Magatzem de components: Fonts.

 

 

 

 

 

 

Component

Massa.

Font de tensió continua ideal.

Font d'intensitat continua ideal.

Font de tensió alterna sinusoïdal

Font d’intensitat alterna sinusoïdal

Font d'alimentació de corrent continu de +5 V.

Font d'alimentació de corrent continu de +15 V.

Rellotge (clock).

Senyal modulat en AM

Senyal modulat en FM

Senyal modulat en FSK

La font polinòmica

 

 

 

 

Component

La font no lineal.

El generador d’ona sinusoïdal controlat per tensió.

El generador d’ona polsatòria controlat per tensió

Generador d’ona triangular controlat per tensió

Font de tensió controlada per trams

Font lineal PWL generada a partir d’un fitxer

 

 

Fitxers EWB asociats a aquest document:

 

Massa.

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 = 1kW 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.

 

 

Rellotge (clock).

 

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.