Proiectarea și simularea circuitelor electronice cu ajutorul aplicației Electronics Workbench

1. Introducere în Electronics Workbench

Programul Electronics Workbench, elaborat de firma Interactive Image Technologies Ltd. este o aplicaţie de tip CAD („Computer Aided Design” = “Proiectare asistată pe calculator”). Este destinat proiectării şi simulării circuitelor electrice şi electronice.

Versiunea 5.12 care se va prezenta în cele ce urmează reuneşte componentele şi aparatele de măsurat din domeniul electronicii analogice şi a electronicii digitale.

Pe lângă realizarea circuitelor şi a simulării funcţionării acestora cu ajutorul diferitelor indicatoare, aparate de măsurat (multimetru, ampermetru, voltmetru, osciloscop, plotter, analizor logic etc.), surse de alimentare şi generatoare de semnal (generator de funcţii, generator de semnale binare etc.), programul permite şi efectuarea unor analize complexe asupra funcţionării circuitelor electronice (afişarea tensiunilor continue în punctele marcate ale schemei, trasarea caracteristicilor amplitudine-frecvenţă şi fază-frecvenţă, analiza funcţionării în regim tranzitoriu, afişarea componentelor armonice ale semnalelor).

2. Ecranul Electronics Workbench

Structura ecranului programului Electronics Workbench 5.12 este prezentată în figura de mai jos:

Componentele ecranului:

1. - Bara de meniu:

- File („Fişier” – operaţii de deschidere, salvare, importare-exportare fişiere)

- Edit („Editare” – operaţii de copiere, decupare, alipire, selectare, ştergere a componentelor circuitului)

- Circuit (operaţii legate de componentele circuitului – rotire, reorientare, mărire-micşorare)

- Analysis („Analiză” – metode de analiză a funcţionării circuitului: afişarea tensiunilor continue, trasarea caracteristicilor, analiza regimului tranzitoriu, afişarea componentelor armonice)

- Window („Fereastră” – gestionarea ferestrelor deschise)

- Help („Ajutor”)

2. - Bara de unelte („Toolbar”) – conţine butoane de comandă pentru cele mai

uzuale operaţii (deschidere, salvare, copiere, decupare, alipire etc.)

3. - Listele de componente („Parts Bin”):

- Favorites: conţine subcircuitele proprii ale utilizatorului

- Sources: conţine surse de alimentare în curent continuu şi alternativ

- Basic: conţine componentele de bază (rezistoare, condensatoare, relee, comutatoare, transformatoare)

- Diode: conţine tipurile de diode, inclusiv diacul, triacul, LED-ul, dioda Zener

- Transistors: conţine diferitele tipuri de tranzistoare bipolare şi cu efect de câmp

- Analogic ICs: conţine diferitele tipuri de circuite integrate analogice

- NIxed ICs: conţine diferitele tipuri de circuite integrate mixte (analog-digitale)

- Digital ICs: conţine diferitele tipuri de circuite integrate digitale

- Logic Gates: conţine diferitele tipuri de porţi logice

- Digital: conţine diferitele tipuri de componente digitale (sumatoare, bistabile, multiplexoare, registre de deplasare şi codificatoare)

- Indicators: conţine aparatele indicatoare disponibile (ampermetre, voltmetre, lămpi de semnalizare, afişaje etc.)

- Controls: conţine controalele (circuite de comandă) disponibile în program (ex. circuite de derivare şi de integrare, sumatoare şi limitatoare de tensiune etc.)

- Miscellaneous: conţine componentele care nu intră în altă categorie (siguranţe, linii de transmisie, cristale, motoare de curent continuu, tuburi cu vacuum, casete de text box şi blocuri de titlu)

- Instruments: conţine instrumentele disponibile (multimetru digital, generator de funcţii, osciloscop, analizor logic, generator de semnale digitale).

4. - Spaţiul de lucru (aici se plasează piesele componente ale circuitului de realizat)

5. - Linia de stare (prezintă informaţii despre starea simulării)

6. - Butonul de pornire-oprire a simulării („Activate simulation”)

7. - Butonul de pauză („Pause”) – întrerupe temporar simularea.

3. Realizarea şi testarea circuitelor electronice

3.1. Plasarea componentelor pe spaţiul de lucru şi setarea proprietăţilor

- Se dă clic pe lista de componente din care face parte componenta dorită şi se trage cu mouse-ul pe suprafaţa de lucru.

- Pentru setarea proprietăţilor se dă dublu clic pe componentă, sau se dă clic dreapta şi din meniul care apare se alege opţiunea Component Properties. Se va deschide fereastra cu proprietăţile componentei, cu mai multe pagini, ca de exemplu în cazul unui rezistor:

Lucrarea prezintă facilităţile oferite de aplicaţia Electronics Workbench şi modul în care se pot proiecta, testa şi simula circuitele electronice cu ajutorul acestei aplicaţiii.