editor thumb

Editarea schemelor electronice

autor:Ing. Viorel Negrea copy:Viorel Negrea sursa:Interna contact:electronne@yahoo.fr
       

Sub aceasta denumire se ascunde, de fapt, "munca de Sisif" pe care elevul va trebui sa o faca pentru a transpune in calculator schema electronica a unui montaj, sau circuit electronic, preluat din caiet, manual sau revista. In fapt aceasta inseamna desenarea cu simboluri adecvate a schemei electronice pe"foaia de lucru" a calculatorului. Operatia se poate realiza in doua moduri:

  • primitiv – sa ne construim noi simbolurile, pe care apoi sa le "legam" intre ele, ca in cazul programului de grafica generala, Paint Brush, din Windows (Accesorii )
  • profesional –sa aducem in foia de lucru simbolurile electrice necesare, dintr-o biblioteca, apoi sa le conectam intre ele, realizind astfel schema electronica.

In timp se constata o evolutie a programelor de exemplu :

  • - La "DELTACAD" si "ORCAD"– aducerea componentelor electronice din biblioteca de componente se face cu ajutorul comenzilor clasice "insert+copy" urmata de comanda "paste" in locul unde doresc sa amplasez componenta.
  • - La "TINA" sau la "ELECTRONIC WORKBENCH"- importul componentelor este mult simplificat, deoarece biblioteca se afla chiar la indemâna, in foaia de lucru, sub forma unor butoane "radio" care definesc o serie de componente ce au trasaturi comune (ex.: porti logice)

Deoarece in editarea schemelor vom intâlni situatii când nu vom gasi componenta cautata in biblioteca, consider ca este util sa abordam atât programele primitive (de grafica elementara) cât si cele profesionale,care vor face obiectul scopului nostru final: modelarea circuitelor cu ajutorul calculatorului.

A. EDITAREA SCHEMELOR IN PAINT

Se porneste prin lansarea programului PAINT din "Start"-"Accesorii"- dupa care ne aflam in pagina de lucru (.vezi plansa 1)

Se poate vedea ca in stânga foii de lucru, avem la dispozitie o serie de butoane, cu ajutorul carora putem realiza diferite desene in plan. In cele de mai jos vom analiza cum au fost create câteva simboluri de componente electronice, astfel ca se va putea intelege usor "mecanismul" de functionare al programului si metoda de editare cu acest program.

Se va incepe cu editarea unui tranzistor, ca element de baza, al circuitelor electronice urmind apoi sa studiem si reprezentarea componentelor pasive : rezistente, condensatoare.

desenarea schemelor electrice

  • Editarea simbolului unui tranzistor se va face astfel: se apasa butonul radio pe care scrie "elipse" si cu comanda "click & drag" cu putina indemânare vom realiza cercul. Acum trecem la desenarea electrozilor tranzistorului, folosind pentru aceasta butonul pe care scrie "line"- destinat trasarii liniilor. Se recomanda sa se inceapa cu trasarea electrodului numit "baza" apoi se vor realiza ceilalti electrozi, colectorul si emitorul.
  • Editarea simbolurilor pentru componente pasive: -rezistor sau capacitor – se va face utilizând butonul radio pe care scrie "rectangle" in cazul rezistorului, iar pentru capacitor se va utilza doar butonul "line" si bineinteles se va folosi tot "mous-ul" cu deja cunoscuta comanda "click & drag". La fel se va proceda si pentru editarea simbolului diodei Zenner ce se afla in partea stânga a foii de lucru

Desi metoda descrisa este laborioasa, recomand cunoasterea acestei metode pentru a putea creea simboluri ce nu vor fi regasite in unele programe mai avansate de editare, ce utilizeaza biblioteci de simboluri cu un numar destul de limitat.

Trebuie mentionat ca pe plan international, softul in aceasta directie este in permanenta evolutie, astel la ora actuala au aparut programe noi, cum ar fi pachetul "PROLITE" care include un program complex de editare numit " ISISLITE "si un program de proiectare a circuitelor imprimate, numit " ARESLITE".

De mentionat ca aceste doua programe a caror versiune demonstrativa este disponibila pe Internet, cuprind o biblioteca foarte mare cca. 5000 de componente cu parametrii electrici grupate pe tipuri si fabricanti: Philips, National Semiconductors, Motorola si altele…

B. EDITAREA SCHEMELOR: TINA, E.W.B. si ISISLITE

De la inceput trebuie sa mentionez ca ordinea enumerarii programelor nu este tocmai intâmplatoare, ci a evolutiei de la simplu la complex.

B1. Editarea schemelor cu ajutorul programului TINA

Se lanseaza programul, ajungând la pagina de inceput, care arata ca in plansa 2

desenarea schemelor electrice

Programul Tina este conceput de o companie mare de soft cu filiale in Ungaria, Olanda, Marea Britanie, SUA si Canada. Versiunea analizata aici este disponibila experimental pe Internet la adresa: www.designsoftware.com si trebuie spus de la inceput ca are urmatoarele limitari:

  •  permite constructia si analiza unor circuite restrinse (limitate la un nr. mic de componente) si o biblioteca restrinsa.
  •  nu sunt active functiile: Save, Print, Export sau Import
  •  prezinta demonstrativ un numar limitat de exemple de circuite electronice

Pentru intelegerea modului de lucru se recomanda citirea fisierului text : "Read me".

Editarea unei scheme: incepe prin aducerea pe rind a componentelor, in foaia de lucru, cu ajutorul butoanelor de sub bara de meniuri. Acestea sunt grupate in capitole: Basics, Meters, Sources, Semiconductors, Gates, Flip-Flops, Mixed Modes, Logic Ics … etc.

Prin apasarea unuia din aceste domenii – continutul butoanelor radio se modifica in functie de tematica selectata astfel: In plansa 2 se observa ca s-a apasat butonul "Semiconductors" pentru care rindul de butoane radio de deasupra are continutul afisat in figura: de la semnul de Amplificator Operational …pâna la puntea redresoare. Sa urmarim acum un exemplu : pentru a construi schema filtrului, desenat in plansa

desenarea schemelor electrice

Se aduc in pagina de lucru pe rind componentele: rezistor, capacitor..
Se trece la realizarea legaturilor intre componente cu ajutorul creionului selectat de sub bara de meniuri, folosind comanda "click & drag" efectuata cu mous-ul.
Se realizeaza traseele de legatura dintre componente.

Pentru a defini parametrii electrici ai unei componente trebiue sa "inseram" componenta, ca in figura, ca apoi facând click dreapta, din fereastra care se deschide si alegând "properties" sa putem defini parametrii ce apar in fereastra. Se poate alege si o eticheta pentru fiecare componenta, fara sa mai afisam valoarea componentei, spre a simplifica schema.

Daca am gresit o componenta si dorim sa o stergem, acest lucru se face foarte simplu:
Din starea "inserat" se apasa butonul "delete" sau click dreapta si din fereastra se va selecta "delete".
Daca dorim sa mutam o componenta din schema, este suficient sa o inseram si cu ajutorul mous-ului facând "click & drag" tragem componenta in locul dorit.

Desi programul are limitarile amintite am inclus acest program "TINA" pentru calitatile lui speciale in domeniul didactic. Prin multimea si varietatea exemplelor pe care le are in fisierul "examples" este un accesoriu excelent pentru intelegerea si studiul unor fenomene din electronica. Pentru sustinerea celor afirmate, "sa aruncam o privire" asupra unui exemplu, pe care personal, il consider cel mai elocvent: Studiul unui amplificator de c.a. cu un tranzistor cu ajutorul fisierului: "ampli.sch" gasit in: "File" – "Open" – "exemples" plansa 4 de mai jos:

desenarea schemelor electrice

Cu ajutorul aparatelor de masura virtuale pe care le putem obtine din "T&M" - bara de meniuri putem modela acest circuit, urmarind functionarea lui, dar mai ales, observind influenta fiecarei valori a componentelor asupra parametrilor principali ai schemei, adica amplificarea.
Pornind de la simplu la complex, autorii programului ne sugereaza in enuntul din dreapta schemei, folosirea mai multor metode pentru studiul parametrilor dinamici ai circuitului.

 

B.2 - Editarea schemelor cu ajutorul programului Electronics Workbench EDA

 

Programul este realizat de catre o firma din Canada si este conceput in scopul construirii si modelarii schemelor electronice cu ajutorul calculatorului. A fost conceput pentru sisteme de operare ca Windows 95 si versiunea NT.3.5 pentru lucru in retea in cadrul Institutiilor de invatamint. Utilizarea acestui program nu este disponibila in versiune demo, personal am obtinut acest program cu sprijinul prietenilor din Franta. Ca mod de lucru este asemanator cu cel descris anterior cu mentiunea ca este mai sintetic organizat si mai bogat in componente. Ca mod de organizare, are tot o bara de butoane radio, care "ascunde" de aceasta data ferestre cu multe componente, selectia facindu-se simplu, direct cu mous-ul.Programul are si alte facilitati legate de prelucrarea datelor, sau comenzilor uzuale: "copy"," paste"," cut…print", dar mai bine sa vedem pagina de inceput, plansa 5:

desenarea schemelor electrice

Editarea schemelor va incepe cu aducerea componentelor in foaia de lucru utilizind ca si pina acum comanda "click & drag". Un aspect particular il reprezinta aici, modul de realizare al legaturilor dintre componente; astfel fiecare componenta este prevazuta la extremitati cu cite un "bulb" de legatura –numit jonctiune. Legaturile cu fir intre componente se reduc la, a face legaturi intre jonctiunile terminalelor. Stergerea componentei se face in mod asemanator cu programul TINA, iar deplasarea in foaie tot la fel.

De mentionat ca pentru a stabili parametrii electrici se poate proceda in doua moduri:

a) selectam componenta si cu click dreapta, alegem din fereastra care se deschide optiunea "component properties "- metoda directa si rapida! b) selectam componenta si din bara de butoane, de sub bara de meniu, apasam butonul cu agenda, iar din fereastra care se deschide alegem parametrii.

In cazul componentelor active in aceasta fereastra putem sa optam pentru parametrii in functie de fabricant, prin incarcarea unor biblioteci specifice. Dupa selectarea unui tranzistor PNP, apasarea butonului "component properties" va duce la aparitia ferestrei de mai sus in care avem urmatoarele posibilitati.

  • alegerea unei etichete –"Label"- pentru tranzistori
  •  alegerea unui model in functie de fabricantul componente
  •  stabilirea parametrilor pentru modelare:"Display" si "Analysis Setup

Aspectul acestei ferestre este prezentat in plansa 6 :

desenarea schemelor electrice

In plansa 7 s-a prezentat modul de editare al unui circuit electronic de integrare, realizat cu elemente RC, precum si modul de modelare al circuitului utilizand si un osciloscop ca aparat virtual de vizualizare a semnalelor integrate de catre circuitul analizat . Setarea osciloscopului se va face tinind cont de sugestiile date in Capitolul 5 .

desenarea schemelor electrice

B.3 - Editarea schemelor cu programul ISISLITE

Se porneste cu lansarea programului, din foaia de lucru, se incarca biblioteca prin apasarea butonului "P" (PICK DEVICE)  Selectam componentele care vor fi necesare pentru desen, apoi click dublu pe ele si se vor incarca in biblioteca provizorie din partea dreapta a foii de lucru, dupa cum se poate observa in plansa 8 :

desenarea schemelor electrice

Vom incepe editarea schemelor cu asezarea simbolurilor in foaia de lucru, pe rind, simbol dupa simbol, modificind daca este cazul, pozitia simbolului din faza de "preview", cind acesta apare in fereastra mica din partea dreapta sus. Dupa ce au fost asezate simbolurile se trece la realizarea legaturilor dintre componente. Se apasa butonul radio cu semnul de legatura (jonctiune.) dupa care se aseaza prompterul mous-ului la extremitatea simbolului si folosind comanda "click & drag" se traseaza linia de legatura dintre componente, dupa cum se poate urmari si in plansa 9:

desenarea schemelor electrice

NOTA :De mentionat ca pentru a stopa tragerea liniei, la atingerea extremitatii simbolului de destinatie se va face din nou click stinga, ca la inceputul tragerii liniei. Dupa aceasta comanda culoarea liniei se schimba din rosu in negru, semn ca legatura este corect trasata!

Un exemplu concret, poate fi urmarit in plansa 10 de mai jos, observind ca daca se mentine mous-ul un timp pe butoanele radio din dreapta se poate citi rolul fiecarui buton.

desenarea schemelor electrice

Schema prezentata mai sus, plansa 10, reprezinta un termometru, avind ca traductor o dioda cu siliciu, iar ca element principal, un amplificator operational de tipul LM 324.

Circuitul a fost editat cu programul ISISLITE, iar cu programul ARESLITE s-a proiectat cablajul circuitului.

Comentarii:

user-comment-thumb
Este un lucru necesar in citirea documentatiei ,mai precis a functionarii lui ,mai trebuie si desenarea schemei de cablaj care este si ea la fel de importanta.Bine este sa initiem si cursuri pentru proiectarea schemelor electrice pentru ca numai asa progresam in automatizare altfel ramanen la nivelul din Evul Mediu.
comentat de: razvan doru, 30-03-2012
user-comment-thumb
Este de apreciat intentia autorului si mai ales munca de a culege si a expune materialul prezentat. Personal consider ca sunt destule persoane carora le face trebuinta aflarea primilor pasi in a edita scheme electronice si mai ales in aproba cum functioneaza un montaj sau altul. Intradevar in zilele noastre, cand totul se deruleaza pe "repede inainte" si trebuie sa invatam din mers, ni se pare gresit sa incepem cu inceputul. Felicitari autorului si il mai asteptam si cu alte expuneri.
comentat de: gagarin, 17-03-2010
user-comment-thumb
Toate aceste programe nu sunt mature. Sa desenezi o schema, pierzi mai mult timp decat sa o realizezi practic. Este un chin nebun. Cred ca directia este gresita.
comentat de: scormonel, 01-03-2010
user-comment-thumb
FELICITARI PENTRU NOUL SITTE !
comentat de: frunza_85, 25-10-2008

Adauga comentariul tau:

comentariile inaccesibile
spacer
spacer