Главная страница
Навигация по странице:

  • Межрегиональный центр переподготовки специалистов Экзаменационная работа

  • 1. Какие компоненты можно использовать в среде МС3

  • 2. Назначение команды DEF

  • 3. Назначение окна «Пределы анализа»

  • 4. Из каких соображений выбирается параметр «Коэффициент усиления»

  • 5. Как можно вызвать анализируемую схему из библиотеки

    		•

    Программное обеспечение схемотехнических устройств. Экзаменационные билеты по курсу Программное обеспечение инфокоммуникационных технологий


    Скачать 0.58 Mb.
    НазваниеЭкзаменационные билеты по курсу Программное обеспечение инфокоммуникационных технологий
    АнкорПрограммное обеспечение схемотехнических устройств
    Дата10.01.2021
    Размер0.58 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файла20.docx
    ТипЭкзаменационные билеты
    #166890

    Федеральное агентство связи РФ

    Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования

    «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

    (СибГУТИ)
    Межрегиональный центр переподготовки специалистов

    Экзаменационная работа


    По дисциплине: Программное обеспечение схемотехнических устройств


    Проверил: Чухров А.С.


    Новосибирск, 2020 г.


    Экзаменационные билеты по курсу «Программное обеспечение инфокоммуникационных технологий»



    Билет 20.

    1. Какие компоненты можно использовать в среде МС3 ?

    Analog Primitives

    PassiveComponents — резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды, длинные линии, диод повернутый на 45, трансформатор, магнитный сердечник, стабилитрон (рис.5.2).



    Рисунок 5.2. Компоненты закладки Passive Components
    ActiveDevices — n-p-n и p-n-p биполярные транзисторы, МДП-транзисторы с каналом n- и p- типов (NMOS, PMOS), МДП-транзисторы с индуцированным каналом n- и p- типов (DNMOS, DPMOS), полевые транзисторы с управляющим p-n переходом с каналом n- и p- типов (NJFET, PJFET), операционные усилители (OPAMP), арсенид-галлиевые полевые транзисторы (GaAsFET).

    Основные пассивные и активные примитивы могут быть выбраны с помощью группы иконок на верхней панели инструментов:


    Рисунок 5.3. - Вид иконок на верхней панели инструментов

    WaveformSources (Источники сигналов) — источник постоянного напряжения (Battery), независимые источники напряжения и тока сложной формы, зависящие от времени (Voltage source, Current source), источник синусоидального напряжения (Sin source), источник импульсного сигнала (Pulse source), источник постоянного тока (Isource), источник напряжения, программируемый пользователем и задаваемый текстовым файлом с расширением .urs (User source), точка фиксированного потенциала в аналоговой схеме (Fixed analog), трехфазный источник напряжения (3 Phase Triangle):



    Рисунок 5.4 - Источники сигналов

    FunctionSources (Функциональные источники) — функциональный источник напряжения (NFV), функциональный источник тока (NFI); таблично задаваемые зависимые источники напряжения от тока (NTVofI), тока от тока (NTIofI), тока от напряжения (NTIofV), напряжения от напряжения (NTVofV):


    Рисунок 5.5 - Функциональные источники
    Источники NFV и NFI описываются произвольной функциональной зависимостью от времени, напряжений и токов схемы и т.д.

    Таблично задаваемые зависимые источники напряжения от тока (NTVofI), тока от тока (NTIofI), тока от напряжения (NTIofV), напряжения от напряжения (NTVofV) задаются таблицей значений выходного сигнала (напряжения или тока) от входного сигнала (напряжения или тока). Для расчета выходного сигнала в промежутке между табличными точками используется линейная интерполяция. Значения выходного сигнала за пределом заданного диапазона принимаются равным значениям в крайних точках.

    LaplaceSources — задаваемые в операторном виде по Лапласу в виде передаточных функций в S-области зависимые источники: напряжения от тока (LFVofI), тока от тока (LFIofI), тока от напряжения (LFIofV), напряжения от напряжения (LFVofV); задаваемые в виде табличных комплексных передаточных функций от частоты зависимые источники: напряжения от тока (LТVofI), тока от тока (LТIofI), тока от напряжения (LТIofV), напряжения от напряжения (LТVofV).

    При расчете частотных характеристик для функциональных зависимых операторных источников переменная S заменяется на 2fj. При расчете режима по постоянному току для них полагается S=0.

    Для таблично задаваемых операторных зависимых источников задается таблица передаточной функции. Частота задается в Герцах, модуль передаточной функции в децибелах или абсолютных единицах, фаза — в градусах или радианах. Для расчета передаточной функции между опорными точками применяется линейная интерполяция в логарифмическом масштабе. Значения передаточной функции вне заданного диапазона полагаются равными значениям в крайних точках.

    Ztransformsources — задаваемые в виде передаточных функций в Z-области зависимые источники: напряжения от тока (ZVofI), тока от тока (ZIofI), тока от напряжения (ZIofV), напряжения от напряжения (ZVofV).

    Установка подобного источника в схему соответствует установке цифрового фильтра с соответствующей характеристикой в Z-области. Частота дискретизации для таких источников задается в открывающемся диалоговом окне как Clock Frequency, выражение для передаточной функции — zexp.

    Dependentsources — задаваемые коэффициентом передачи линейные зависимые источники: напряжения от тока (VofI), тока от тока (IofI), тока от напряжения (IofV), напряжения от напряжения (VofV); задаваемые математическим выражением в виде полинома нелинейные зависимые источники напряжения от нескольких напряжений (EVofV), тока от нескольких токов (FIofI), тока от нескольких напряжений (GIofV), напряжения от нескольких токов (HVofI).

    Macros — макромодели функционально законченных узлов радиотехнических устройств, заданных в виде схем в формате MC9, поставляемые вместе с программным пакетом (например, перемножитель, интегратор, частотный модулятор и т.д.). Смысл и назначение их легко определяются при вызове в схему и снятию характеристик, они упоминаются в дальнейшем изложении при приведении примеров моделирования.

    Subckts — подсхемы (макромодели) в виде текстового описания в формате SPICE, поставляемые вместе с программным пакетом. Смысл и назначение их легко определяются при вызове в схему и снятию характеристик (есть примеры в каталоге DATA).

    Connectors— аналоговая земля (Ground); точка, заданная на схеме буквенной меткой (Tie), проводники без электрического соединения в точке пересечения (Jumper).

    Следует отметить, что использование Tie позволяет не загромождать принципиальную схему цепями питания микросхем.

    SMPS — макромодели в виде схем и подсхемы в виде текстового описания для сложных устройств (например ШИМ-модуляторов для управления ключевым источником электропитания и пр.), используемые в примерах моделирования, поставляемых в каталоге DATA.

    SpecialPurpose— устройство выборки-хранения (Sample and Hold); ключ, управляемый напряжением (S); универсальный ключ, могущий управляться напряжением, током, временем (SWITCH); ключ управляемый током (W); стрелка для обозначения информации о сигнале (Arrow), точки для обозначения контактов (bubble 1, 2).

    Analog Library

    Здесь размещаются библиотеки моделей типовых аналоговых электронных компонентов и моделей компонентов различных фирм-производителей. Их смысл легко определяется при вызове, поэтому не будем подробно останавливаться на содержимом этой закладки.

    Digital Primitives

    StandardGates — модели стандартных логических элементов (2, 3, 4, 5, 9 – входовых) И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, ИСКЛ-ИЛИ, ИСКЛ-ИЛИ-НЕ, инвертора (НЕ) и повторителя.

    TristateGates — моделилогических элементов с 3-мя состояниями (2, 3, 4, 5, 9 – входовых) И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, ИСКЛ-ИЛИ, ИСКЛ-ИЛИ-НЕ, инвертора (НЕ) и повторителя. 3-е состояние — высокоимпедансное.

    Edge-Triggered Flip-Flops — модели JK- и D-триггеров с динамическим управлением по входу синхронизации CLKB и с предустановкой.

    GatedFlip-Flops/ Latches — модели RS- и D-триггеров со статическим управлением по входу синхронизации CLKB и с предустановкой.

    Pullups/Pulldowns — источники постоянных логических сигналов.

    Delayline — цифровая линия задержки.

    Programmable Logic Arrays — программируемые логические матрицы (ПЛМ).

    Logic Expressions — модели 2-входовых логических элементов, задаваемых логическими выражениями с одной или двумя выходными функциями.

    Pin Delay — модели элементов принудительной задержки распространения сигналов для устройств, рассмотренных в предыдущем пункте.

    Contstraints — модель контроллера соблюдения временных соотношений.

    AtoD converters — 1, 4, 8, 12, 16 – разрядные аналого-цифровые преобразователи (АЦП).

    DtoA converters — 1, 4, 8, 12, 16 – разрядные цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП).

    Stimulus Generators — модели генераторов цифровых сигналов с 1, 2, 4, 8, 16 выходами с параметрами, задаваемыми пользователем (Stim) или считываемыми из файла (FStim).

    Didital Filter Macros — модели компонентов для построения цифровых фильтров (сумматоры, перемножители и элементы задержки).

    Digital Library

    Содержит библиотеки моделей цифровых компонентов разных фирм-изготовителей. Следует отметить, что здесь значительно больше типов цифровых микросхем, чем в группе Digital primitives (дешифраторы, мультиплексоры, счетчики, триггера различных типов). Просмотреть эти библиотеки и найти нужный компонент по его достаточно наглядному условному графическому отображению можно при использовании панели компонентов. Для этого необходимо в иерархической структуре всей библиотеки компонентов выбрать нужный каталог. Затем, заходя в нужную группу просматривать УГО библиотечных компонентов, по которым нетрудно составить представление о типе и законах функционирования самого компонента.

    Animation

    Здесь расположены модели элементов, осуществляющих наглядную индикацию аналоговых напряжений (в виде панелей или светодиодов), логических состояний в точках цифровой схемы (в виде одноразрядного или 7-сегментного индикаторов), переключатели, управляемые кнопкой мыши и т.д. Использование этих компонентов при моделировании различных устройств позволяет значительно облегчить понимание правил функционирования устройства и сделать результаты анализа очень наглядными.

    Find Component

    Поиск во всех каталогах библиотеки компонента по имени и размещение его на схему.

    После выбора компонента с помощью команд меню Component программа MC9 переходит в режим ComponentMode. Размещение выбранного компонента в заданном месте на схемном рабочем поле производится щелчком мыши. Перемещение мыши с нажатой левой кнопкой приводит к перемещению компонента по рабочему полю, одновременное нажатие правой кнопки поворачивает компонент на 90. Отпускание левой кнопки приводит к фиксации элемента на схеме и открытию окна задания параметров компонента (позиционного обозначения, численных значений или имени модели и др.). При выборе в окне компонента одного из параметров в строке подсказки (Help Bar) приводится формат его ввода.
    2. Назначение команды DEF ?

    Команда Def переопределяет свойства выбранного объекта или определяет прямоугольную область окна редактора типа Box. Для этого нужно подвести курсор к редактируемому объекту и нажать левую кнопку мыши. В появившемся окне ввести новые значения параметров или исправить текст.
    3. Назначение окна «Пределы анализа»?

    Диалоговое окно Analysis limits (Пределы анализа) задает величины пределов анализа в частотной области. К ним относятся:

    - Frequency range (частотный диапазон) ⎯ отношение High/Low верхней и нижней граничных частот в герцах;

    - Gain range (диапазон изменения коэффициента передачи) ⎯ максимальное и минимальное значения модуля коэффициента передачи цепи по напряжению в децибелах (используется при построении графиков);

    - Noise range (диапазон изменения уровня шумов) ⎯ верхний и нижний уровни спектральной плотности мощности шумов в децибелах (используется при построении графиков);

    - Zin range и Yin range ⎯ диапазоны входного сопротивления в омах и входной проводимости в сименсах;

    - Zout range и Yout range ⎯ диапазоны выходного сопротивления в омах и выходной проводимости в сименсах;

    - Phase range (диапазон изменения фазы) ⎯ диапазон изменения аргумента основной переменной в градусах. Основная переменная (коэффициент передачи, входное сопротивление и т.д.) задается из диалогового окна AC options;

    - Delay range (диапазон задержек) ⎯ диапазон группового времени задержки в секундах;

    - Input (вход) и Output (выход) ⎯ номера или имена входных и выходных зажимов. Формальный синтаксис: PlusNode[/MinusNode], где PlusNode и MinusNode ⎯ имена входных зажимов с высоким и низким потенциалами соответственно. Если имя (номер) узла с более низким потенциалом не указан, то по умолчанию в качестве зажима MinusNode принимается зажим Ground (земля);

    - Maximum change (максимальное изменение) ⎯ максимальное (в процентах) изменение изображаемых величин на одном интервале изображения;

    - Temperature ⎯ требуемая температура для одной или нескольких прогонок.
    4. Из каких соображений выбирается параметр «Коэффициент усиления»?

    Основными требованиями к усилителю считают постоянство коэффициента преобразования, малый дрейф нуля, возможно низкий порог чувствительности и достаточную ширину полосы пропускания.
    5. Как можно вызвать анализируемую схему из библиотеки?

    Пользователь составляет электрическую цепь непосредственно в удобном графическом редакторе (Circuit editor), затем задаёт параметры анализа цепи (Analysis) и изучает графики с данными. Программа автоматически составляет уравнения для данной цепи и производит их математический расчёт.

    После перехода в режим анализа переходных процессов программа МС3 проверяет правильность составления схемы. При отсутствии ошибок в схеме программа открывает окно задания параметров моделирования Transient Analysis Limits.

    Для вызова анализируемой схемы из библиотеки необходимо сначала открыть эту схему (File/Open), далее выбрать Analysis и задать необходимые параметры для анализа.

    написать администратору сайта