Фильтрлердің түрлері

 

 

1.7 Шығындардың  әсері

 

Фильтртерді зерттеу  кезінде өткізілген, есептерді орындау  фильтртің барлық элементтер кедергілерінің резистивті құраушылары нөлге тең деп ұйғарылған, бірақ шың мәнінде олай болуы мүмкін емес. Резистивті кедергілердің бар болуы фильтртердің сипаттамасын нашарлатады, көбінесе мөлдірлік жолағындағы әлсірету есеп бойынша алынған мағыналардан үлкен, ал әлсіреуді сипаттамаларының тігі – контурдың беріктігінің кемуі үшін, есеп айырысатынмен салыстырғанда кіші болып шығады. Әсіресе шектес жиіліктің маңындағы және шексіз өшу жиіліктеріндегі шығындар көрінеді. Мысалы, нөлге тең катушкалардың кедергісі кезінде тізбектегі екінші тармақтың кедергісі нөлге тең, ал басқс  тізбекте - ∞. R_L≠0 кезінде тізбекті тармақтың кедергісі нөлден жоғары, ал параллель тармақтың кедергісі ∞ кіші болып шығады, ол фильтртер сипаттамаларының нашарлауына әкеледі.

Шығындар әсерін төмендету  үшін мүмкіндігінше үлкен берікті котушкалар мен конденсаторларды пайдалану керек, ол үшін үлкен магнитті өтімділікті өзекшелер, ал конденсаторлар үшін – шағын шығынды пайдаланады., Егер катушкалармен тізбектеп теріс кедергілі ковертерлерді қосатын болсақ резистивті кедергілерді төмендетуге болады.

 

 

 

 

 

 

2 Electronics Workbench программасы және оның негізгі  элементтері

 

 

2.1 Сұлба құрудың  негізгі принцптері

 

Кезкелген радиоэлектронды  құрылғы физикалық немесе математикалық  моделдеумен жасалады.Физикалық  моделдеу көптеген материалдық шығындарға алып келеді, өйткені жасалатын  барлық материалдық макеттерді істеуге  көп жұмыс кетеді.Сондықтан көп  жағдайда есептеу техникасын және заттарын қолдана отырып, моделдеуді жасайды. Осындай  программалардың бірі Electronics Workbench. Бұл программа өзінің қарапайымдылығымен және жеңілдігімен ерекшеленеді. Electronics Workbench программасы орта және жоғары оқу орындарында лабаротория және практикум сабақтарында көп қолданыс тапты.

EWB электрронды есептеу  жүйесі  лабаротория үшін таптырмайтын  қолданыс, өйткені мұнда барлық  жеңіл және қиын, анологты және  цифрлы радиофизикалы құрылғыларды  құрастыруғаболады.

Осы тәжрибелік жұмыста  Electronics Workbench электронды жүйелі моделдеу  прграммасының негізгі принцптері баяндалады.

– Windows  операциялық  жүйесінің негізгі принцптерін  білу;

– Негізгі өлшеуш құралдардың (осциллограф, мультиметр т.б) қолданылу  принцптерін білу;

– Радиоэлектронды құрлығының жеке элементтерін білу.

Electronics Workbench электронды  жүйелі моделдеу  прграммасымен  жұмысы: сұлба құру, өлшеуіш құралдарды  таңдау және қосу, және сұлбаларды  іске қосу, өтіп жатқан прцесстердің  нәтижесін алу.

Сұлба құрудың бастапқы жұмысы жұмыс үстелінде  EWB компонентттерін таңдаудан басталады.  EWB  программаның кітапханасындағы (1– сурет) он төрт бөлім сурет ретінде шақырылуы мүмкін. Кітапхананың таңдалған  бөлімнің катологы жұмыс жиегінің сол немесе оң жағында вертикалды түрде орналасады. Кітапхана бөлімінің таңдалған  катологын ашу үшін тышқаннның курсорын суретке  апарып, сол жақ батырмасын басамыз.Басқанымызда суреттің түсі сұр түстен ақшыл сұр түске өзгереді. Сұлба салу үшін компаненттің белгісін тышқанның сол жақ батырмасы арқылы жұмыс терезесіне орналастыру керек. Сұлба компонентін жұмыс үстеліне орналастырғаннан кейін,   оны бір-біріне тышқан көмегімен қосамыз.Программаның жұмыс жиегінде схеманың компаненттерін орналастыру арқылы,тышқанның оң пернесін басып, контексті мәзірді пайдалана аламыз.Бұл кезде өлшеу приборларға және бақылау нүктелеріне орын қалдыру керек.

 

 

Сурет 2.1 – EWB компонент кітапханасының  каталогтары

 

Схеманың ерекшеленген компонентін (қызыл түспен көрсетіледі) бұруға (Сtrl+R пернесінің көмігімен, саймандар  тақтасының комплексті мізірімен немесе міәзір пункітінен Сircuit > Rotate) немесе өске байланысты көлденең (тік) көшіруге болады.Бұрған кезде компаненттер сағат тілімен 90⁰ бұрышқа бұрылады.Өлшеуіш приборлар (амперметр, вольтметр, т.б) үшін командалар орындаған кезде, қосқыш клеммалар орындарымен ауысады.

Дайын схемадағы элементтерді бұруға  немесе жөндеуге қажетсіздеу, өйткені қосылған сымдардың шатасуына  әкелуі мүмкін. Бұл кезде компанентті  тізбектен ажыратқаннан кейін барып, бұруға болады.

Компоненттің белгішесін екі рет басу арқылы оның сипаттамсын өзгертуге болады. Тілдесу терезесінде қажетті параметрлер (өткізгіш түсі, регистордың кедергісі, транзистордың типі, және т.б) және таңдау «ОК» кнопкасын немесе «Enter» пернесін басу арқылы мақұлданады.

Егер схемада бірдей номиналды   компоненттер қолданылса, (мысалы,бірдей кедергілі регисторлар) онда бұндай компоненттің номиналын кітапханалар каталогынан алуға болады.Содан кейін компоненттің керек санын жұмыс үстеліне көшіреміз. Компоненттің наминалын өзгерту үшін, символдың графикалық суреттін тышқанмен екі рет шерту қажет және ашылған терезеде өзгертулер енгізу қажет.

Схемаларды құрған кезде,тышқанның  оң пернесімен басқанда шақырылатын  динамикалық мәзірмен қолданған  ыңғайлы.Мәзір: Help(көмек), Paste(қою), Zoom In (үлкейту), Zoom Out (кішірейту), Schematic Options (схеманың параметрлері), және  Add  <Компоненттің аты>  командаларынан тұрады.Бұл команда жұмыс үстеліне кітапхананың каталогына кірмей-ақ командаларды қосуға мүмкіндік береді. Add  <Компоненттің аты>  командасының саны мәзірде (резисторлар,жерлендіру белгісі т.б)жұмыс үстелінде бар компонент тізімен анықталады. 

Компопонеттерді орналастырғаннан кейін, олардың шығыстарын өткізгіштермен қосамыз. Бұл жерде компоненттің шығысына бірақ өткізгіш қосуға болатынын ескеруіміз керек. Қосуды орындау үшін, тышқанның курсорын компоненттің шығысына апарамыз, және қоршау пайда болғаннан кейін, тышқанның сол жақ пернесін басамыз, және жылжыту арқылы басқа компоненттің шығысына апарып қосамыз. Егер нүкте тізбекке қосылған болса, онда  толықтай қара боялады. Егер қиылған сымның ізі көрінсе, онда оны қайта қосу керек. Нүктеге қосылғышты сәтті қосқаннан кейін, және екі өткізгішті қосуға болады. Қосылғышты тізбектен өзгіңіз келсе, тышқанның курсорын тізібекке апарып, қоршау пайда болғаннан бос жерге апарып тышқанды басамыз.

Егер шығысты схемадағы  өткізгішке қосу керек болса,онда тышқанның  көмегімен әкеліп,тышқанның батырмасын жібереміз.Ескеретін жәйт қосатын  өткізгіштердің төсегіші автоматты  түрде өндіріледі.Қосу нүктесі өкізгішті қосу үшін ғана емес,жазуларды ерекшелеу үшін де ( өткізгіштегі токтың өлшем бірлігін,оның функционалды қолданылуын ) қажет.ОЛ үшін нүктеге екі рет шерту керек және ашылған терезеде керекті жазуды тереміз.Компоненттерді белгілеген кезде,белгіленген стандарттарды ескеру қажет.

Осциллограф және логикалық  анализатор  сияқты приборлар үшін, қосу өткізгіштері түрлі – түсті  болады, өйткені олардың түсі осциллографқа  сәйкес түсті анықтайды.

Әрбір элемент басқа  орынға көшірілуі мүмкін.Ол үшін ол ерекшеленуі керек және тышқанның көмегімен көшіріледі.Қосатын сымдардың орны  автоматты түрде өзгереді.Элементтердің бүкіл топшасын көшіруге болады: ол үшін тышқанның көмегімен бөліп алып, жаңа орынға көшіреміз.

 

 

2.2 Негізгі  элементтердің сипаттау

 

Моделдеуде қоданылатын  Electronic WorkBench электронды жүйесінде он төрт кітапхана компоненті барын айтқанбыз.Төменде негізгі компоненттеріне қысқаша анықтама белеміз.Компоненттің атауынан кейін жақшаның ішінде  қолданушыменөзгертілетін компоненттің параметрлері келтірілген.

Favorites – бұл бөлімде кітапханалар берілген сұлбада болса, сұлбашада орналасады.Сұлбашаны құру үшін, сұлбаның аймағын ерекшелеу керек.Ерекшелеген кезде келешекте сұлбашаның шығысы болатын өткізгіштерді сызықтар қиып өту керек.Келешекте тегі сұлбашаға жатпайтын өткізгіштер және компоненттер бөлініп алынған аймаққа кірмеуі керек.Осыдан кейін сұлбаша құратын тілдесу терезесі (Сircuit > Create Subcircuit немесе батырмалы қысқарту Ctrl + B) шақырылады. Name жолғында сұлбашаның аты еңгізіледі, келесі нұсқалар орындалады:

– Copy from Circuit – кітапхананың Favorites бөліміне өзгерусіз сұлбаша  көшіріледі;

– Move from Circuit – бөлінген жалпы сұлбадан сұлбаша түрінде  қиып алынып, басқа атпен кітапхананың Favorites бөліміне орналастырылады;

– Replace in Cricuit  – бөлінген бөлшек өзгерумен көшріліеді;

 

Сұлбашаны көру немесе жөндеу үшін оның белгішесіне тышқанмен  екі рет шерту қажет. Сұлбашаны  жөндеу,сұлбаларды жөндеудің жалпы  ережесімен өтеді.Сұлашаға қосымша  немесе артық шығысты құру тышқанның  көмегімен орындалады.

Сұлбашаға «жерлендіруді» еңгізу қажетсіз, өйткені бұлдай сұлбашалардың  көп болуы модельдеу прцессін бауялатады.Тиімдісі сұлбашада кейін  жерлендірілетін жеке шығыс қарастыру.

Sources – сигналдардың көздері.Сигналдардың көздері болып тек қана қоректендіру көздері саналмайды, сонымен қатар басқарылатын көздерде

болып табылады.

 

Батарея (кенеу).Ұзын жолақ оң клеммаға сәйкес келеді;

 

 

Жерлендіру (белгі);

 

 

Айнымалы синусоидалды кернеудің  көзі;

 

 

Тұрақты токтың көзі (ток);

 

 

Айнымалы синусоидалды токтың көзі;

 

 

Токпен немесе кернеумен басқарылатың кернеудің көзі;

 

 

Токпен немесе кернеумен басқарылатың токтың көзі;

 

 

+5 және +15 В аралығында алынған  кернеу;

 

 

Бір полярлы тікбұрышты импульстің генераторы;

 

 

Амплитуда – модулденген тербелістердің генераторы;

 

 

Фаза – модулденген тербелістердің генераторы;

 

 

Кернеумен басқарылатын синусоидалды түрдегі кернеудің көзі;

 

 

Кернеумен басқарылатын үшбұрышты  түрдегі кернеудің көзі;

 

 

Кернеумен басқарылатын тікбұрышты түрдегі  кернеудің көзі;

 

 

Күтуші мультивибратор;

 

 

Уақытпен генерлейтін сигналдың  бөлшек – сызықты тәуелді

кернеудің көзі, файлдың  атымен анықтайды;

 

Кернеумен басқарылатын бөлшек –  сызықты кернеудің көзі;

 

 

Екі алдынала алынған жиілікті  синусоидалды  тербеліс көзі;

 

 

Полиномиалды кернеу көзі;

 

 

Сызықты емес кернеу көзі;

 

 

Basic – барлық пассивті компонеттер, сонымен қатар коммуникационды құрылғылар жиналған  кітапхана.

 

 

Қосу нүктесі.Бұған төрт өткізгіш қосуға болады;

 

 

Резистор (кедергі);

 

 

Конденцатор (сыйымдылық);

 

 

Трансформатор;

 

 

Ауыстырып – қосқыш, берілген уақытта  автоматты түрде қосып

немесе ажыратады;

 

Кіретін кернеу немесе токтың белгіленген  диапазонда

 

Тізбектей қосылған  резисторі  бар тұрақты токтың көзі (кедеогі,

кернеу);

 

Патенциометр (реостат). «Кеу» пернесін басқанда кедергі берілген

пайызға төмендейді. Shift + «Кеу» пернесін басқанда берілген

  пайызға  кемиді;  

 

Резимтор (кедергі);

 

 

  Индуктивтілік катушкасы (индуктивтілік);

 

 

Реле;

 

 

Бірдей наминалды сегіз тәуелсіз жиынтығы (кедергі);

 

 

Электрлі конденцатор (сыйымдылық);

 

 

Айнымалы сыйымдылықтың конденсатор  және

индуктивтіліктің катушкасы.

 

Diodes – диодтар:

 

Жартылай өткізгішті диод;

 

 

Шокли диоды;

 

 

Стабилитрон (түрі);

 

 

   Светодиод (түрі);

 

 

Түзеткіш көпір;

 

 

Тиристор немесе динистор (түр);

 

 

Симметриялы динистор немесе диак (түр);

 

 

Симметриялы тринистор немесе триак (түр);

 

 

Transistors – тразисторлар:

 

n – p – n  немсе p – n – p транзисторла;

 

 

p – n  өтумен басқарылатын  өрісті транзисторлар;

 

 

Өрісті МОП – транзисторлар;

 

 

Logic Gates – логикалы сандық микросұлбалар;

 

 

ЖӘНЕ, ЖӘНЕ – ЕМЕС логикалық элементтер;

 

 

Логиалық элементтер;

 

 

НЕМЕСЕ, НЕМЕСЕ – ЕМЕС логикалық  элементтері;

 

 

ЕМЕС логикалық элементтері;

 

 

Тристабилді буфер (үш күйлі элемент) және буфер;

 

 

Шмидт триггері;

 

 

Digital – Сандық микросұлбалар:

 

Жартылай сумматор және толық сумматор;

 

 

RS – триггер;

 

 

D – триггерлер;

 

 

Мультиплексорлардың сериялы микросұлбалары;

 

 

Декодерлердің сериялы микросұлбалары;

 

 

Кодерлердің сериялы микросұлбалары;

 

 

Арифметико – логикалық құрылғы элементтерінің сериялы