Magatzem de components: Fonts.
|
Component |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Component |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fitxers EWB asociats a aquest document:
En un circuit, tots els punts de massa estan units.
El simulador EWB requereix quasi sempre una referència de massa per a un correcte funcionament.
Observeu aquestes mesures de tensió:
Font de tensió continua ideal.
Paràmetres:
Si volem simular una bateria real, haurem d'afegir una resistència en sèrie per simular l'efecte de la seva resistència interna:
Si hem d'utilitzar varies bateries reals idèntiques en un circuit, pot ser interessant crear un subcircuit:
Podem obtenir la corba (que en aquest cas serà una recta) de càrrega d'una bateria real:
Font d'intensitat continua ideal.
Una font ideal de tensió la podem associar a una bateria, una pila o una font d'alimentació electrònica (malgrat que en tots els casos esmentats no són components ideals sinó reals: tenen una resistència interna).
Una font d'intensitat és més difícil d'associar a un component o equip reals. És construeixen amb components electrònics, i es comporten com a fonts d'intensitat més o menys ideals dins d'uns rangs determinats.
LES FONTS D'INTENSITAT NO PODEN TREBALLAR MAI EN CIRCUIT OBERT; SI PODEN TREBALLAR EN CURTCIRCUIT
Paràmetres:
Observeu el funcionament de la font d'intensitat amb diferents càrregues:
Fonts d'intensitat reals:
La seva resistència interna és alta, però no infinita. Les podem simular amb una resistència en paral·lel amb la font ideal:
Una font d'intensitat real:
L'hem construït amb un transistor, un zener i altres components electrònics. La càrrega s'ha de connectar entre els punts de connexió indicats, i la font genera intensitat -constant si fos ideal- cap a massa.
No analitzem el funcionament del circuit electrònic, sinó les seves propietats com a font d'intensitat, així que construïm un subcircuit i estudiem les seves propietats.
Funcionament en curtcircuit: I = 5.135 mA. Aquesta és la referència per a altres càrregues (com ho és la tensió en buit per a les fonts de tensió.
Mesura per a diferents càrregues:
Resum dels resultats obtinguts:
R càrrega (kW ) |
I (mA) |
V (V) |
Observacions |
0 |
5.135 |
0 |
En aquesta zona, podem considerar que la font és d'intensitat, malgrat que no és ideal (la Intensitat disminueix en augmentar la resistència) |
0.1 |
5.135 |
0.5135 |
|
0.5 |
5.134 |
2.567 |
|
1 |
5.132 |
5.132 |
|
2 |
5.129 |
10.26 |
|
3 |
5.126 |
15.38 |
|
4 |
4.706 |
18.82 |
En aquesta zona, podem considerar que la font és més aviat de tensió que d'intensitat. |
5 |
3.772 |
18.86 |
|
6 |
3.146 |
18.88 |
|
7 |
2.698 |
18.88 |
Representem el gràfic I-V:
Font de tensió alterna sinusoïdal:
Paràmetres:
Font d'intensitat alterna sinusoïdal.
Paràmetres:
Per observar una intensitat amb l'oscil·loscopi, cal convertir-la en una tensió proporcional. A l'oscil·loscopi podem observar la caiguda de tensió a R = 1k
W produïda per la font d'intensitat de 10 mA de valor eficaç; el valor eficaç d'aquesta caiguda de tensió és de 10 V que corresponen a 14.14 V de valor màxim.
Font d'alimentació de corrent continu de +5 V.
Un ús típic de +Vcc és com a tensió d'alimentació dels circuits digitals TTL. Simplifica molt el dibuix dels esquemes:
Es pot utilitzar en circuits d'electrònica analògica, quan calgui un punt d'alimentació positiva a +5 V.
Font d'alimentació de corrent continu de +15 V.
Paràmetres:
El període T és la inversa de la freqüència:
Temps a nivell alt: T1; temps a nivell baix: T2. Es verifica:
Factor de treball : ; el paràmetre D del simulador és el factor de treball en percentatge:
L'aplicació bàsica del component és com a clock o marcador de temps dels circuits digitals síncrons:
És pot utilitzar en aplicacions analògiques substituint a un oscil·lador aestable.
També el podem utilitzar per realitzar l'anàlisi del règim transitori:
El podem utilitzar per analitzar esquemes bàsics d'electrònica de potència.
En el mateix esquema, modifiquem els paràmetres:
Podem realitzar un model idealitzat de modulador d’AM.
Construïm un modulador DBL amb la font polinòmica:
Podem crear una font que simula un sistema complex, mitjançant una expressió matemàtica que relacioni les entrades (4 possibles tensions i 2 possibles intensitats).
Els operadors matemàtics possibles són:
+ - * / ^ unitari -
Les funcions predefinides són:
Trigonomètriques: |
cos sin tan acos asin atan |
Hiperbòliques: |
cosh sinh acosh asinh atanh |
Exponencials Logarítmiques |
exp ln log |
Altres |
abs sqrt u uramp |
La funció u és un salt de nivell unitari (pas de 0 a 1) i la funció uramp és la integració del senyal u.
Les funcions que requereixen un argument positiu, com ln, log o sqrt , prenen sempre el valor absolut de l’argument a efectes d’operació.
En el cas de log o ln, si l’argument és 0, dóna error.
Alguns exemples d’expressions:
v = sqrt(v(1)^2+v(2)^2) equival a
i = cos(v(3)) + sin(v(4))
Quan la variable de sortida és "v", és una tensió; quan és "i", és una intensitat.
El senyal generat és:
Mesura del índex de modulació:
Tècniques de desmodulació AM:
Un desmodulador amb detector de pic i filtrat de mes qualitat:
El senyal generat és:
En general:
El generador construeix una ona sinusoïdal de sortida, amb una amplitud i offset fixos que es poden determinar mitjançant dos paràmetres (valors de pic mínim i màxim). La freqüència de la tensió de sortida està determinada per un màxim de 5 punts o coordenades V-f.
Quan s’utilitzen únicament dues coordenades (valor mínim), la variació de freqüència en funció de la tensió de control és lineal. Quan el nombre de coordenades és superior a 2, la relació entre la freqüència de sortida i la tensió de control és lineal a cada tram que s’estableix entre els parells de coordenades consecutius.
El VCO (Voltage-Controlled Oscillator) és una de les parts bàsiques dels generadors de funcions, dels sintetitzadors de freqüències i dels PLL. Els generadors d’escombrat i analitzadors d’espectres també en fan ús com part bàsica.
És una font de tensió controlada per tensió. La tensió de sortida depèn de la tensió de control mitjançant 5 coordenades (control, sortida) que es poden introduir com a paràmetres del component.
Fora del rang de coordenades de control, la font extrapola linealment la tensió de sortida a partir dels dos punts més pròxims (valors alts o baixos). La font no té cap limitació i pot donar valors anormalment alts o baixos si s’ultrapassen els valors màxim i mínim de control.
Els paràmetres d’aquesta font s’han d’obtenir d’un fitxer ASCII, on hi ha les coordenades temps-tensió. Els valors de la tensió entre els diferents punts s’obtenen per interpolació lineal.
El fitxer ASCII amb les dades temps-tensió té les característiques següents:
Cada línia és un punt, amb el format següent:
Temps <espai(s)> Tensió
Es pot deixar tants espais com es vulguin entre els camps temps i tensió.
Exemple de dades correctes:
0 0
1e-6 1
2e-6 1.5
3e-6 1.5
4e-6 1
5e-6 0
Cal començar cada línia nova amb un espai en blanc; en cas contrari, s’ignora la línia.
Quan acaba el darrer punt de temps, la font PWL manté l´últim valor de tensió.
La font PWL pot utilitzar un fitxer de dades sense ordenar; abans de començar la simulació, ordena els punts.
Si no hi ha un fitxer associat a la font PWL, es comporta com un curtcircuit.
Observem l’efecte de la modificació següent en el fitxer associat a la font:
Podem obtenir fitxers .TXT per a la font PWL a partir d’altres circuits analitzats amb l’EWB.
Fitxer rectificada.txt:
ASCII output data for Electronics Workbench circuit pwl3.ewb Time V1 0 -5.49694e-29 1.44e-06 7.9806e-14 2.88e-06 3.26048e-13 5.76e-06 1.41224e-12 1.152e-05 7.43381e-12 2.304e-05 7.64205e-11 4.608e-05 6.04147e-09 9.216e-05 3.64318e-05 0.00018432 0.416529 0.00032832 1.74485 0.00047232 3.11163 0.00061632 4.47866 { ..... resta de punts t-V ....} 0.289768 0.841862 0.289912 1.56372e-05 0.290056 4.18292e-08 0.2902 0.557513 0.290344 1.8965 0.290488 3.26299 |
Volem que la font només siguin 4 semicicles rectificats. Podem realitzar-la a partir del següent muntatge:
Amb la font PWL podem experimentar ràpidament qüestions bastant teòriques.