигнала 111
3.4.4. Применение виртуального осциллографа для изучения цепей переменного тока 112
3.4.5. Резонанс напряжений и резонанс токов 115
3.5. Моделирование фильтров верхних и нижних частот. 118
3.5.1. Общие сведения 118
3.5.2. Получение амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик емкостного фильтра нижней частоты. 119
3.5.3. Получение амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик емкостного фильтра верхней частоты. 121
3.5.4. Мастер создания типовых схем фильтров. 123
3.6. Моделирование работы усилителей с общим эмиттером 124
3.6.1. Общие сведения 124
3.6.2. Мастер создания типовых схем усилителей с общим эмиттером 126
3.6.3. Определение коэффициента усиления и полосы пропускания 130
3.6.4. Оценка амплитуды и формы выходного сигнала 131
3.6.5. Частотный Фурье-анализ выходного сигнала 134
3.7. Моделирование работы операционного усилителя 138
3.7.1. Измерение коэффициента усиления с помощью мультиметра 138
3.7.2. Определение коэффициента усиления и полосы пропускания с помощью Боде-плоттера. 141
3.7.3. Анализ взаимозависимости коэффициента усиления и полосы пропускания 143
3.7.4. Мастер создания типовых схем операционных усилителей 146
3.8. Работа с микросхемой 555. 148
3.9. Моделирование линейного источника питания 152
3.10. Моделирование логических схем 157
3.10.1. Общие сведения 157
3.10.2. Построение логических схем 158
3.10.3. Синтез логической схемы устройства 160
Задания для самостоятельной работы 163
Глава 4. Макетирование электрических схем. 167
4.1. Описание интерфейса пользователя программы Sprint Layout 167
4.1.1. Интерфейсное окно пользователя 167
4.1.2. Главное меню. 171
4.1.3. Горизонтальная панель инструментов 179
4.1.4. Вертикальная панель инструментов 179
4.1.5. Дополнительные панели 185
4.2. Проектирование печатных плат в программе Sprint Layout 190
4.2.1.Проектирование печатной платы устройства "Индикатор уровня
заряда аккумуляторной батареи DC-12V" 190
4.2.2. Проектирование печатной платы устройства "Стабилизированный источник питания 18В/0,5А" 198
4.2.3. Копирование печатной платы по фотографии 204
Задания для самостоятельной работы. 209
Приложение 1. 220
Приложение 2. 222
Приложение 3. 223
Приложение 4 224
Литература 226
Введение
В данной книге описана теория и практика применения пакета компьютерных программ для последовательных этапов проектирования электрических схем, начиная от черчения эскиза электрической схемы и заканчивая изготовлением печатной платы. Каждая программа пакета предназначена для выполнения определенного этапа проектирования.
Первый этап. Возникшую у конструктора техническую идею электрической схемы необходимо оформить в виде эскиза или чертежа. Этот этап работы можно оперативно выполнить с помощью компьютерной программы sPlan. Приводятся описание программы sPlan 7.0 и примеры ее использования для черчения электрических схем.
Второй этап. На данном этапе необходимо провести предварительные расчеты для выбора параметров электрической схемы, подобрать номинальные значения электронных компонентов. Эту работу можно выполнить с помощью программы для инженерных расчетов Mathcad. Приводятся описание программы Mathcad Express и типовые примеры расчета электрических схем с помощью этой программы.
Третий этап. Необходимо убедиться в работоспособности спроектирован-ной схемы при помощи компьютерного моделирования, исследовать работу схемы на различных режимах и при различных значениях исходных данных. Этот этап работы можно выполнить с помощью программы компьютерного моделирования Multisim. Приводятся описание программы NI Multisim 14 и типовые примеры использования программы.
И, наконец, четвертый этап. После того, как проведены необходимые расчеты, и работоспособность схемы подтверждена на компьютерной модели, можно переходить к макетированию электрической схемы и, в частности, к изготовлению печатной платы. Трассировку печатной платы можно выполнить с помощью программы Sprint Layout. Приводятся описание программы Sprint Layout 6.0 и типовые примеры ее использования.
Перечисленные программы являются не единственными для выполнения упомянутых этапов проектирования электрических схем, но они относятся к числу широко распространенных и часто используемых в практической деятельности и могут послужить эффективным рабочим инструментом проектировщика электронной техники.
Материал книги изложен компактно, в доступной форме и снабжен боль-шим количеством примеров. Книга предназначена широкому кругу читателей: инженерно-техническим работникам, занимающимся проектированием радио-электронной аппаратуры, студентам всех форм обучения, которым читаются курсы электротехники и электроники, а также радиолюбителям и начинающим "электронщикам". Книга может быть также использована в качестве учебного пособия по дисциплине "Информационные технологии в профессиональной деятельности" для электротехнических специальностей.
Замечания и предложения присылать на E-mail: book_empt@mail.ru.
Купить книгу можно через форму заказа здесь.