Hybridná simulácia obvodu 555: Rozdiel medzi revíziami

Z Kiwiki
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
d
 
(13 medziľahlých úprav od jedného ďalšieho používateľa nie je zobrazených)
Riadok 1: Riadok 1:
 +
__NOTOC__
 
[[Category:Simulácie a modelovanie]]
 
[[Category:Simulácie a modelovanie]]
 +
{{Simulacia_modelovanie_3|7}}
 
Príklad demonštruje princíp hybridnej simulácie elektrického obvodu.
 
Príklad demonštruje princíp hybridnej simulácie elektrického obvodu.
 +
Rozšírenie simulátora ''XSpice'' umožňuje simulovať spoločne v jednom zapojení klasické elektronické obvody, logické číslicové obvody a blokové komponenty. Význam takéhoto druhu simulácie vynikne najmä v súčasnej dobe, kedy máme k dispozícii na čipoch moderných procesorov funkčné analógové a číslicové bloky, ktoré môžeme vzájomne kombinovať. Pre ukážku hybridnej simulácie sme zvolili populárny obvod 555<ref>http://en.wikipedia.org/wiki/555_timer_IC Wikipedia - 555 Timer IC</ref>, ktorý je klasickými postupmi len problematicky simulovateľný. Obvod pozostáva z analogovej časti - komparátorov, číslicovej časti - RS klopného obvodu a obvodu vybíjania časovacieho kondenzátora<ref>http://193.87.70.141/~pf/wiki_upload/pdf/tlc555.pdf Data sheet TLC555, Texas Instruments</ref>.
  
== Simulácia ==
 
  
''ngspice'' umožňuje s voliteľným rozšírením ''XSpice'' simulovať spoločne v jednom zapojení klasické elektronické obvody, logické číslicové obvody a blokové komponenty. Význam takéhoto druhu simulácie vynikne najmä v súčasnej dobe, kedy máme k dispozícii na čipoch moderných procesorov funkčné analógové a číslicové bloky, ktoré môžeme vzájomne kombinovať. Pre ukážku hybridnej simulácie sme zvolili populárny obvod 555, ktorý je ale klasickými postupmi len problematicky simulovateľný. Obvod pozostáva z analogovej časti - komparátorov, číslicovej časti - RS klopného obvodu a obvodu vybíjania časovacieho kondenzátora.
+
<center>
 +
{|class="wikitable"
 +
| align="center" width=800 | [[Súbor:0550_model.png | 800px]]
 +
|-
 +
| align="center" width=800 | '''Zapojenie obvodu <ref>0550_model_555.sch (aktuálne nedostupné)</ref> <ref>0550_model_555.pdf (aktuálne nedostupné)</ref>'''
 +
|}
 +
</center>
 +
 
 +
Jednotlivé komponenty makromodelu sú v ''gschem'' inviduálne konfigurovateľné pomocou zmeny hodnôt atribútov komponentu. Dvojitým kliknutím na komponent sa otvorí okno s atribútmi, zvolený atribút aktivujete pravým tlačítkom a potvrdením 'Promote'.
  
 
<center>
 
<center>
[[Súbor:0550_model.png | 800px]]
+
{| style="width:75% border="0"
 +
| width=240 align="left"  | [[Súbor:Obrazovka-Edit Attributes.png | 220px]]
 +
| width=320 align="right" |  [[Súbor:Obrazovka-0550_model_555.sch - gschem.png | 300px]]
 +
|}
 
</center>
 
</center>
  
Jednotlivé komponenty makromodelu sú inviduálne konfigurovateľné, pri komparátoroch tvorených rozdielovým obvodom A2 (A4) a hysterézou A3 (A7) sú nastavené parametre preklápania komparátora, pri väzbových A/D A5 (A7) komponentoch ich rýchlosť, pri D/A komponentoch  A10 (A12) parametre konvertovaného digitálneho signálu. Obvod vybíjania časovacieho kondenzátora je možné simulovať pomocou klasického bipolárneho tranzistora, jednoduchšie je nahradiť tranzistor analógovým spínačom, pri ktorom môžeme definovať veľkosť odporu v zopnutom resp. rozopnutom stave.
+
Pri komparátoroch tvorených rozdielovým obvodom A2 (A4) a hysterézou A3 (A7) sú nastavené parametre preklápania komparátora, pri väzbových A/D A5 (A7) komponentoch ich rýchlosť, pri D/A komponentoch  A10 (A12) parametre konvertovaného digitálneho signálu. Obvod vybíjania časovacieho kondenzátora je možné simulovať pomocou klasického bipolárneho tranzistora, jednoduchšie je nahradiť tranzistor analógovým spínačom, pri ktorom môžeme definovať veľkosť odporu v zopnutom resp. rozopnutom stave.
  
Základný makromodel je doplnený komponentami R<sub>1</sub>,R<sub>2</sub>,C<sub>1</sub>, ktoré tvoria základné zapojenie obvodu 555 ako monostabilného generátora.
+
Základný makromodel je doplnený komponentami R<sub>1</sub>, R<sub>2</sub>, C<sub>1</sub>, ktoré tvoria základné zapojenie obvodu 555 ako generátora.
  
== Výsledky ==
+
Transient simulácia hybridných zapojení vyžaduje exaktné definovanie počiatočných podmienok, preto je pre komdenzátor definované počiatočná hodnota napätia.
<center>
+
 
[[Súbor:img_col_xspice_032_1.png | 640px]]
+
Výsledkom simulácie generátora s obvodom 555 je priebeh napätia na výstupe, pracovnom kondenzátore a vybíjacom obvode.
</center>
 
  
== Súbory a prílohy==
+
<center>  
<center>
+
{|class="wikitable"
{| class="wikitable"  
+
| align="center" width=500 | [[Súbor:0550_model_555_1.png | 500px]]
! [[Súbor:gschem-48.png]] Source || [[Súbor:Edit-find.png]] Docs || [[Súbor:gerbv-48.png]] Result
 
 
|-
 
|-
| width="200" align="center"| [http://193.87.70.141/~pf/wiki_upload/sch/0301_generator.sch 0301_generator.sch ]
+
| align="center" width=500 |'''Výsledok simulácie'''
| width="200" align="center"| [http://193.87.70.141/~pf/wiki_upload/pdf/0301_generator.pdf 0301_generator.pdf  ]
 
| width="200" align="center"| [http://193.87.70.141/~pf/wiki_upload/png/0301_generator_1.png 0301_generator_1.png]
 
 
|}
 
|}
</center>
+
</center>  
 +
 
  
 
== Odkazy a literatúra ==
 
== Odkazy a literatúra ==
 
+
<references/>
* 555
 

Aktuálna revízia z 23:05, 22. marec 2013

Príklad demonštruje princíp hybridnej simulácie elektrického obvodu. Rozšírenie simulátora XSpice umožňuje simulovať spoločne v jednom zapojení klasické elektronické obvody, logické číslicové obvody a blokové komponenty. Význam takéhoto druhu simulácie vynikne najmä v súčasnej dobe, kedy máme k dispozícii na čipoch moderných procesorov funkčné analógové a číslicové bloky, ktoré môžeme vzájomne kombinovať. Pre ukážku hybridnej simulácie sme zvolili populárny obvod 555[1], ktorý je klasickými postupmi len problematicky simulovateľný. Obvod pozostáva z analogovej časti - komparátorov, číslicovej časti - RS klopného obvodu a obvodu vybíjania časovacieho kondenzátora[2].


0550 model.png
Zapojenie obvodu [3] [4]

Jednotlivé komponenty makromodelu sú v gschem inviduálne konfigurovateľné pomocou zmeny hodnôt atribútov komponentu. Dvojitým kliknutím na komponent sa otvorí okno s atribútmi, zvolený atribút aktivujete pravým tlačítkom a potvrdením 'Promote'.

Obrazovka-Edit Attributes.png Obrazovka-0550 model 555.sch - gschem.png

Pri komparátoroch tvorených rozdielovým obvodom A2 (A4) a hysterézou A3 (A7) sú nastavené parametre preklápania komparátora, pri väzbových A/D A5 (A7) komponentoch ich rýchlosť, pri D/A komponentoch A10 (A12) parametre konvertovaného digitálneho signálu. Obvod vybíjania časovacieho kondenzátora je možné simulovať pomocou klasického bipolárneho tranzistora, jednoduchšie je nahradiť tranzistor analógovým spínačom, pri ktorom môžeme definovať veľkosť odporu v zopnutom resp. rozopnutom stave.

Základný makromodel je doplnený komponentami R1, R2, C1, ktoré tvoria základné zapojenie obvodu 555 ako generátora.

Transient simulácia hybridných zapojení vyžaduje exaktné definovanie počiatočných podmienok, preto je pre komdenzátor definované počiatočná hodnota napätia.

Výsledkom simulácie generátora s obvodom 555 je priebeh napätia na výstupe, pracovnom kondenzátore a vybíjacom obvode.

0550 model 555 1.png
Výsledok simulácie


Odkazy a literatúra

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/555_timer_IC Wikipedia - 555 Timer IC
  2. http://193.87.70.141/~pf/wiki_upload/pdf/tlc555.pdf Data sheet TLC555, Texas Instruments
  3. 0550_model_555.sch (aktuálne nedostupné)
  4. 0550_model_555.pdf (aktuálne nedostupné)