Аналоговые микросхемы

Общие сведения

Программа «Electronics Workbench» (EWB) относится к системам схемотехнического моделирования аналоговых и цифровых электрон- ных схем. В данном учебном пособие рассматривается «Electronics Workbench, Version 5.12» (EWB 5.12).

EWB позволяет моделировать работу схем, включающих пассив-

ные электрические элементы (конденсаторы, индуктивности, резисторы,

трансформаторы), диоды, биполярные и полевые транзисторы, логиче-

ские элементы и тому подобное.

Программа предназначена для схемотехнического моделирования аналоговых и цифровых электронных устройств различного назначения.

Окно программы Electronics Workbench (далее по тексту EWB) показано на рис. 1.1.

Составитель должен предупредить пользователя о том, что далеко

не все условные графические обозначения (УГО), используемые в биб- лиотеках EWB, совпадают с требованиями российских ГОСТов (как по УГО, так и по шрифтовому исполнению). Поэтому использование соб- ранных в EWB электронных схем возможно только в виде рисунков, ане чертежей.

Кроме стандартных Windows–кнопок на панели инструментов расположены следующие:

• поворот;

• горизонтальное зеркальное отображение;

• вертикальное зеркальное отображение;

• создать модель;

• вывести график;

• свойства компонента;

• две кнопки изменения масштаба изображения.

Рис. 1.1. Окно программы EWB

Окно программы содержит линейку инструментов с компактным представлением библиотек (рис. 2):

1. Sources – источники питания;

2. Basic– группа пассивных компонентов;

3. Diodes– полупроводниковые диоды, стабилитроны и т.п.;

4. Transistors– полупроводниковые транзисторы;

5. AnalogICs– аналоговые микросхемы;

6. Mixed IСs – микросхемы смешанного типа (АЦП, ЦАП);

7. DigitalIСs– цифровые микросхемы;

8. LogicGates– логические цифровые микросхемы;

9. Digital – цифровые микросхемы (отличие от Digital IСs чуть поз-

же);

10.

11.

Indicators – индикаторные устройства;

Controls– аналоговые вычислительные устройства (дифферен-

циаторы, интеграторы и т.д.);

12. Miscellaneous – компоненты смешанного типа;

13. Instruments – контрольно-измерительные приборы.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Рис. 1.2. Линейка библиотек

Рассмотрим подробнее содержимое тех библиотек, которые будут использоваться в лабораторных работах.

Источники питания

В данной библиотеке приведены различного вида источники пи-

тания, в том числе и управляемые (рис. 1.3):

1. Заземление.

2. Батарея (напряжение).

3. Источник постоянного тока (ток).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13 14

Рис. 1.3. Библиотека источников питания

4. Источник переменного синусоидального напряжения (эф-

фективное значение напряжения, частота, фаза).

5. Источник переменного синусоидального тока (эффективное значение тока, частота, фаза).

6. Источник напряжения, управляемый напряжением (коэффи-

циент передачи).

7. Источник напряжения, управляемый током (коэффициент передачи).

8. Источник тока, управляемый напряжением.

9. Источник тока, управляемый током.

10.

Питание ТТЛ-логики.

11. Питание КМОП-логики.

12. Кварцевый генератор.

13. Генератор амплитудно-модулированных

сигналов (напря-

жение и частота несущей, коэффициент и частота модуляции).

14. Генератор

фазо-модулированных

сигналов (напряжение и

частота несущей, индекс и частота модуляции).

Пассивные элементы

Раздел «Basic» содержит пассивные элементы (рис. 1.4).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12 13 14 15 16 17 18

Рис. 1.4. Библиотека пассивных элементов

В данный раздел входят следующие опции:

1. Точка ветвления.

2. Резистор.

3. Конденсатор.

4. Катушка (индуктивность).

5. Трансформатор с возможностью редактирования:

• Коэффициента трансформации;

• Индуктивности рассеивания;

• индуктивности первичной обмотки;

• сопротивления первичной обмотки;

• сопротивления вторичной обмотки.

6. Электромагнитное реле.

7. Контакт переключающий.

8. Реле времени.

9. Реле напряжения.

10. Реле тока.

11. Резистор напряжения, один конец которого подключен к це-

пи Vcc (см. «Источники питания»).

12. Потенциометр.

13. Ящик из 8 одинаковых сопротивлений.

14. Переключатель, управляемый напряжением.

15. Электролитический конденсатор.

16. Подстроечный конденсатор.

17. Катушка переменной индуктивности.

18. Элемент для построения моделей индуктивности.

Диоды

Раздел «Диоды» содержит полупроводниковые диоды, стабили-

троны, динисторы, тринисторы и т.д. (рис. 1.5):

1. Полупроводниковый диод.

2. Стабилитрон.

1 2 3 4 5 6 7 8

3. Светодиод.

Рис. 1.5. Библиотека диодов

4. Выпрямительный мост.

5. Диод Шокли.

6. Тиристор.

7. Двуханодный лавинный диод (симметричный динистор).

8. Симистор (симметричный тринистор).

Транзисторы

Группа Transistors содержит биполярные и полевые транзисторы

(рис. 1.6):

1 2 3 4 5 6 7 8

9 10 11 12 13 14

Рис. 1.6. Группа Transistors

1 и 2 – Биполярные n–p–n и p–n–p транзисторы.

3. n-канальный с управляющим p-n переходом.

4. p-канальный с управляющим p-n переходом.

5. Трехэлектродный n-канальный с изолированным затвором.

1. Трехэлектродный p-канальный с изолированным затвором.

2. Четырехэлектродный n-канальный с изолированным затвором.

3. Четырехэлектродный p-канальный с изолированным затвором.

4. Трехэлектродный n-канальный с обогащенным затвором.

5. Трехэлектродный p-канальный с обогащенным затвором.

6. Четырехэлектродный n-канальный с обогащенным затвором.

7. Четырехэлектродный p-канальный с обогащенным затвором.

8. n-канальный арсенид-галиевый полевой транзистор.

9. p-канальный арсенид-галиевый полевой транзистор.

Аналоговые микросхемы

В этой библиотеке представлены различные операционные усили-

тели (рис. 1.7):

1 2 3 4 5

Рис. 1.7. Аналоговые микросхемы

1. Операционный усилитель с фиксированным напряжением пита-

ния (линейная модель).

2. Операционный усилитель с изменяемым напряжением питания

(нелинейная модель).

3. Операционный усилитель с семью выводами.

4. Операционный усилитель с девятью выводами.

5. Компаратор.

6. Микросхема для системы автоподстройка частоты.