Electronics Workbench je softverski paket pomoću kojeg izvršavamo simulaciju mnogih električnih kola i šema. Ima jako veliku primjenu što u amaterskim tako i u profesionalnim svrhama. Zbog jednostavnosti svog menija sa lakoćom ga koriste i osobe koje su slabije upućene u funkcionisanje tog programa koji se takođe koristi u obrazovne svrhe. To je jedna od prednosti koje ovaj program sadrži.

Slika glavnog prozora Electronic Workbench-a

- E L E C T R O N I C S W O R K B E N C H -

«Electronics Workbench» je program koji nam služi za kreiranje i testiranje električnih sklopova.

Veliki Desni prozor je «radna površina» gdje izrađujemo i testiramo električne sklopove. Pored prozora radne površine imamo i prozor sa «skupovima elemenata» koji su dostupni za korištenje u kreiranju i testiranju električnih sklopova (simulaciji), nalazi se lijevo od prozora

«radne površine» i moguće ga je isključiti privremeno. Elementi su svrstani po njihovim karakteristikama, pa se tu nalaze kao npr. (aktivni, pasivni, hibridni, indikatori, kontroleri…). Pored navedenih prozora, tu je također glavni (menu - izbornik) u kojem se nalaze izbornici: File, Edit, Circuit, Window i Help od kojih svaki ima svoje pod izbornike sa određenim komandama. Dalje ćemo razraditi svaki od tih izbornika i njegove komande.

Izbornik «FILE» sadrži sljedeće pod izbornike:

sl. 1

U kojem komanda «New» vrši otvaranje novog praznog dokumenta na kojem je moguće kreirati sopstveno električno kolo i simulirati ga. Ista ta komanda se može izvršiti kako je prikazano na (sl.1), korištenjem kombinacije tipki na tastaturi, Control + N.

«Open» komanda vrši otvaranje već postojećeg dokumenta koji se može nalaziti ili na tvrdom disku ili na floppy disku ili CD-u itd… Također se može vršiti u kombinaciji sa tipkama Control + O. Pozivanjem ove komande otvara nam se prozor sa (sl.2), u kojem je moguće odabrati adresu uređaja (Drives) na kojem se nalaze podaci, a onda se njegov sadržaj otvara u izborniku (Folders) u kojem duplim klikom otvaramo željeni direktorij, a otvaranjem direktorija u lijevom izborniku (File name) se daje prikaz postojećih dokumenata sa nastavcima koji su navedeni u textboxu (FileName). Duplim klikom na dokument u izborniku ispod skupine ekstenzija (FileName) otvaramo odabrani dokument.

sl. 2

«Save», vrši snimanje tekućeg elementa. Ako su vršene neke promjene u određenom otvorenom dokumentu i ako želite te promjene snimiti pod istim nazivom onda koristite ovu komandu. Ona se još može vršiti u kombinaciji sa tipkama Control + S. A također se može koristiti ako ste novi dokument kreirali a još niste snimili, onda mu dajete prvi naziv i snima se pod istim. Pozivanjem ove komande otvara se sljedeći prozor:

sl. 3

Ovaj prozor je sličan prethodno opisanom koji je služio za otvaranje željenog dokumenta. Sada nam izbornik (Drives) služi da odaberemo disk na koji snimamo dokument, a onda u izborniku (Folders) odabiremo adresu na odabranom disku na koji snimamo dokument, i konačno u prozoru (File name) mu dajemo naziv i ekstenziju, vodeći računa da ekstenzija može biti dodjeljena samo ona koju program podržava, a navedena je u textbox-u (Save file as type) i u dodjeljivanju imena nekom dokumentu nije potrebno pisati njegovu ekstenziju jer sam program to radi pomoć navedene opcije.

«Save As» je komanda koja može da snimi tekući dokument pod različitim imenom, a također i pod istim, ali se u većini slučajeva koristi ako želite isti dokument snimiti pod drugim imenom ili na drugo mjesto. Koristi se istim prozorom kao i komanda Save (sl. 3)

«Revert to Saved» Vraća stanje dokumenta u ono stanje u koje je zadnji put snimljeno.

«Print» se koristi ako tekući dokument želimo da otprintamo odnosno odštampamo. Tako ova komanda štampa tekući dokument koji je aktivan kao aplikacioni prozor. Kombinacija tipki koja se koristi za štampanje je Control + P. Pozivanjem komande «print», prvo se otvara prozor sa sljedećim opcijama:

sl. 4

gdje možemo odabrati šta da se štampa od sklopa a šta od instrumenata. A zatim se pritiskom na dugme Print može zadati komanda štampanja odabranih opcija.

«Print Setup» se koristi kada je potrebno da setujemo štampač prethodno štampanju, i pri tome otvara prozor u kojem je moguće mijenjati opcije štampanja. Ova komanda otvara određeni prozor, koji se razlikuje zavisno od software-a samog štampača, u kojem je moguće mijenjati razne opcije vezano za štampanje, kao što su vrsta papira, rezolucija, položaj papira, itd. Ova se komanda također može pokrenuti direktno iz komande «Print», kako se i vidi sa (sl. 4).

«Exit» služi kao izlaz iz promgrama. Koristi se još u kombinaciji sa tipkama Alt + F4. Pritiskom na tipku «Exit» dolazi do zatvaranja Electronic Workbench-a.

«Install» komanda se koristi za ubacivanje nekih novih dodataka vezanih za Electronic Wrkbench. Kada pozovemo ovu komandu pojavit će se prozor sa (sl. 5) sa kojeg možemo odabrati disk na kojem se nalaze podaci koje treba ubaciti, klikom na dugme sa pravom adresom diska podataka, i ako je disketa u instalacionom obliku za Electronic Workbench, započet će instalacija.

Izbornik «EDIT» sadrži podizbornike:

sl. 5

«Cut» komanda omogućava da se odsiječe određeni selektovani dio elemenata ili texta a tako da se potom može zalijepiti na bilo koji drugi dio dokumenta. Ako koristimo tipke na tastaturi za ovu komandu, služimo se kombinacijom tipki Control + X. Prilikom korištenja ove komande, onaj dio koji smo selektovali i dosjekli neće više biti postojan u dokumentu.

«Copy» komanda omogućava da kopiramo, umnožimo dio nekog dokumenta i da taj isti dio zalijepimo na neki drugi dokument. Korištenjem ove komande selektovani dio texta ili elemenata i dalje ostaje u dokumentu iz kojeg je kopiran. Ovu komandu možemo koristiti i u kombinaciji sa tipkama Control + C.

«Paste» komanda bi u prevodu značila «zalijepiti» i služi nam da onaj kopirani ili odsječeni dio koji smo izdvojili sa jednom od prethodno dvije navedene komande «cut» ili «copy», zalijepimo u novi dokument ili u isti onaj dokument ponovo odnosno na drugom mjestu. Ova komanda koristi se kombinacijom i na tastaturi sa tipkama Control + V.

«Delete» komanda jednostavno svojim prevodom «brisati» govori o svojoj suštini, ona briše selektovani dio elemenata ili texta u dokumentu. Osim odabiranja ove komande u izborniku «edit» može se izvesti i na drugi način koristeći se tastaturom. To je pojedinačna tipka koja i sama nosi ime «delete» i nalazi se iznad kursorskih strelica.

«Select All» nam omogućava da u aktivnom prozoru, a to je onaj prozor u kome je izvršena zadnja radnja, selektujemo sve elemente i text, tako da ne moramo to raditi pojedinačno ako nam je potreban cijeli dokument da kopiramo u neki drugi dokument i slično.

«Copybits» komandom kopiramo željeni dio elemenata odnosno sklopa koji želimo prebaciti u drugi aplikacioni program. Kada kliknemo na komandu «copybits» umjesto strelice kursora pojavit će se križić koji pokazuje da je komanda aktivna, i selektovanje određenog dijela sklopa se vrši tako što postavimo kursor na poziciju odakle selektujemo i pritisnemo lijevo dugme miša i držimo ga a kursor pomjeramo do onog dijela sklopa do kojeg želimo da kopiramo i da ga prebacimo. Kad je sve što želimo prebaciti u okviru, onda puštamo miš i već je spremno da se prebaci u drugi aplikacioni program korištenjem komande «paste».

«Show Clipboard» je komanda koja pokreće aplikaciju u kojoj je moguće vidjeti onaj dio dokumenta koji je kopiran. Clipboard je dio memorije koji služi za smještanje zadnje kopirane skupine.

Izbornik «CIRCUIT» sadrži podizbornike:

sl. 6

«Activate» komandom startamo simulaciju tekućeg kola. Komabinacija tipki na tastaturi za ovu komandu je Control + G. Startanje kola umjesto ove dvije mogućnosti startanja, moguće je izvesti i sa prekidačem koji se nalazi u ElektronicWorkbench-u u gornjem desnom uglu i na sebi ima vrijednosti «0» kada kolo nije startovano, i vrijednost «1» kada je kolo startano.

«Stop» komandom zaustavljamo startovanu simulaciju. I ova komanda se također može izvršiti i pomoću tastature tipkama Control + T, ili prekidačem navedenim u prethodnoj komandi.

«Pause» komanda startovanu simulaciju pauzira trenutno, a pritiskom na istu komandu kada je simulacija puzirana, nastavlja se simulacija. Može se jednostavnije koristiti samo pritiskom na funkcijsku tipku F9.«Label» komanda nam omogućava da imenujemo element koji je selektovan. Kada kliknemo na ovu komandu pojavljuje se prozor u kojem je moguće upisati u text box

naziv ili ga izbrisati, i nalaze se dugmići OK i CANCEL. Imenovanje nekog elementa se može i pozvati i korištenjem tipki na tastaturi, Control + L. Pozivanjem ove komande otvara se prozor sa (sl. 7) u kojem se upisuje naziv elementa koji je selektovan. Na slici je dat primjer sa elementom, otrpornikom kojem je dodjeljen naziv Text Box, tako da se taj naziv nalazi iznad samog elementa ukoliko je opcija Value i Model isključena, u protivnom sa sve tri ove uključene opcije, Label, Value i Model opcije redaju se jedna ispod druge a iznad elementa na koji se odnose.

sl. 7

«Value» komandom možemo zadati vrijednost elementa. Na primjer, ako se radi o jednom otporniku čija je vrijednost OHM, i zove se otpornost (eng. resistance), kada selektujemo otpornik i aktiviramo komandu «Value» pojavit će se prozorčić (sl. 8) u kojem je moguće upisati vrijednost u Ω , kΩ , MΩ tako sto brojnu vrijednost upišemo numerički a u drugom prozoru odabiranjem pomoću scroll bar dugmića odabiremo da li će biti Ω , kΩ , MΩ . Ova komanda koristi kombinaciju tipki na tastaturi Control + U. Na slici je dat primjer sa otpornikom za koji se dodjeljuje vrijednost,

sl. 8

Sa slike možemo uočiti da sada iznad otpornika se nalaze i njegov naziv i njegova vrijednost, jer su opcije Label i Value aktivirane. Opciju Model kod otpornika ne možemo koristiti pa ona neće biti ispisana iznad iako je aktivirana.

«Model» komandom odabiremo model određenog elementa. Sve komande nisu izvodljive za sve elemente, pa tako i ova. Neki elementi u Electronic Workbench-u mogu da mijenjaju svoj model po potrebi. Ako nam u simulaciji bude potreban Idealni model nekog elementa, moguće ga je iskoristiti. A također su tu još razni modeli tog elementa u realnim okolnostima rada, praktičnim. Kombinacija tipki na tastaturi za pozivanje ove komande je Control + M. Pokretanjem ove komande dobivamo jedan novi prozorčić u kojem je moguće izabrati skupinu modela (Library), a onda u toj

skupini odabrati i određeni model. Također je moguće pri odabiru nekog modela, komandom «Edit» u tom istom prozoru pregledati karakteristike tog modela. U skupinama modela možemo kreirati svoju skupinu (New Library) pa u nju kopirati određene modele koje recimo koristimo češće i tako ih lakše nalaziti u daljem radu. Moguće je također promijeniti naziv modela komandom «Rename» u istom prozoru. Na (sl. 9) je prikazan primjer Modela za Diodu.

sl. 9

«Zoom» komanda nam prevenstveno koristi za pokretanje povećanog izgleda nekog mjernog intrumenta. Ako je određeni intrument selektovan, i pokrenemo komandu «zoom», onda će se on pojaviti u nekoliko puta većoj dimenziji, tako da je preglednije ono što se mjeri. Ova komanda koristi kombinaciju tipki, Control + Z.

«Rotate» komandom možemo selektovani element da rotiramo tako da bi nam položaj njegovih priključnih tačaka odgovarao rasporedu sklopa. Sama komanda se koristi često zbog estetskih razloga i zbog toga da kolo ne bi bilo ispreplitano vezama. Koristi kombinaciju tipki za pozivanje, Control + R.

«Subcircuit» komanda nam omogućava da više električnih sklopova smjestimo u jedan, pod istim nazivom, samo što oni nisu fizički vezani i ne utiču jedan na drugi ako mi to ne želimo. Kombinacija tipki za pozivanje ove komande je Control + B. Primjer za pozivanje komande «Subcircuit» je dat na (sl. 10). Ono kolo koje smo kreirali kao Subcircuit, pozivamo iz prozora skupine elemenata, konkretno, skupina Custom.

sl. 10

«Wire Color» je komanda koja omogućava promjenu boje provodnika. Zbog lakšeg i razumljivijeg spajanja i pregleda kasnije, koristi se ova komanda. Ili ako je riječ o izmjeničnim strujama moguće je koristiti standardom određene boje provodnika za Fazne provodnike, Nulte, i Uzemljenje. Kako je dato na (sl. 11), provodnik kojem mijenjamo boju treba biti selektovan strelicom miša, kad je selektovan onda u izborniku Circuit odabiramo komandu «Wire Color» i u prozoru sa slike dupli klikom odabiramo boju provodnika.

sl. 11

«Preferences» je komanda koja omogućava aktiviranje i deaktiviranje sljedećih opcija, i pokreće određeni prozor (sl. 12) u kojem se selektuje koja je od sljedećih opcija aktivna a koja nije.

sl. 12

Show grid, opcija prikazivanja rešetke na području radne površine. (može biti uključena samo ako je opcija «UseGrid» također uključena). Koristi za lakšu orijentaciju pri vezivanju sklopa.Use grid, je opcija koja nam omogućava korištenje rešetke na području radne površine. Kako prethodna opcija je moguća samo u kombinaciji sa ovom, isto to važi i za ovu komandu da ona radi u kombinaciji sa prethodnom.Show labels, omogućuje prikaz naziva elementa u okolini iznad elementa. A naziv elementa se dodjeljuje komandom «label» kako je navedeno u prethodnom tekstu.Show models, omogućuje ispis model aelementa u okolini tog istog elementa. Ukoliko neki element znači posjeduje više modela, sa ovom opcijom uključenom, njegov odabrani model će biti ispisan iznad elementa.Show values, ova opcija omogućava da vrijednost elementa bude prikazana pokraj samog elementa, sve njegove karakteristike koje se ubrajaju u njegovu vrijednost. Ako se recimo radi u izvoru izmjenične struje, sa ovom opcijom uključenom pokraj tog izvora biće ispisani, vrijednost u voltima (V), Virjednost herca (Hz), i Faza u stepenima (Deg).

«Analysis Options» je komanda koja omogučava da se odrede neke opcije od kojih zavisi kako će se izvoditi simulacija električnog kola. Na (sl. 13) je prikazan prozor koji se pojavljuje prilikom pozivanja opcije «Analysis Options».

sl. 13

Transient, opcija omogućava da se kolo prilikom aktiviranja ne zaustavlja pri prvom stabilizovanju, nego da nastavlja dalje sa simulacijom.Steady-state, je opcija koja zaustavlja automatski kolo kada se ono stabilizuje.Assume linear operation, opcija koja preuzima linijske operacije kod simulacije akotivnih komponenata.Pause after each screen, je opcija koja je određena za mjerni instrument Osciloskop, i ona pauzira kolo nakon svakog ispisanog ekrana osciloskopa.Store results for all nodes, opcijom snima rezultate u svim čvorovima.

I opcije definisane numerički koje određuju Toleranciju elemenata u sklopovima, vrijeme radne tačke po ciklusu, Bodeova analiza tačke po ciklusu, privremena veličina dokumenta za simulaciju u (Mb).

Izbornik «Windows» sadrži sljedeće komande:

sl. 14

«Arrange» je komanda koja nam služi za aranžiranje prozora koji se nalaze u Electronic Workbench-u. Ako je uključeno više prozora, kao sto su radna površina, pa prozor sa opisom itd, i oni međusobno prelaze jedan drugi, da ih ne bi, manualno kursorom pomjerali i korigovali, koristimo opciju «Arrange» iz izbornika Windows. Ova komanda se može također kako se vidi sa (sl. 14) pozvati korištenjem tastature i kombinacije tipki, Control + W.

«Circuit» komanda aktivira radnu površinu u kojoj se nalazi shema električnog sklopa.

«Description» komanda ubacuje prozor sa opisom sklopa sa kojim radimo, ako otvaramo postojeći dokument i u njemu postoji već opis, možemo ga mijenjati sami

dovođenjem kursora u područje prozora Description, a ako kreiramo naš vlastiti sklop također možemo ubaciti svoj opis na isti način.

Komande, «Custom» (Subcircuit), Passive, Active, Field Effect Transistors, Control, Hybrid, Indicators, Gates, Sombinational, Sequential, Integrated Circuits, su skupine elemenata koje se nalaze u lijevom prozoru iz kojeg upotrebljavamo elemente za sklapanje električnih kola.

Izbornik «Help» sadrži komande:

sl. 15

«Help» komanda poziva asistenta programa koji upućuje na lakše korištenje programa i datih jedinki prikazanih u programu. Ako nema selektovanih elemenata prik klikanju na komandu «Help» pojavit će se tabela sadržaja asistencija programa (sl. 16). A ukoliko želimo asistenciju ili informaciju za pojedini element, onda prije klikanja na «Help» potrebno je da taj element bude selektovan (sl. 17).

sl. 16

sl. 17

«Help Indeks…» komanda poziva asistenciju sa tabelom elemenata koji su sadržani u programu. (sl 18).

sl. 18

«About Electronics Workbench» poziva informacije o samom programu i informacijama na koga je licenciran program itd…(sl. 19).

sl. 19

Dalje su opisane neke od aktivnih elemenata Electronic Workbench-a.

- A K T I V N I E L E M E N T I -

D i o d a

Diode su elementi koji električnu struju provode u jednom smjeru vrlo dobro a u drugom skoro i ne provode. One su najjednostavnija forma prekidača čvrstog tijela, bilo u otvorenom (nevodljivom) stanju ili u zatvorenom (vodljivom) stanju.Kako diode vode struju u jednom smjeru, ekstenzivno se koriste kao ispravljači struje, pretvarajući izmjenične signale u istosmjerne pulsne signale, za sve radio prijemnike i električne uređaje.U programu je obuhvaćena i Idealna dioda, i različiti modeli realne (stvarne) diode. Stvarnu diodu možete specifikovati promjenom njenog modela opcijom koja je ranije navedena, «Model», ili duplim klikom na samu diodu.(sl.9)

Kada bi u simulaciji određenog sklopa bio potreban model diode sa posebnim karakteristikama, koje možda kao takve nisu specifikovane ni u jednom od navedenih modela u Electronics Workbench-u, onda bismo mogli sami da specifikujemo neke od diodskih parametara. Taj poduhvat bi obuhvatao sljedeći postupak, prvo bi uslijedilo odabiranje same diode i postavljanje na radnu površinu, a zatim komandom «Model» ili duplim klikom na diodu pozvali komandu sa modelima diode, a u tom komandnom prozoru bi odabrali neku od dioda sa karakteristikama realne diode i u desnom dijlu prozora odabrali komandnu tipku «Edit», slika prozora koja sadrži potrebnu komandu «Edit» se nalazi na slici 9 u prethodno opisanom dijelu teksta (komanda «Model»). Kada smo odabrali diodu, klikom na tipku «Edit» dobijamo sljedeći prozor,

sl. 20

u kojem je sada moguće odrediti karakteristike diode kao što su:

- Saturation current, o Vrijednost struje zasićenja, određena u Amperima.

- Ohmic resistance,o Otpornost određena jedinicom Ohm.

- Zero-bias junction capacitance,o Kapacitivnost spajanja, u Faradima.

- Junction potential,o Potencijal spajanja, u Voltima.

- Transit time,o Prelazno vrijeme, u Sekundama.

- Junction grading coefficient,o Stepenski koeficient spajanja

- Reverse bias breakdown voltage,o Inverzni napon diode, u Voltima.

Pa je tako sa mijenjanjem pojedinačnih karakteristika moguće podesiti i prilagoditi diodu i ostale elemente koji također sadrže mogućnost mijenjanja modela i navedenih karakteristika, za određenu simulaciju.

Z e n e r D i o d a

Zener diode su specialna vrsta diode koja je konstruisana da nastavlja rad sa reverznim defektom odnosno Zenerovim naponom, iznad maksimuma inverznog napona obične diode. Ovaj reverzni defekt je nazvan zenerovim test naponom, koji može da se kreće između 2,4V i 200V.Zener diode se većinom koriste za regulaciju napona. Duplim klikom u prostoru radne površine programa na diodu, pojavljuje se prozor za promjenu modela zenerove diode, komanda «Model» (Control + M), (sl. 9). Kako je prethodno navedeno za diodu kako je moguće mijenjati neke od njenih pojedinih karakteristika koje su opisani i dati na slici 20. isto to važi i za zenerovu diodu i ostale pn, pnp, npn elemente, imajući u vidu da se od elementa do elementa razlikuju i karakteristike.

L e d (Light emitting diode)

LED (Light-Emitting Diode), diode koje emituju svjetlost. To su one diode koje emituju vizualni snop svjetlosti onda kada vode struju u propusnom smjeru. LED su konstruisane ili od Galium-Arsenida ili od Galium-Arsenid-Fosfida.Dok efikasnost može biti dobivena pri provođenju malog napona i od 2mA (miliampera), obično je najbolja u blizini vrijednosti napona od 10mA. I kod ove diode je moguće mijenjati njen model, istim načinom koji je navedem kod prethodne dvije diode.

N P N B J T (Bipolar Junction Transistor) Tranzistor

NPN BJT element ima dvije n – oblasti (kolektor i emiter) odvojene sa p – oblasti (Baza). Pol sa strelicom je Emiter.Bipolarni čvorni tranzistori su troslojni uređaji sa dva čvora: Baza-Emiter, i Baza-Kolektor. Dolaze u dvije verzije, PNP i NPN. Imaju različite polaritete priključnog napona i smjer internog toka struje. Slova upućuju na polaritete (pozitivan ili negativan) prema materijalu od kojeg je izrađen, stvarajući «Sendvič».Zadatak im je kontroliranje električnih struja, pojačanja i prekidanja pojačanja.Idealni NPN model ima opšte vrijednosti pogodne za većinu strujnih krugova. Realni model možete specificirati korištenjem komande «Model» u «Circuit» meniju, ili duplim klikom na element.

P N P B J T (Bipolar junction transistors) Tranzistor

PNP BJT tranzistor ima dvije p – oblasti (kolektor i emiter) odvojene sa n – oblasti (baza). Pol sa strelicom je emiter.Idealni PNP model ima opšte vrijednosti pogodne za večinu strujnih krugova. Realni model može se specificirati korištenjem komande Model u «Circuit» meniju, ili također duplim klikom na element.

O p e r a c i o n o p o j a č a l o (OPAMP)

Operaciona pojačala imaju vrlo visok naponski dobitak i ulaznu impedansu, a vrlo nisku izlaznu impedansu i širok pojas frekvencije…..bandwith…Pol «+» nije invertujući dok je pol «-« invertujući.U programu su sadržana i 3 – polna i 5 - polna operaciona pojačala. 3 – polna operaciona pojačala simuliraju mnogo brže ali kako model nije složen ne pogoduje svim karakteristikama operacionog pojačala, kao na primjer pozitivnu povratnu vezu.5 – polno operaciono pojačalo posjeduje dva extra pola (pozitivni i negativni pol priključnog napona) na vrhu i dnu svaki posebno.

Operaciona pojačala su visoko-dobitni blokovi bazirani na principima diferencijalnog pojačala. Zajednočko je za uređaje koji rade sa vrlo malim ulaznim signalima.Napondski dobitak otvorene petlje je vrlo veliki, (10e+5 do 10e+6). Ako je ulaz diferencijala primjenjen na «+» i «-« polovima, izlazni napon će biti:V = A * (V+ - V-)Ulaz diferencijala mora biti zadržan malim iz razloga što operaciono pojačalo biva zasićeno pri većim signalima. Izlazni napon neće preći vrijednost pozitivne i negativne ulazne naponske vrijednosti (Vp), koja tipično varira od 5V do 15V.Operaciona pojačala se koriste kod Šmitovog trigera, u komparatorima, integratorima, diferencijatorima, oscilatorima… Duplim klikom ili komandom Model mijenjamo model operacionog pojačala.

Š o t k i j e v a D i o d a (Shockley Diode)

Šotkijeva dioda je slična standardnoj običnoj diodi.Šotkijeva dioda vodi struju u jednom smjeru samo kad propusni napon prelazi propusni probojni napon, također zvan napon prekidanja. Ova dioda ima u praksi ima zanemarljivo vrijeme zadržavanja, tipično 0,1ns. Naponsko strujna karakteristika je određena eksponencijalnim zakonom kao i kod obične diode ali su radni naponi za iste vrijednosti struje 0,2 do 0,3 V manji nego kod obične pn diode. Obično se kontruišu od Aluminijuma ili Titanijuma. Model se mijenja također komandom Model ili duplim klikom.

P u n o v a l n i m o s n i i s p r a v lj a č (Full-wave bridge rectifier)

Mosni ispravljač je sastavljen od četiri diode, a uloga mu je punovalno ispravljanje izmejničnog napona. Gornji i donji pol mogu biti korišteni kao ulazni polovi za izmejnični napon, a lijevi i desni polovi onda mogu biti iskorišteni kao izlazni polovi istosmjernog napona.Prosječni izlazni istosmjerni napon je približan:V(DC) = 0.636 * (Vp - 1.4)Gdje je Vp maksimalna vrijednost ulaznog izmjeničnog napona.

Kako je do sada opisan rad Electronic Workbench-a, i neke od komponenata koje se nalaze u programu, aktivne komponente, sada je na redu da se pokaže primjerom sama simulacija nekog električnog sklopa.

Opšti prikaz početnog prozora Electronics Workbench-a

1. MJERNI INSTUMENTI

VOLTMETAR

Voltmetar se koristi za mjerenje ili naizmjeničnog ili istosmijernog napona između testnih tačaka u zatvorenom električnom kolu. Paralelno se veže između elemenata ili tačaka koje želimo mjeriti. Strana sa tamnijim izlazom je negativni pol. U koliko želimo možemo koristiti više voltmetara odjednom. U praksi imamo dvije vrste voltmetara : digitalne i analogne. U Elektronics Workbenchu koristi se simulacija digitalnog voltmetra.

Slika 1.

Na slici 1. je prikazana najjednostavnija upotreba voltmetra. Sa slike možemo uočiti kako se koristi voltmetar, te ujedno kako se spaja. Duplim “ click-om “ na voltmetar otvara se pomoćni prozor za podešavanje voltmetra. Pod podešavanjem voltmetra smatra se podešavanje njegovog unutrašnjeg otpora i odabir istosmijernog ili naizmjeničnog napona. Pomoćni prozor za podešavanje voltmetra prikazan je na slici 2.

Slika 2.

AMPERMETAR

Ampermetar je instument pomoću kojeg mjerimo vrijednosti struje. Postavljamo ga u seriju sa potrošačem ili pojedinim elementima čiju struju želimo izmjeriti. Tamnija strana ampermetra predstavlje negativni pol instrumenta.Program nam omogućava korištenje više ampermetara odjednom. To se koristi ako određeno električno kolo zahtijeva mjerenje više struja odjednom.

Slika 3.

Sa slike 3 se može uočiti serijska veza ampermetra i potrošača. Na isti način kao i kod voltmetra ( duplim “ click-om ” na ampermetar) otvoriće se pomoćni prozor za izbor, odnosno podešavanje opcija ampermetra. Pomoćni prozor se koristi na isti način kao i kod voltmetra. Ako ga koristimo za mjerenje naizmjenične struje a postavimo veliki unutrašnji otpor moguće je, da kao rezultat simulacije dobijemo matematičku grešku. Pomoćni prozor ampermetra prikazan je na slici 4.

Slika 4.

OSCILOSKOP

Osciloskop pokazuje veličinu i frekfenciju oscilaciju električnih signala. Ima dva ulazna kanala, kanal A i kanal B. Na osciloskopu mogu biti prikazane simulacije dva različita signala. Moguće je postaviti osciloskop za prikazivanje grafika signala snage pojedinačno ili uporediti dva signala valnog oblika jedan nasuprot drugog.

Slika 5.

Za razliku od voltmetra i ampermetra, program neomogućava simulaciju rada osciloskopa u više primjeraka, to jest : osciloskop je samo jedan te nemožemo postaviti više njih odjednom. Na slici 5. je prikazano najprostije električno kolo u kojem uz pomoć osciloskopa dobijamo sinusoidalni prikaz električnih oscilacija električnog izvora. Duplim “click-om ” na osciloskop dobijamo prikaz oscilacija željenog mjerenja. Takav jedan prikaz dat je na sljedećoj slici ( Slika 6.).

Slika 6.

Na slici 6. imamo prikazan sinusoidalni oblik napona izvora kojeg smo mjerili pomoću osciloskopa. Podešavanje oblika sinusoide izvršavamo u poljima koja su obilježena kao: vremenska baza (“ time base ”), okidač (“ trigger ”), kanal A (“ channel A ”) i kanal B (“channel B ”). Ako želimo vidjeti bolji i precizniji prikaz sinusoide odabrat ćemo opciju: povećaj odnosno opciju “ zoom ”. Pritiskom (click-om) na “ zoom ” otvoritće nam se veći i

mnogo jasniji prozor osciloskopa na kojem možemo bolje ocijeniti i izmjeriti dobijenu sinusoidu. Prikaz tog prozora je izveden na slici 7.

Slika 7.

PLOTER

Ploter se koristi za analizu kružnog toka odgovarajuće frekfencije. Pomoću njega može se mjeriti odnos veličina ( voltažna dobit, u decibelima ) ili fazna promjena ( u stepenima ). Ploter stvara svoj vlastiti frekfencioni spektar. Frekfencija bilo kojeg naizmjeničnog izvora u električnom kolu je ignorisana, ali električno kolo mora da ima jedan naizmjenični izvor. Ploter se pričvršćuje na spojne tačke u električnom kolu čiju vrijednost želimo izmjeriti. Na slici 8. je prikazan opšti izgled plotera.

Slika 8.

3.PASIVNI ELEMENTI

Slika 9.

SPOJNA TAČKA

Ikona spojne tačke se nalazi među pasivnim elementima. Koristi se za spajanje vodiča i konstruisanje čvorista u električnom kolu. Spojna tačka ima mogučnost spajanja na četiri strane i mogu joj se pridružitui još četiri vodiča.Spojna tačka se kreira automatski kada spojimo dva vodiča ili dva elementa. Na slici 10. strelicom je obilježeno mjesto spojne tačke.

. Slika10.

UZEMLJENJE

Uzemljenje je važan dio električnog kola i služi kao zaštita od naponskog udara. Kao i spojna tačka i uzemljenje se nalazi medžu pasivnim elementima.

Na slici 9. Je prikazan izborni meni PASIVNIH ELEMENATA, koji služe, da bi pomoću njih realizovali određena električna kola.

Ne zahtjevaju svi električni krugovi uzemljenje, ali transformatori, kontrolni izvori i osciloskopi moraju biti uzemljeni. Na slici 11.je prikazan simbol kojim obilježavamo uzemljenje.

Slika 11.

Ako električno kolo nije uzemljeno može se desiti da program izbaci poruku “ error ” greška ili da se dobiju pogrešna očitanja na instrumentu.

BATERIJA

Baterija je istosmijerni naponski izvor. Ona može imati bilo koju vrijednost napona od reda µ V do veličina reda kV. Na slici 11. prikazan je simbol kojim obilježavamo baterijski izvor ili bateriju.

Slika 11.

Duplim click-om na simbol baterije otvara se pomoćni prozor pomoću kojeg određujemo voltažu baterije koji je prikazan na slici 12.

Slika 12.

TRENUTNI ISTOSMIJERNI IZVOR

Trenutnom istosmijernom izvoru možemo dodijeliti bilo koju vrijednost struje između vrijednosti reda µ A do vrijednosti reda kA. Na slici 13. Prikazan je simbol pomoću kojeg obilježavamo trenutni istosmijerni izvor.

Slika 13.

Na isti način kao i kod baterije pozivamo pomoćni prozor u kojem definišemo vrijednosti trenutnog istosmijernog izvora. Pomoćni prozor prikazan je na slici 14.

Slika 14.

NAIZMJENIČNI NAPONSKI IZVOR

Naizmjeničmom naponskom izvoru takođe možemo mijenjati voltažu vrijednosti reda od nekoliko µ V do reda nekoliko kV. Takođe možemo mijenjati frekfenciju i fazni ugao. Simbol i pomomoćni prozor prikazani su na sljedećim slikama:

Slika 15. Slika 16.

KONDENZATOR

Kondenzatot pretvara električnu energiju u elektro statičko polje. Efikasan je u naizmjeničnim električnim krugovima, to jeste za kapacitivnost i frekfenciju. Ta kapacitivnost se mjeri u faradima i može biti bilo koje vrijednosti reda od pF do mF. Na slici 17 prikazan je simbol kondenzatora, a na slici 18 pomoćni prozor kondenzatora.

Slika 17. Slika 18.

ZAVOJNICA

Zvojnica pretvara električnu energiju u elektrostatičko polje, stvoreno promjenom induktivnosti zavojnice. Induktivnost zavojnice izražava se u henrijima [H]. može imati bilo koju vrijednost reda od µ H do H. Na slici 19 je prikazan simbol zavojnice. Duplim click-om na ikonu otvara se pomoćni prozor za posešavanje zavojnice koji je prikazan na slici 20 : Slika 19. Slika 20.

TRANSFORMATOR

Transformatori imaju najveću primjenu u ovom programu. Oni mogu promijeniti, tj. povećati ili smanjiti zadani napon V1 ( primarni ) u sekundarni napon V2. Njihova relacija data je formulom : n = V1/V2, gdje je “n” relacija primarnog okretaja u odnosu na sekundarni.Da bi propisno simulirali transformator, obadvije strane transformatora moraju imati naponski izvor koji mora biti uzemljen. Na slici 21 prikazan je simbol transformatora, a pomoćni prozor transformatora poziva se kao i kod svih ostalih pasivnih elemenata.

Slika 21.

OTPORNIK

Otpornost otpornika mjeri se u omima. Kreće se među vrijednostima reda od Ω do kΩ . ikona otpornika je prikazana na slici 22.

Slika 22.

POLARIZOVANI KONDENZATOR

Polarizovani kondenzator mora biti ispravno spojen na pravu polarizaciju. U slučaju da taj uslov nije ispunjen program automatski izbacuje poruku “ error ”, to jeste da je polijedi greška. Ikona je prikazana na sljedećoj slici: