Основы проектирования электрических и электронных схем

Прежде, чем создавать чертеж принципиальной схемы средствами программы EWB, необходим на листе бумаги подготовить ее эскиз с примерным расположением компонентов и с учетом возможности оформления отдельных фрагментов в виде подсхем. Целесообразно также ознакомиться с библиотекой готовых схем программы (см. Приложение 1) для выбора аналога (прототипа) или использования имеющихся решений в качестве подсхем.

В общем случае процесс создания схемы начинается с размещения на рабочем поле EWB компонентов из библиотек программы в соответствии с подготовленным эскизом. Одиннадцать разделов библиотеки программы EBW 4.1 поочередно могут быть вызваны с помощью меню Window или с помощью иконок, расположенных под линейкой контрольно-измерительных приборов (рис. 1.1). Каталог выбранной библиотеки располагается в вертикальном окне дело или слева вот рабочего поля (устанавливается в любое место перетаскиванием стандартным способом — за шапку заголовка). Для открытия каталога нужной библиотеки необходим подвести курсор мыши к соответствующей иконке и нажать один раз ее левую кнопку, после чего серый фон иконки меняется на желтый. Необходимый для создания схемы значок (символ) компонента переносится из каталога на рабочее поле программы движением мыши при нажатой левой кнопке, после чего кнопка отпускается (для фиксирования символа) и производится двойной щелчок по значку компонента. В раскрывающемся диалоговом окне устанавливаются требуемые параметры (сопротивление резистора, тип транзистора и т. д.) и выбор подтверждается нажатием кнопки Accept или клавиши Enter. На этом этапе необходим предусмотреть место для размещения контрольных точек и иконок контрольно-измерительных приборов.

Если в схеме используются компоненты одинакового номинала (например, резисторы с одинаковым сопротивлением), то номинал такого компонента рекомендуется задать непосредственно в каталоге библиотеки, и затем переносит компоненты в нужном количестве на рабочее поле. Для изменения номинала компонента необходим два раза щелкнуть мышью по символу его графического изображения и в раскрывающемся после этого окне внести изменения.

При размещении компонентов схемы на рабочем поле программы EWB 5.0 можно воспользоваться динамическим меню, описанным в конце главы.

После размещения компонентов производится соединение их выводов проводниками. При этом необходим учитывать, что к выводу компонента можно подключить только один проводник. Для выполнения подключения курсор мыши подводится к выводу компонента и после появлении прямоугольной площадки синего цвета нажимается левая кнопка и появляющийся при этом проводник протягивается к выводу второго компонента к появления на нем такой же прямоугольной площадки, после чего кнопка мыши отпускается, и соединение готово. При необходимости подключения к этим выводам вторых проводников в библиотеке Passive выбирается точка (символ соединения) и переносится на ранее установленный проводник. Чтобы точка почернела (первоначально она имеет красный цвет), необходим щелкнуть мышью по свободному месту рабочего поля. Если эта точка действительно имеет электрическое соединение с проводником, то она полностью окрашивается черным цветом. Если на неи виден след вот пересекающего проводника, то электрического соединения нет и точку необходим установит сызнова. После удачной установки к точке соединения можно подключить еще два проводника. Если соединение нужно разорвать, курсор подводится к одному из выводов компонентов или точке соединения и при появлении площадки нажимается левая кнопка, проводник отводится на свободное место рабочего поля, после чего кнопка отпускается. Если необходим подключить вывод к имеющемуся на схеме проводнику, то проводник вот вывода компонента курсором подводится к указанному проводнику и после появления точки соединения кнопка мыши отпускается. Следует отметить, что прокладка соединительных проводников «производится автоматически, причем препятствия — компоненты и другие проводники — огибаются по ортогональным направлениям (по горизонтали или вертикалы).

Точка соединения может быть использована не только для подключения проводников, но и для введения надписей (например, указания величины тока в проводнике, его функционального назначения и т. п.). Для этого необходим дважды щелкнуть по точке и в раскрывшемся окне ввести необходимую запись (не более 14 символов), причем запись можно смещать вправо путем введения слева нужного количества пробелов. Это свойство может быть использовано и в том случае, когда позиционное обозначение компонента (например Cl, R10) накладывается на рядом проходящий проводник или другие элементы схемы.

Если необходим переместить отдельный сегмент проводника, к нему подводится курсор, нажимается левая кнопка и после появления в вертикальной или горизонтальной плоскости двойного курсора производятся нужные перемещения.

Подключение к схеме контрольно-измерительных приборов производится аналогично. Причем для таких приборов как осциллограф или логический анализатор соединения целесообразно проводит цветными проводниками, поскольку их цвет определяет цвет соответствующей осциллограммы. Цветные проводники целесообразны не только для обозначения проводников одинакового функционального назначения, но и для проводников, находящихся в разных частях схемы (например, проводники шины данных к и после буферного элемента). Примеры такого оформления можно найти в каталогах готовых схем (см. файл adc-dacl.ca4).

При обозначении компонентов необходим придерживаться рекомендаций и правил, предусмотренных ЕСКД (единой системой конструкторской документации). Что касается пассивных компонентов, то при выборе их обозначений особых трудностей не возникает. Трудности возникают при выборе активных элементов — микросхем, транзисторов и т. п., особенно при необходимости использования компонентов отечественного производства, когда требуется установит точное соответствие функциональных обозначений выводов и параметров зарубежных и отечественных компонентов. Для облегчения этой задачи можно воспользоваться таблицами соответствия зарубежных и отечественных компонентов.

При импортировании в создаваемую схему другой схемы или ее фрагментов целесообразно действовать в следующей последовательности:

• · командой File>Save As записать в файл создаваемую схему, указал его имя в диалоговом окне (расширение имени файла указывать не обязательно, программа сделает это автоматически);
• · командой File>Open загрузит на рабочее поле импортируемую схему стандартным для Windows образом (некоторые особенности описаны в конце главы);
• · командой Edit>Select All выделить схему, если импортируется вся схема, или выделить ее нужную часть.
• · командой Edit>Copy скопировать выделенную схему в буфер обмена;
• · командой File>Open загрузит создаваемую схему;
• · командой Edit>Paste вставит содержимое буфера обмена на рабочее поле; после вставки импортируемая схема будет выделена (и отмечена красным цветом) и может оказаться наложенной на создаваемую схему;
• · клавишами управления курсором или Мышью отбуксируйте импортированную часть в нужное место, после чего можно отменить выделение;
• · после подключения импортированной схемы необходим щелчками мыши пройтись по всем ее компонентам, чтобы исключить их смещения, возникающие при буксировке и приводящие к ступенчатым искажениям проводников.

Перемещения отдельных фрагментов схемы при ее компоновке выполняютсявышеописанным образом после выделения фрагмента.

После подготовки схемы рекомендуется составить ее описание (окно-ярлык вызывается из меню Window>Description), в котором указывается ее назначение; после проведения моделирования указываются его результаты. К сожалению, программа EWB позволяет вводит описание только на английском языке. Кроме того, в EWB не предусмотрены средства для редактирования графических изображений компонентов, а также введения новых шрифтов.