В случае если используется изменяющееся управляющее напряжение, то генератор в зависимости от него производит прямоугольное напряжение с линейным изменением частоты.

Рисунок _ – Осциллограмма прямоугольного напряжения
управляемого переменным напряжением

Возможно изменение максимальных и минимальных значений выходного напряжения установкой значений Output peak high value и Output peak low value в диалоговом окне параметров компонента.

Управляемый генератор импульсов. На вход элемента поступает постоянное или переменное напряжение, на выходе – импульсы определённой ширины, которая находится из кривой напряжения подаваемого на вход. Выход переключается в верхнее значение при подаче на вход значения, превышающего установленный порог срабатывания. Верхнее и нижнее значения импульса, порог срабатывания, задержка, время скачка импульса могут устанавливаться в таблице значений.

Ширина импульса контролируется напряжением, подаваемым на CONTROL VOLTAGE (+) вход (пример схемы см. HELP и рисунок ___).

Когда используется переменное управляющее напряжение (двухкоординатные пары) генератор производит линейное изменение частоты пульсации, в зависимости от контрольного сигнала на CLOCK входе. Когда число координатных пар превышает 2, изменение частоты пульсации производится кусочно линейно.

Вход CLEAR (с) или сбрасывает установленное значение, или запрещает работу генератора при наличии сигнала высокого уровня. Изменение формы управляющего напряжения приведёт к широтно-импульсной модуляции.

 

Рисунок _ – Схема включения управляемого генератора импульсов

 

Рисунок _ – Осциллограмма сигналов управляемого
генератора импульсов

19. Программно управляемый источник напряжения. Этот источник позволяет формировать напряжение, изменяющееся во времени непериодически. Для этих целей необходима таблица в которую записывается пара значений: время и соответствующее ему значение напряжения, каждая пара показывает значение напряжения источника в конкретный момент времени (см. HELP).

Для того чтобы использовать данный компонент необходимо переместить его в окно цепи, двойным щелчком левой кнопки мыши открыть диалоговое окно данного компонента и указать путь к текстовому файлу с таблицей значений. Компонент имеет две клеммы и ведёт себя как источник напряжения, когда источник включен в цепь, он считывает данные из файла и генерирует форму сигнала, определённую текстом этого файла.

При внесении данных в файл необходимо соблюдать ряд правил приведённых в таблице ___.

Таблица __

Ошибки в наборе таблицы	Реакция компонентов
Нет пробела в начале строки	Строка игнорируется
Нецифровая строка	Строка игнорируется, последующие правильно введённые данные будут обработаны
Нет пробела между временем и напряжением	Строка игнорируется
Лишний пробел перед правильно введённой строкой	Строка будет обработана

При использовании источника необходимо иметь ввиду следующее:

- Если первой точке соответствует ненулевой момент времени, генератор будет производить напряжение первой точки с нулевого момента времени до первого, указанного в таблице.

- После последней точки, генератор будет производить напряжение, равное последней записи в таблице до окончания опыта.

- Между входными точками генератор выдаёт напряжение, вычисленное с помощью линейной интерполяции.

- Компонент может использовать несортированные по времени данные. Перед началом опыта они будут отсортированы автоматически.

- Если в компоненте не указано имя файла, то компонент рассматривается как короткозамкнутый.

- Простой способ создать входной файл, это использовать компонент Write Data. Если Вы снимали форму сигнала с нескольких узлов и затем используете полученный файл с помощью PWL, то на выходе будет напряжение той формы, что была снята с узла №1.

Рисунок _ – Осциллограмма сигналов программно управляемого
источника напряжения

20.  Управляемый напряжением источник кусочно- линейного напряжения. Этот источник позволяет контролировать форму выходного сигнала, для чего в таблице значений записываются координатные пары (X,Y). Координаты X – входные значения напряжения, Координаты Y – выходные значения напряжения. Выход связан с входными значениями. Для увеличения сходимости моделирования, элемент обеспечивает сглаживание сигнала относительно координатных пар. Если сглаживающая область установлена равной 10%, то моделирующее устройство допустит сглаживание радиуса около каждой координатной точки на 10% длины меньшего отрезка над или под каждой координатой. Вне границ, заданных входными координатами источник продлевает наклон, найденный между двумя начальными и двумя конечными координатными парами. Результатом этого может стать нереально большие (или нереально малые) значения выходного напряжения. Поэтому необходимо иметь в виду, что данный источник не имеет ограничений на выходное напряжение.

 

Рисунок _ – Схема с источником кусочно-линейного напряжения
управляемого напряжением

В схеме на рисунке ___ использован источник, выходное напряжение которого является квадратом входного. Для этого были заданы следующие координатные пары: 0 и 0 (первая), 1 и 1 (вторая), 2 и 4 (третья), 3 и 9 (четвёртая), 4 и 16 (пятая), а сглаживание было установлено равным 10%

Рисунок _ – Осциллограмма сигналов источника кусочно-линейного
напряжения управляемого напряжением

21. Источник частотно модулированного сигнала: "частота при нажатой клавише". Элемент используется при моделировании цифровых систем связи, как, например, низкоскоростные модемы (например 1200 бод и меньше). В этой системе входной сигнал высокого цифрового уровня или логическая единица (устанавливается в таблице значений F1) преобразуется в сигнал с частотой 1200Гц, сигнал низкого уровня или логический ноль (F2) преобразуется в сигнал с частотой 2200Гц.

 

Рисунок _ – Осциллограмма частотно модулированного сигнала

22. Полиноминальный источник напряжения (коэффициенты полинома). Этот источник используется для исследования поведения аналоговых систем и имеет три входа (V₁, V₂, V₃). Напряжение на выходе вычисляется по формуле: V_OUT=A+B*V₁+ C*V₂+ D*V₃+ E*V₁*V₁+ F*V₁*V₂+ G*V₁*V₃+ H*V₂*V₂+ I*V₂*V₃+ J*V₃*V₃+ K*V₁*V₂*V₃, которая устанавливает связь входных напряжений. Коэффициенты полинома задаются в окне параметров источника. Например, для реализации суммы квадратов входных напряжений необходимо установить коэффициенты Е, Н, J равными единице, а остальные назначить равными нулю.

Рисунок _ – Схема включения полиноминального источника напряжения

 

Рисунок _ – Осциллограмма напряжений (V_OUT=V₁+V₂+V₃)

 

Нелинейный источник. Данный источник следует использовать в качестве одиночного для моделирования поведения устройства или сложной системы. Подобный источник позволяет создавать сложную модель, путём ввода математического выражения устанавливающего связь выходного напряжения и четырёх входных напряжений и двух входных токов.

Выражения могут содержать следующие операции : +, -, *, /, Ù, а также функции: abs, sin, asin, sinh, asinh, cos, acos, cosh, acosh, tan, atan, atanh, exp, ln, log, sqrt, u, uramp. Функции u (шаг функции) и uramp (интеграл от шага функции) позволяют задавать кусочные функции:

Если аргумент логарифма, натурального логарифма или квадратного корня меньше нуля, то аргумент будет взят по модулю. В случае же, если делитель дроби станет равным 0, или аргумент логарифма станет нулевым, будет выдано сообщение об ошибке. В этом источнике, если в качестве переменной указано напряжение (V), то на выходе будет напряжение, а если в качестве переменной указан ток (I), то на выходе будет ток. В модель могут быть включены как переменные, так и постоянные токи и напряжения.

 

Рисунок _ – Схема включения нелинейного источника

 

Рисунок _ – Осциллограмма напряжений (V_OUT=V₁^3)

Осциллограф

Лицевая панель осциллографа показана на рисунке 4. Осциллограф имеет два канала (CHANELL) А и В с раздельной регулировкой чувствительности в диапазоне от 10 мкВ/дел (mV/Div) до 5 кВ/дел (kV/Div) и регулировкой смещения по вертикали (Y POS). Выбор режима по входу осуществляется нажатием кнопок АС, 0, DC. Режим АС предназначен для наблюдения только сигналов переменного тока (режим "закрытого входа", в этом режиме на вход усилителя включается разделительный конденсатор, не пропускающий постоянную составляющую). В режиме 0 входной зажим замыкается на землю. В режиме DC (включен по умолчанию) можно проводить измерения как постоянного, так и переменного тока (режим "открытого входа"). С правой стороны от кнопки DC обоих каналов расположены их входные зажимы.

Рисунок 4 - Осциллограф

Режим развёртки выбирается кнопками Y/ T, B/ A, A/ B. В режиме Y/ T (включен по умолчанию) реализуются следующие режимы развёртки: по вертикали - напряжение сигнала, по горизонтали - время; в режиме B/A: по вертикали - сигнал канала В, по горизонтали - А; в режиме A/B: по вертикали - сигнал канала А, по горизонтали - В.

В режиме Y/ T длительность развёртки (TIME BASE) может быть задана в диапазоне от 0,1 нс/дел (ns/div) до 1 с/дел (s/div) с возможностью установки смещения в тех же единицах по горизонтали, т.е. по оси Х (X POS).

В режиме Y/ T предусмотрен также ждущий режим (TRIGGER) с запуском развёртки (EDGE) по переднему или заднему фронту запускающего сигнала (соответствующие кнопки) при регулируемом уровне (LEVEL) запуска, а также в режиме AUTO (от канала А или В), от канала А, от канала В или от внешнего источника (EXT), подключаемого к зажиму в блоке управления TRIGGER.

Заземление осциллографа осуществляется с помощью клеммы GROUND в правом верхнем углу прибора.

При нажатии на кнопку ZOOM лицевая панель осциллографа существенно меняется - увеличивается размер экрана, появляется возможность прокрутки изображения по горизонтали и его сканирования с помощью вертикальных визирных линий (синего и красного цвета), которые за треугольные ушки (обозначены цифрами 1 и 2) могут быть курсором установлены в любое место экрана. При этом в индикаторных окошках под экраном приводятся результаты измерения напряжения, временных интервалов и их приращений.

Изображение можно инвертировать нажатием кнопки REVERSE и записать данные в файл нажатием кнопки SAVE. Возврат к исходному состоянию осциллографа - нажатие кнопки REDUCE.