Как правильно работать с авиационными электрическими схемами

Применение интегральных схем в авиационной радиоэлектронике Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Акзигитов А.Р., Никитин В.Д.

Рассматривается преимущество интегральных микросхем при использовании их в сложных авиационных ЭС.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

APPLICATION OF INTEGRATED CIRCUITS In Avionics

This article considers the advantages of integrated circuits when used in complex aircraft ES.

Текст научной работы на тему «Применение интегральных схем в авиационной радиоэлектронике»

диоэлектроники : сб. науч. ст. Краснояр. гос. техн. ун-та. М. : Радио и связь. 2006. С. 446-450.

1. Vovk V. I., Lipin A. V., Saranskij Ju. N. Zonal’naja navigacija: uchebnoe posobie. SPB. : Akademija GA, 2004. 145 s.

2. Bochkarev V. V., Kryzhanovskij G. A., Suhih N. N. Avtomatizirovannoe upravlenie dvizheniem aviacionnogo

transporta ; pod red. G. A. Kryzhanovskogo. M. : Transport, 1999. 298 s.

3. Vychuzhanin V. B., Borsoev V. A. Metody povyshenija dostovernosti peredachi dannyh po sputnikovym kanalam svjazi pri UVD s avtomaticheskim zavisimym nabljudeniem // Sovremennye problemy radiojelektroniki : sb. nauch. st. Krasnojar. gos. tehnich. un-ta. M. : Radio i svjaz’, 2006. S. 446-450.

ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ В АВИАЦИОННОЙ РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕ

А. Р. Акзигитов, В. Д. Никитин

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: pnk-sibsau@mail.ru

Рассматривается преимущество интегральных микросхем при использовании их в сложных авиационных ЭС. Ключевые слова: интегральные микросхемы, аналого-цифровой преобразователь.

APPLICATION OF INTEGRATED CIRCUITS IN AVIONICS

A. R. Akzigitov, V. D. Nikitin

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: pnk-sibsau@mail.ru

This article considers the advantages of integrated circuits when used in complex aircraft ES. Keywords: integrated microcircuits, analog-to-digital converter.

Одной из основных проблем, стоящих перед гражданской авиацией (ГА), является широкое внедрение бортовых и наземных систем навигационного радиотехнического оборудования, обеспечивающих автоматизацию управления воздушным движением (УВД), взлетом и посадкой самолетов и повышающих безопасность и регулярность полетов. Сложность и многообразие задач, решаемых авиационными электронными системами (ЭС), объясняют сложность их аппаратурной реализации, большие массы и объемы аппаратуры, требуют высокой точности и надежности работы авиационных ЭС в реальных условиях эксплуатации. В то же время существует необходимость уменьшения массы и габаритов бортовой электронной аппаратуры.

Решение указанных противоречий состоит в разработке, изготовлении и применении авиационной электронной аппаратуры (ЭА) с широким использованием интегральных микросхем и микрокомпонентов. Практическое решение этой проблемы основывается на совершенствовании методов конструирования авиационной ЭА, опирающихся на использование тонкопленочной и твердотельной технологии многослойных печатных плат, современных магнитных материалов, внедрение функционально-узлового метода проектирования, высокопроизводительных методов производства, стандартизации и унификации авиационной ЭА [1].

Интегральные микросхемы, являясь основной элементной базой микроэлектроники и радиоэлектроники, позволяют реализовать подавляющее большинство аппаратурных функций, обладают высокой температурной стабильностью и технологической однородностью. Стоимость их изготовления постоянно снижается.

Развитие микроэлектроники способствовало появлению малогабаритных, высоконадежных и экономичных устройств вычислительной техники на основе цифровых интегральных схем (ИС). Интегральная схема — это помещенная в единый герметизированный корпус электронная цепь, в которой функции отдельных электронных элементов или их совокупностей выполняют области из проводящих, полупроводниковых и диэлектрических материалов. Транзисторы и диоды, резисторы и соединительные проводники в ИС формируются в течение одной последовательности технологических операций и не могут конструктивно быть отделены друг от друга.

Отличительными особенностями ИС являются многопозиционные методы изготовления электронных цепей или их частей. С точки зрения технологического изготовления более предпочтительными являются схемы, состоящие из минимального количества типов элементов, причем требования к допускам и размерам этих элементов не должны быть жесткими.

Эксплуатация и надежность авиационной техники

Эти обстоятельства предопределили направление, по которому цифровые ИС проектируются и выпускаются в основном как полупроводниковые схемы с потенциальными связями. Основным признаком ИС является наличие связи по постоянному току между входами и выходами элементов. Схемотехническая реализация многообразия ИС потенциального типа осуществляется на основе ряда типовых базовых, функциональных элементов.

Требования снижения мощности потребления, массогабаритных характеристик и увеличения быстродействия вычислительных средств привели к созданию различных ИС, отличающихся как техническими характеристиками, так и принципами схемотехнической организации. Как правило, разработка цифровых ИС проводится сериями. Серия представляет собой набор интегральных схем, имеющих единую схемотехническую организацию и конструктивно-технологическую основу. Состав серий ИС обычно представлен комбинационными схемами, реализующими простые логические функции, и триггерными схемами, В отдельные серии входят также и функционально сложные схемы, представляющие собой узлы и блоки вычислительных устройств.

Одним из критериев, характеризующих технологический уровень производства интегральных микросхем с учетом их размеров и массы, является степень интеграции компонентов схем в пределах конструктивной единицы. Обычно степень интеграции характеризуют числом элементов, расположенных на кристалле.

За последние 10 лет число транзисторов, расположенных на кристалле, возросло на два порядка вследствие уменьшения размеров активных элементов и применения новых технологических процессов. Высокий уровень интеграции позволил перейти в настоящее время к изготовлению на одном кристалле сложных функциональных узлов, например, блоков обработки данных, устройств микропрограммного управления, приоритетного прерывания и др. [2].

Перспективы повышения степени интеграции связаны с использованием различных перспективных модификаций технологических процессов, с учетом которых можно прогнозировать получение степени интеграции до 106 элементов на кристалл. Теоретический предел для плотности МОП-транзисторов (типа металл — окисел — проводник), расположенных на одной пластине, составляет 107. 108 элементов на 1 см2. Количество элементов, расположенных на одном кристалле, для полупроводниковых микросхем уже достигло нескольких сот тысяч.

Следует отметить также еще одно важное преимущество интегральных микросхем при использовании их в сложных авиационных ЭС. Поскольку подобные авиационные ЭС строятся на основе функциональных блоков определенного типа, необходимо обеспечить унификацию связей между этими блоками, что влечет за собой определенную аппаратурную избыточность. При применении микросхем благодаря их высокой надежности и малой стоимости (в пересчете на одну выполняемую функцию) введение аппаратурной избыточности незначительно отражается

на характеристиках системы, и оказывается возможной реализация функционально-узлового принципа построения авиационной ЭА.

Успехи, достигнутые в области разработки микропроцессоров и запоминающих устройств с использованием новой микроэлементной базы, открывают новые возможности усовершенствования существующих и разработки принципиально новых авиационных ЭС.

В настоящее время на самолетах ГА внедряется ЭА, полностью либо частично выполненная на интегральных микросхемах и новой микроэлементной базе. К такой аппаратуре относятся доплеровские измерители путевой скорости и угла сноса самолета, радиоаппаратура систем ближней навигации и посадки, бортовые навигационные радиолокаторы, радиокомпасы, радиовысотомеры, навигационные вычислители и др. В значительной мере расширяется использование новой элементной базы в наземных радиосредствах навигации и управления воздушным движением.

Разработка проверочной аппаратуры (ПА) в последнее время все более актуальна, так как дорабатываемые системы на старых самолетах (Ту-154, Ил-76, Ил-86) и системы на новых самолетах (Ту-204, Ту-214, Гу-334, Ил-96, Ил-114, Ан-140, Ан-74ТК-300) построены на новой элементной базе. Системы дорогостоящие, а проверочная аппаратура на порядок дороже самих систем, это связано с тем, что производство осуществляется небольшими партиями, а затраты производства на изготовление интегральных схем велики. Поэтому большинство авиакомпаний отказываются оснащать свои лаборатории новой ПА, из-за этого для проведения регламентных работ или при поломке систем и блоков их необходимо отправлять на завод-изготовитель, что весьма дорого. В специализированных магазинах радиодеталей стоимость логических элементов и интегральных схем незначительна, поэтому весьма целесообразно разрабатывать, конструировать и сертифицировать ПА собственными силами на базе технических вузов и лабораторий авиапредприятий, что в десятки раз снизит стоимость ПА и уменьшит затраты на техническое обслуживание и ремонт (ТО и Р).

Наиболее целесообразно осуществлять разработку ПА с применением ЭВМ, так как на 70 % современное авиационное и радиоэлектронное оборудование (А и РЭО) состоит на базе цифровой электроники, поэтому необходимо сопряжение разряда выходного цифрового сигнала с блоков с разрядностью цифрового сигнала ЭВМ. Если сигнал аналоговый, то ввести его в ЭВМ через аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) и произвести его анализ на соответствие допустимым значениям.

1. Регламенты технической эксплуатации самолета Ту-154М. Т. 3 (А и РЭО). М. : Воздушный транспорт, 1990.

2. Техническая эксплуатация летательных аппаратов : учебник для вузов / Н. Н. Смирнов, Н. И. Влади-

миров, Ж. С. Черненко и др. ; под ред. Н. Н. Смирнова. М. : Транспорт, 1990.

1. Reglamenty tehnicheskoj jekspluatacii samoleta Tu-154M. T. 3 (A i RJeO). M. : Vozdushnyj transport, 1990.

2. Tehnicheskaja jekspluatacija letatel’nyh apparatov : ucheb. dlja vuzov / N. N. Smirnov, N. I. Vladimirov, Zh. S. Chernenko i dr. ; pod red. N. N. Smirnova. M. : Transport,1990.

ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ НАДЕЖНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЕРТОЛЕТОМ МИ-8

Р. А. Акзигитов, А. Р. Акзигитов, Ю. А. Макаренко

Повышение эффективности использования по назначению авиационной техники при обеспечении высокой безопасности полетов — главный источник укрепления и роста экономики предприятий гражданской авиации.

Ключевые слова: эффективность, надежность, безопасность, новые методы изучения.

INCREASE OF RELIABILITY OF MI-8 HELICOPTER HYDRAULIC CONTROL SYSTEM

R. A. Akzigitov, A. R. Akzigitov, lu. A. Makarenko

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: pnk-sibsau@mail.ru

Improving the efficiency of the intended use of aircraft while ensuring high safety is the main source of economic growth and strengthening of civil aviation enterprises.

Keywords: efficiency, reliability, security, new methods of study.

Для повышения эффективности использования авиационная техника совершенствуется, растет насыщение летательных аппаратов автоматическими системами управления и регулирования, аналоговыми и цифровыми вычислительными устройствами. Однако при этом возрастают сложность систем авиационной техники, число элементов, узлов, блоков изделий. Каждый из элементов в процессе работы может отказать. И чем больше элементов в изделии, тем будет больше вероятность того, что в полете хотя бы один из этих элементов откажет. А появление отказа определенных изделий в полете может быть причиной предпосылки к летному происшествию или самого происшествия. Таким образом, усложнение авиационной техники для повышения ее эффективности усложняет и проблему повышения ее надежности и безопасности полетов.

По данным ИКАО, около 20. 30 % всех авиационных происшествий (АП) происходят из-за отказов авиационной техники, до 14 % АП являются следствием низкого качества технического обслуживания авиационной техники, т. е. происходят по вине инженерно-технического состава авиационных предприятий.

Поэтому в последние годы внимание научных и инженерно-технических работников, занятых реше-

нием задач эксплуатации авиационной техники, обращено к этим проблемам. Успешное их решение позволит существенно улучшить показатели использования вертолетов, надежности работы их систем и изделий, регулярности полетов, исправности и экономичности эксплуатации [1].

Низкую надежность, заложенную при создании изделий авиационной техники, трудно компенсировать даже высоким качеством ее технического обслуживания. При этом возрастают время и трудозатраты на обслуживание авиационной техники, так как при малой ее надежности необходимо увеличивать глубину и частоту контроля ее технического состояния, объемы профилактических и восстановительных работ.

Чтобы обеспечить высокую эффективность гражданской авиации, к авиационной технике предъявляются жесткие требования в отношении ее надежности, качества работы, простоты и трудоемкости ее использования в полете, трудоемкости и времени технического обслуживания и восстановления.

Надежность авиационной техники оценивается с помощью специальных численных критериев. Это позволяет установить ее соответствие требованиям летной и технической эксплуатации, выполнять расчеты потребных ресурсов авиатехники. Это позволяет

Эксплуатация беспилотных авиационных систем

Описание компетенции

Компетенция включает в себя знание принципов функционирования беспилотных авиационных систем, чтение электрических схем и чертежей, основы пайки и поиск неисправностей в электрической схеме. Специалист по этой компетенции должен уметь делать пайку и сборку электрических схем, подбирать оптимальное сочетание компонентов беспилотных летательных аппаратов.

Статус компетенции

Основная

Области применения и общая характеристика основных типов авиационных электрических машин Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Воложанина Е.И., Нетягин М.О.

Авиационные электрические машины играют очень важную роль в оборудовании летательных аппаратов . От них зависит работоспособность всего электрического оборудования самолета. Какие-то авиационные электрические машины не претерпели почти никаких изменений, а какие-то, наоборот, совершенствуются. Все это для того, чтобы они становились и оставались максимально надежными. В авиации применяются только самые надежные и безопасные виды АЭМ, которые проверены временем.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

APPLICATION SPHERE AND GENERAL CHARACTERISTICS OF THE MAIN TYPES OF AIRCRAFT ELECTRICAL MACHINES

Aviation electrical machines have a very important role in aircraft equipment . The operability of all electrical equipment of the aircraft is really significant. Some aviation electrical machines have not undergone any change, but on the contrary they have improved. All this is to ensure that they become and stay the most reliable. Aviation uses only the most reliable and safe forms of AEM, which is time-tested.

Текст научной работы на тему «Области применения и общая характеристика основных типов авиационных электрических машин»

Эксплуатация и надежность авиационной техники

географическое местоположение, направление, трассу и скорость движения воздушных судов. Данная система повысит безопасность полётов воздушных судов за счёт повышения достоверности и оперативности передачи навигационных данных, точности отображения навигационной обстановки в центрах управления воздушным движением.

2. Разработка схемы связи наземного комплекса УВД и бортового комплекса ВС. На борту ВС предлагается использовать интегрированный приемо-индикатор МРК-22М, состоящий из угломерного приемоиндикатора спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/ GPS и терминала глобальной мобильной спутниковой связи системы GLOBALSTAR.

Он предназначен для высокоточного определения географических и прямоугольных координат вертолетов, самолётов, их скорости, курса, угла сноса, крена, тангажа. Обеспечивает в режиме реального времени определение трехмерного положения ВС в заданную точки пункта промежуточного маршрута с учётом высоты, что необходимо при выполнении полётов в горных местностях и над ледяными и водными поверхностями в высоких широтах и на малой высоте при посадке. Обмен информацией осуществляется по каналам передачи данных ССС GLOBALSTAR, в СВ (0,3. 30 МГц), КВ (3. 30 МГц), УКВ-диапазонах волн и через геостационарные ИСЗ [3].

Система сопряжения связи компьютера, находящегося на земле, и интегрированного приемоиндика-тора МРК-22. Система работает следующим образом: она передает файл аэронавигационных данных (широта, долгота, азимут) спутниковому модему, а тот излучает сигналы к ретранслятору спутниковой системы «Глобалстар». Наземный абонентский терминал находится в режиме ожидания. Блок приемопередатчика принимает от спутника информацию и передает её наземному компьютеру [4].

Внедрение данной системы CNS/ATM позволит достичь определенных целей, таких как:

— повышение точности навигации и наблюдения;

— спрямление траектории полетов;

— уменьшение интервалов между воздушными судами и увеличение пропускной способности, следовательно, повышение эффективности для авиаперевозчиков;

— снятие с эксплуатации наземных средств, экономия затрат для поставщиков управления воздушным движением.

1. Бочкарев В. В., Кравцов В. Ф., Крыжанов-ский Г. А. и др. Концепция и системы CNS/ ATM в гражданской авиации. М. : Академкнига, 2003. 415 с.

2. Пятко С. Г. Методы повышения точности прогнозирования траекторий : дис. . канд. техн. наук : 05.22.13 / Академия ГА. Л., 1985. 256 с.

3. Неделько С. Н. Разработка методов повышения надежности управления воздушным движением при отказах наземных радиотехнических средств : дис. . канд. техн. наук : 05.22.13 / Академия ГА. Л., 1986. 256 с.

4. Плясовских А. П. Разработка методов и средств процедурного контроля воздушного движения : дис. . д-ра. техн. наук : 05.22.13 / Университет ГА. СПб., 2005. 342 с.

1. Bochkarev V. V., Kravtsov V. F., Kryzha-novsky G. A. Koncepciya i sistemy CNS/ATM v grazhdanskojaviacii [The concept and CNS / ATM systems in civil aviation]. M. : ECC «Akademkniga», 2003. 415 p.

2. Pyatko S. G. Metodypovysheniyatochnostiprog-nozirovaniyatraektorij [Methods to improve the accuracy of forecasting trajectories]: Diss. cand. tehn. Sciences: 05.22.13 Academy of Civil Aviation. L., 1985. 256 p.

3. Nedelko S. N. Razrabotka metodov povysheniya nadezhnosti upravleniya vozdushnym dvizheniem pri otkazah nazemnyh radiotekhnicheskih sredstv /Development of methods for improving the reliability of air traffic in case of failure of ground radio equipment]: Diss. cand. Sciences: 05.22.13 Academy of Civil Aviation. L., 1986. 256 p.

4. Plasovskaya A. P. Razrabotkametodov i sredstvprocedurnogokontrolyavozdushnogodvizheniya [Development of methods and means of procedural air traffic control]: Diss. Doctor. tehn. Sciences: 05.22.13 / University of Civil Aviation. S.Peterburg, 2005. 342 p.

ПРОБЛЕМА И МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ В ТРУДНОДОСТУПНЫХ РАЙОНАХ

А. С. Андронов, В. В. Перемышленников, А. В. Вишнев

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

В процессе обеспечения воздушного движения одной из важных задач является непрерывное определение местоположения воздушных судов. Именно оно позволяет контролировать выполнение заданного плана полета и фиксировать отклонения от маршрута, а также в случае аварии или катастрофы незамедлительно проводить поиск, обнаружение и спасение воздушных судов.

Ключевые слова: аэронавигация, радионавигационные бортовые системы.

Решетнеескцие чтения. 2015

PROBLEMS AND THEIR SOLUTIONS WITH DETERMINATION OF AIRCRAFT

POSITION IN REMOTE AREAS

A. S. Andronov, V. V. Peremyishlennikov, A. V. Vishnev

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation. E-mail: pnk-sibsau@mail.ru

In the process of providing air traffic one of the most important tasks is the continuous positioning of aircraft. It makes possible to control the execution of a predetermined flight plan and record deviations from the route, as well as in the event of an accident or disaster promptly conduct a search, detection and rescue of aircraft.

Keywords: air navigation, radio navigation airborne systems, database, area navigation, efficiency.

Большие трудности возникают при выполнении данной задачи в районах, где отсутствуют радиолокационные станции, в горных местностях, лесных массивах, в высоких широтах и на малых и предельно малых высотах.

Целесообразно решать данную проблему с использованием спутниковых навигационных систем, спутниковых систем связи и систем автоматического мониторинга транспортных средств [1].

Решение задачи создания единого радионавигационного поля для всей РФ в обозримом будущем не ставится, так как размещение соответствующей радионавигационной аппаратуры на земле и создание необходимой инфраструктуры в труднодоступных и отдаленных районах экономически невозможно из-за огромных материальных и других затрат.

Естественным путем решения указанной задачи является использование спутниковых навигационных систем типа ГЛОНАСС и GPS.

Однако на данный момент система ГЛОНАСС развернута примерно на 30 % своих возможностей (используется в ИСЗ), и в ближайшей временной перспективе ожидать ввода ее в полнообъемную эксплуатацию нереально. Система GPS не предусматривает возможности обеспечения навигации ВС над всей территорией России и может это сделать только при совместном использовании с системой ГЛОНАСС [2].

В этой связи возникает важная научно-техническая задача обеспечения навигации ВС при доставке грузов и людей в труднодоступные районы страны в условиях отсутствия единого радионавигационного поля путем использования для этих целей штатного бортового радиотехнического оборудования.

Мониторинг воздушных судов занимает важное место в организации воздушного движения, в связи с чем системы для осуществления мониторинга должны быть точными и надёжными. В данной статье предлагается дополнительная система по съемке и анализу местности для более точного определения координат самолёта и более точного мониторинга воздушных судов.

Работу данного комплекса можно представить в виде структурной схемы, состоящей из:

— блока оптической съёмки;

— блока инфракрасной съёмки;

— блока совмещения изображений;

— блока анализа изображения;

— блока передачи информации.

Блок оптической съёмки осуществляет съёмку обыкновенной оптической камерой с заданной частотой для получения изображения, привычного человеческому глазу. В качестве примера возьмём фотографию города Красноярска с высоты.

Облака мешают рассмотреть поверхность земли и более точно определить местоположение воздушного судна. Для решения этой проблемы применяется блок инфракрасной съёмки.

Блок совмещения изображений суммирует изображения, полученные с двух камер для получения изображения, привычного человеческому глазу, при этом максимально отчищенного от облаков.

В блоке анализа изображения происходит сравнивание совмещённого изображения с заранее отснятыми фотографическими картами, например Google Maps. Сравнивание происходит подобно поиску информации в Интернете: специальные поисковые роботы осматривают весь Интернет и причисляют определённый индекс каждому найденному изображению [3].

По результатам анализа блок определяет координаты сделанного снимка и, соответственно, координаты самого самолёта.

Полученные координаты отправляются на диспетчерские пункты. Также при запросе в автоматическом режиме на диспетчерские пункты отправляется снимок с камер, что поможет более точному мониторингу воздушного судна.

Представленная система повышает точность и качество мониторинга воздушных судов, в том числе и в труднодоступных районах, помогает при авиационном происшествии определить его координаты. Однако система не лишена недостатков: снижается эффективность при высокой облачности, в тёмное время суток, а также при однообразности ландшафта, например густой лес.

Мониторинг воздушных судов с помощью системы низкоорбитальной спутниковой связи «Иридиум» в комплексе с системой передачи данных GSM имеет ряд преимуществ, которые позволяют работать с этой системой в труднодоступных районах, например полное покрытие земного шара.

Данная система позволяет контролировать состояние (до 8 контактных датчиков и до 4 параметрических датчиков) и местоположение (а также скорость движения, пройденное расстояние и др.) транспортного средства и передавать информацию по каналу GSM

Компьютерное моделирование электрических схем при помощи программы Electronics Workbench

Electronics Workbench -электронная лаборатория на компьютере у Вас под рукой !

Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench предназначена для моделирования и анализа электрических схем.

Правильно говорить: система моделирования и анализа электрических схем Electronics Workbench, но для краткости здесь и далее мы будем называть её программой.

Программа Electronics Workbench позволяет моделировать аналоговые, цифровые и цифро-аналоговые схемы большой степени сложности. Имеющиеся в программе библиотеки включают в себя большой набор широко распространенных электронных компонентов. Есть возможность подключения и создания новых библиотек компонентов. Параметры компонентов можно изменять в широком диапазоне значений. Простые компоненты описываются набором параметров, значения которых можно изменять непосредственно с клавиатуры, активные элементы — моделью, представляющей собой совокупность параметров и описывающей конкретный элемент или его идеальное представление. Модель выбирается из списка библиотек компонентов, параметры модели также могут быть изменены пользователем. Широкий набор приборов позволяет производить измерения различных величин, задавать входные воздействия, строить графики. Все приборы изображаются в виде, максимально приближенном к реальному, поэтому работать с ними просто и удобно. Результаты моделирования можно вывести на принтер или импортировать в текстовый или графический редактор для их дальнейшей обработки.

Основные достоинства программы

Работа в реальной лаборатории требует больших временных затрат на подготовку эксперимента. Теперь, с появлением Electronics Workbench, электронная лаборатория всегда будет под рукой, что позволяет сделать изучение электрических схем более доступным.

В природе не существует двух совершенно одинаковых элементов, то есть все реальные элементы имеют большой разброс значений, что приводит к погрешностям в ходе проведения эксперимента. В Electronics Workbench все элементы описываются строго установленными параметрам, поэтому каждый раз в ходе эксперимента будет повторяться результат, определяемый только параметрами элементов и алгоритмом расчета.

— Удобство проведения измерений

Учеба невозможна без ошибок, а ошибки в реальной лаборатории порой очень дорого обходятся экспериментатору. Работая с Electronics Workbench, экспериментатор застрахован от случайного поражения током, а приборы не выйдут из строя из-за неправильно собранной схемы. Благодаря этой программе в распоряжении пользователя имеется такой широкий набор приборов, который вряд ли будет доступен в реальной жизни.

Таким образом, у Вас всегда имеется уникальная возможность для планирования и проведения широкого спектра исследований электронных схем при минимальных затратах времени. Графические возможности Сложные схемы занимают достаточно много места, изображение при этом стараются сделать более плотным, что часто приводит к ошибкам в подключении проводников к элементам цепи. Electronics Workbench позволяет разместить схему таким образом, чтобы были чётко видны все соединения элементов и одновременно вся схема целиком. Возможность изменения цвета проводников позволяет сделать схему более удобной для восприятия. Можно отображать различными цветами и графики, что очень удобно при одновременном исследовании нескольких зависимостей. Стандартный интерфейс Windows Программа Electronics Workbench использует стандартный интерфейс Windows, что значительно облегчает её использование. Интуитивность и простота интерфейса делают программу доступной любому, кто знаком с основами использования Windows.

Для установки программы необходимы

• IBM-совместимый компьютер с модификацией процессора не ниже 486;

• не менее 4 MB свободного пространства на жёстком диске;

• операционная система Microsoft Windows 3. 1 или более поздние версии;

• манипулятор типа мышь.

Компоненты и проведение экспериментов

В библиотеки компонентов программы входят пассивные элементы, транзисторы, управляемые источники, управляемые ключи, гибридные элементы, индикаторы, логические элементы, триггерные устройства, цифровые и аналоговые элементы, специальные комбинационные и последовательные схемы. Активные элементы могут быть представлены моделями как идеальных, так и реальных элементов. Возможно также создание своих моделей элементов и добавление их в библиотеки элементов. В программе используется большой набор приборов для проведения измерений: амперметр, вольтметр, осциллограф, мультиметр, Боде-плоттер (графопостроитель частотных характеристик схем), функциональный генератор, генератор слов, логический анализатор и логический преобразователь.

Анализ схем Electronics Workbench может проводить анализ схем на постоянном и переменном токах. При анализе на постоянном токе определяется рабочая точка схемы в установившемся режиме работы. Результаты этого анализа не отражаются на приборах, они используются для дальнейшего анализа схемы. Анализ на переменном токе использует результаты анализа на постоянном токе для получения линеаризованных моделей нелинейных компонентов. Анализ схем в режиме АС может проводиться как во временной, так и в частотной областях. Программа также позволяет производить анализ цифро-аналоговых и цифровых схем. В Electronics Workbench можно исследовать переходные процессы при воздействии на схемы входных сигналов различной формы.

Операции, выполняемые при анализе: Electronics Workbench позволяет строить схемы различной степени сложности при помощи следующих операций:

• выбор элементов и приборов из библиотек,

• перемещение элементов и схем в любое место рабочего поля,

• поворот элементов и групп элементов на углы, кратные 90 градусам,

• копирование, вставка или удаление элементов, групп элементов, фрагментов схем и целых схем,

• изменение цвета проводников,

• выделение цветом контуров схем для более удобного восприятия,

• одновременное подключение нескольких измерительных приборов и наблюдение их показаний на экране монитора,

• присваивание элементу условного обозначения,

• изменение параметров элементов в широком диапазоне. Все операции производятся при помощи мыши и клавиатуры. Управление только с клавиатуры невозможно.

Путем настройки приборов можно:

• изменять шкалы приборов в зависимости от диапазона измерений,

• задавать режим работы прибора,

• задавать вид входных воздействий на схему (постоянные и гармонические токи и напряжения, треугольные и прямоугольные импульсы).

Графические возможности программы позволяют:

• одновременно наблюдать несколько кривых на графике,

• отображать кривые на графиках различными цветами,

• измерять координаты точек на графике,

• импортировать данные в графический редактор, что позволяет произвести необходимые преобразования рисунка и вывод его на принтер.

Скачать программу моделирования электрических схем можно отсюда:

Компьютерная программа EWB 512 (современное название Multisim) предназначена для проектирования аналоговых и цифровых электронных схем. Большое число встроенных в программу активных и пассивных элементов электронных схем, измерительных приборов и источников сигналов позволяет снимать параметры созданных электронных схем в реальном масштабе времени, с достаточной, не только для учебных целей, но и для профессиональных разработок, точностью.