Введение. 1) Бутко, М.П. Руководство по ветеринарно-санитарной экспертизе и гигиене производства мяса и мясных продуктов [Текст]: учебник / М.П

Введение

Разработка любого радиоэлектронного устройства сопровождается физичес­ким или математическим моделированием. Физическое моделирование связано с большими материальными затратами, поскольку требуется изготовление макетов и их трудоемкое исследование. Часто физическое моделирование просто невозможно из-за чрезвычайной сложности устройства, например, при разработке больших и сверхбольших интегральных микросхем. В этом случае прибегают к математическо­му моделированию с использованием средств и методов вычислительной техники. Например, известный пакет P-CAD содержит блок логического моделирования цифровых устройств, однако для начинающих, в том числе и для студентов, он пред­ставляет значительные трудности в освоении. Не меньшие трудности встречаются и при использовании системы DesignLab. Как показал анализ состояния про­граммного обеспечения схемотехнического моделирования, на этапе начального ос­воения методов автоматизированного проектирования и на этапах проведения поисково-исследовательских работ целесообразно рассмотреть возможность исполь­зования следующих программ.

Micro-Cap V — разработка фирмы Spectrum Software (www.spectrum-soft.com), выпускается для платформ IBM, NEC и Macintosh. В версиях для IBM и NEC PC требуется процессор не ниже 80386 с сопроцессором, 15 Мбайт свободного пространства на жестком диске, Windows 3.хх или выше. Имеется библиотека моде­лей 10 тыс. электрорадиоэлементов ведущих фирм Японии, Европы и США. Про­грамма позволяет:

- создать принципиальную электрическую схему устройства и отредактировать ее;

- провести расчет статического режима по постоянному току;

- рассчитать частотные характеристики и переходные процессы;

- провести оценку уровня внутреннего шума и предельной чувствительности;

- провести многовариантный анализ, включая статистический анализ по методу Монте-Карло;

- наращивать библиотеку компонентов;

- представлять данные в форме, удобной для интерпретации и дальнейшего анализа;

- реализовать другие сервисные функции, типичные для такого класса программ.

DesignLab 8.0 — интегрированный пакет корпорации MicroSim (www.orcad.com), в состав которого входит известная программа моделирования PSpice. Этот пакет позволяет проводить сквозное проектирование радиоэлектронных устройств: от ввода принципиальной схемы, ее моделирования до создания управля­ющих файлов для программаторов, разработки печатных плат и управляющих про­грамм для сверлильных станков и вывода данных на графопостроитель.

Aplac 7.0 — пакет с типичным набором возможностей, перечисленных выше (www,aplac.hut.fi/aplac). Программа позволяет также моделировать устройства СВЧ диапазона, в частности, она содержит подпрограмму расчета трехмерных элек­тромагнитных полей микрополосковых конструкций и других устройств СВЧ-техники. Программа позволяет вводить и выводить данные с помощью интерфейсных плат стандарта IEEE-488.

System View 1.9 — программа фирмы Elanix (www.elanix.com), содержит ти­пичный набор функций для схемотехнического моделирования, а также богатый ма­тематический аппарат для обработки полученных результатов. Программа позволяет моделировать устройства на уровне функциональных схем.

Electronics Workbench (EWB) — разработка фирмы Interactive Image Technologies (www.interactiv.com). Особенностью программы является наличие кон­трольно-измерительных приборов, по внешнему виду и характеристикам прибли­женных к их промышленным аналогам. Программа легко осваивается и достаточно удобна в работе. После составления схемы и ее упрощения путем оформления подсхем моделирование начинается щелчком обычного выключателя.

CircuitMaker 6.0 — разработка фирмы MicroCode Engineering (www.microcode.com), содержит обширную библиотеку моделей промышленных изделий электронных компонентов с возможностью оперативного просмотра их основных характеристик (например, для транзистора — это тип корпуса, максимальное напряжение, ток, частота, фир­ма-изготовитель и др.). Программа позволяет достаточно оперативно подготавли­вать электрические схемы аналоговых, цифровых или смешанных аналого-цифровых устройств и проводить их моделирование с получением результа­тов в виде осциллограмм сигналов и графиков частотных характеристик; возможно получение точных отсчетов с помощью вертикальных и горизонтальных визирных линий. Она также позволяет контролировать режим по постоянному току в выбран­ных точках схемы. Отличительной особенностью программы является наличие ани­мационных компонентов (запуск ракеты, старт автомобилей), призванных имитировать конечный результат работы схемы, а также то, что она содержит учеб­ное пособие в демонстрационном режиме. Интегрируется с программой разработки печатных плат TraxMaker. Имеются коммерческие и студенческие версии.

Поскольку данное учебное пособие предназначено для студентов младших курсов, еще не получивших углубленные знания в специальных дисциплинах, в качестве основного инструмента­рия для выполнения лабораторных и курсовых работ авторами пособия рекомендуется программа Electro-nics Workbench (EWB) как отличающаяся самым простым и легко осваиваемым пользовательским интерфейсом. Необходимо также отметить, что как учебная программа EWB обладает весьма важным достоинством, которое заключа­ется в развитии творческого начала учащегося: он может не только выполнять зада­ния преподавателя, но и имеет возможность предложить и апробировать свои технические решения, а это уже творчество, которое превращает учебный процесс в увлекательное занятие.

История создания программы Electronics Workbench (EWB) начинается с 1989 г. Ранние версии программы состояли из двух независимых частей. С помо­щью одной половины программы можно было моделировать аналоговые устройства, с помощью другой — цифровые. Такое "раздвоенное" состояние создавало опреде­ленные неудобства, особенно при моделировании смешанных аналого-цифровых ус­тройств. В 1996 г, в версии 4.1 эти части были объединены и через полгода выпущена пятая версия программы. Она дополнена средствами анализа примерно в объеме программы Micro-Cap V, переработана и несколько расширена библиоте­ка компонентов. Средства анализа цепей выполнены в типичном для всей програм­мы ключе — минимум усилий со стороны пользователя. Дальнейшим развитием EWB является программа EWB Layout, предназначенная для разработки печатных плат. Программа EWB обладает преемственно­стью снизу вверх, т.е. все схемы, созданные в версиях 3.0 и 4.1, могут быть промоде­лированы в версии 5.0. Следует отметить, что EWB позволяет также моделировать устройства, для которых задание на моделирование подготовлено в текстовом фор­мате SPICE, обеспечивая совместимость с программами Micro-Cap и PSpice.

Согласно данным фирмы Interactive Image Technologies, программа Electronics Workbench в настоящее время насчитывает около 85 тыс. зарегистрированных пользо­вателей. Судя по рекламным листкам и каталогам, распространяемых компанией "Софт Лайн" (дистрибьютором Electronics Workbench в странах СНГ), основными пользователями программы являются средние и высшие учебные заведения. Об этом говорит и тот факт, что наряду с самой программой в прайс-листе фирмы содержится обширный список учебных пособий, созданных на базе EWB. Пока в списке нет посо­бия по использованию пакета EWB Layout, поскольку это достаточно новая разработ­ка. В процессе знакомства с программой и примерами ее многочисленных применений можно убедиться, что весьма удобный пользовательский интерфейс EWB действи­тельно являются серьезной предпосылкой для использования ее в учебных целях в ка­честве лабораторного практикума по таким предметам, как физика (электричество), основы электротехники и электроники, основы вычислительной техники и автомати­ки.

Программа EWB 4.1 рассчитана для работы в среде Windows 3.хх или 05/98 и занимает около 5 Мбайт дисковой памяти, EWB 5.0 — в среде Windows 95/98/ХР и NT, требуемый объем дисковой памяти — около 16 Мбайт. Для размещения вре­менных файлов требуется дополнительно 10 — 20 Мбайт свободного пространства.