Piirikaavion piirtäminen

Transient-analyysin asetusarvojen kirjoittaminen

Transient-analyysin suorittaminen

Dokumentointi

Piirikaavion ja analyysituloksen tulostus

Piirretään virtapiiri, jossa on vaihtosähkölähteen lisäksi muuntaja, tasasuuntausdiodeja, suodatuskondensaattori ja kuormitusvastus. Valitse valikkoriviltä 'File / New / Schematic' ja sulje keskusteluikkuna klikkaamalla sen ’Ok’-painiketta.

Sijoita piirikaavioon vaihtosähkölähde. Valitse piirikaavioeditorin valikkoriviltä 'Component / Analog Primitives / Waveform Sources / Sine Source'. Paina tämän jälkeen hiiren oikeanpuoleista painiketta ja pidä se toistaiseksi alhaalla. Sijoita kuvaruudulle ilmestynyt generaattorin piirrosmerkki sopivaan paikkaan (kuvaruudun keskelle). Päästä hiiren oikeanpuoleinen painike vapaaksi. Anna avautuneeseen ’Component’-keskusteluikkunaan ’Model’-nimeksi (’Value’-ruutuun) AC. Rastita seuraava ruutu ’Display’, jotta generaattorin nimeksi annettu ’AC’-teksti näkyisi piirikaaviossa. Klikkaa ’Ok’-painiketta, jolloin piirikaavioon ilmestyy ’AC’-niminen vaihtosähkölähde. Klikkaa kuvaruudun vasemmassa alareunassa olevaa ’Text’-sivun painiketta, jolloin tekstisivulla oleva AC-generaattorin määrite tulee näkyviin. Täydennä generaattorin määrityslausetta ’.model ac sin ( )’ muotoon '.model ac sin (f=50Hz A=230V*sqrt(2) Rs=0.1ohm)'. Nyt voit tarkistaa generaattoriin tehdyt määritteet myös kaksoisklikkaamalla generaattoria, jolloin ’Component’-keskusteluikkuna aukeaa. Klikkaa edelleen ’Edit’-painiketta, jolloin generaattorin arvot tulevat näkyville. Voit käyttää molempia muokkaustapoja, ’Component’-keskusteluikkunaa tai ’Text’-sivulla olevaa määritelausetta. Palaa ’Ok’-painikkeen avulla piirikaavioon.

Sijoita piirikaavioon muuntaja. Valitse piirikaavioeditorin valikkoriviltä 'Component / Analog Primitives / Passive Components / Transformer'. Paina tämän jälkeen hiiren vasemmanpuoleista painiketta ja pidä se toistaiseksi alhaalla. Sijoita kuvaruudulle ilmestynyt generaattorin piirrosmerkki sopivaan paikkaan (kuvaruudun vasemmassa reunassa olevan generaattorin oikealle puolelle). Päästä hiiren oikeanpuoleinen painike vapaaksi. Anna avautuneeseen ’Component’-keskusteluikkunaan ’Value’-ruutuun määrite 10mH,110uH,0.98, jossa:

10 mH on ensiökäämin induktanssi

110 uH on toisiokäämin induktanssi

Induktanssien suhteen neliöjuuri (sqrt(10 mH / 110 uH )) on muuntajan muuntosuhde (9,5)

Luvulla 0.98 kuvataan kytkentäkerrointa

Vastaavat englanninkieliset ilmaisut näet komponentti-ikkunan alaosassa olevasta ONLINE-Helpistä.

Rastita seuraava ruutu ’Display’, jotta muuntajan induktanssi- ja kytkentäkerroinarvot näkyisivät piirikaaviossa. Palaa piirikaavioon ’Ok’-painikkeella ja lisää piirikaavion teksturilla, työkalurivin ’T’-painike, muuntajan jännitearvoja kuvaava teksti ’230V / 24V’ piirikaavion luettavuuden parantamiseksi. Sijoita teksti muuntajan viereen. Jos haluat käyttää väliulosotolla olevaa muuntajaa, valitse silloin 'Component / Analog Primitives / Macros / Centap...'

Sijoita piirikaavioon tasasuuntausdiodit. Valitse piirikaavioeditorin valikkoriviltä 'Component / Analog Library / Diode / Rectifier / 1N3903- / 1N4001' Paina tämän jälkeen hiiren vasemmanpuoleista painiketta ja pidä se toistaiseksi alhaalla. Sijoita kuvaruudulle ilmestynyt diodin piirrosmerkki sopivaan paikkaan. Pidä edelleen vasemmanpuoleinen painike alhaalla ja klikkaa oikeanpuoleista painiketta, kunnes diodin asento on sopiva. Päästä lopuksi hiiren vasemmanpuoleinen painike vapaaksi. Toista sama vielä kolme kertaa, jolloin diodisiltaan tarvittavat neljä diodia ovat piirikaaviossa. Klikkaa seuraavaksi työkalurivillä olevaa ’nuolinäppäintä’ (Enables Select mode) ja sen jälkeen kaksoisklikkaa ’komponenttikursorista’ ’nuolikursoriksi’ muuttuneella kursorilla diodia, jolloin komponentin keskusteluikkuna aukeaa. Klikkaa ’Display’-ruutuun, jotta diodin tyyppi näkyisi myös piirikaaviossa. Sulje keskusteluikkuna ’Ok’-painikkeella. Toista sama kaikkien diodien kohdalla. Jos haluat diodit 45 asteen kulmaan, valitse silloin valikkoriviltä 'Component / Analog Primitives / Passive Component / D45...' .

Sijoita piirikaavioon suodatuskondensaattori. Valitse piirikaavioeditorin valikkoriviltä 'Component / Analog Primitives / Passive Components / Capacitor' Paina tämän jälkeen hiiren vasemmanpuoleista painiketta ja pidä se toistaiseksi alhaalla. Sijoita kuvaruudulle ilmestynyt kondensaattorin piirrosmerkki sopivaan paikkaan. Pidä edelleen vasemmanpuoleinen painike alhaalla ja klikkaa oikeanpuoleista painiketta, kunnes kondensaattorin asento on sopiva. Päästä lopuksi hiiren vasemmanpuoleinen painike vapaaksi. Anna kondensaattorin arvoksi (Value) 4700uF. Sulje keskusteluikkuna ’Ok’-painikkeella.

Sijoita piirikaavioon kuormitusvastus. Valitse piirikaavioeditorin valikkoriviltä 'Component / Analog Primitives / Passive Components / Resistor'. Paina tämän jälkeen hiiren vasemmanpuoleista painiketta ja pidä se toistaiseksi alhaalla. Sijoita kuvaruudulle ilmestynyt vastuksen piirrosmerkki sopivaan paikkaan. Pidä edelleen vasemmanpuoleinen painike alhaalla ja klikkaa oikeanpuoleista painiketta, kunnes vastuksen asento on sopiva. Päästä lopuksi hiiren vasemmanpuoleinen painike vapaaksi. Anna vastuksen arvoksi 1k. Sulje keskusteluikkuna ’Ok’-painikkeella. Muuta kursori ’nuolikursoriksi’ ja aseta komponenttien tekstit haluamiisi paikkoihin.

Johdota piirikaavio. Käytä johdottamiseen työkalurivin painikkeita ’Orthogonal Wire Mode’ ja ’Diagonal Wire Mode’.

Sijoita piirikaavioon solmupiste numero nolla eli ’maadoitusmerkki’. Valitse piirikaavioeditorin valikkoriviltä 'Component / Analog Primitives / Connectors / Ground' ja sijoita symboli generaattorin miinusnapaan.

Nimeä mittauspisteet generaattorin napoihin Valitse piirikaavioeditorin työkaluriviltä ’Enables Text Mode’ ja kirjoita generaattorin yläpäähän (plusnapaan) teksti L ja alapäähän (miinusnapaan) N.

Nimeä mittauspisteet muuntajan toisiossa. Kirjoita toisiokäämin päihin tekstit a ja b.

Nimeä mittauspisteet kuormitusvastuksen navoissa. Kirjoita vastuksen päihin tekstit +out1 ja –out1.

Käynnistä Transient-analyysi valitsemalla piirikaavioeditorin valikkoriviltä 'Analysis / Transient Analysis... / RUN'.

Koska generaattorin taajuus on 50 Hz, kuluu yhteen jaksoon 20 ms ja viiteen jaksoon 5 * 20 ms = 100 ms. Kirjoita ’Transient Limits’ -keskusteluikkunaan ’Time Range’ -arvoksi 100ms.

Kirjoita seuraavaan ruutuun ’Maximum Time Step’ -arvoksi esim. tuhannesosa edellisestä.

Kirjoita ensimmäisen rivin alkuun kuvanumeroksi 1

Kirjoita ’Y Expression’ -ruutuun v(L)

Anna ’X Range’ -arvoksi 100ms.

Anna ’Y Range’ -arvoksi 500V,-500V.

Kirjoita toisen rivin alkuun kuvanumeroksi 2

Kirjoita ’Y Expression’ -ruutuun v(a,b)

Kopio ’X Range’ -arvoksi 100ms.

Anna ’Y Range’ -arvoksi 50V,-50V.

Kirjoita kolmannen rivin alkuun kuvanumeroksi 3

Täydennä puuttuva ajan määrite lisäämällä ’X Expression’ -ruutuun t-kirjain

Kirjoita ’Y Expression’ -ruutuun v(+out1,-out1)

Kopio ’X Range’ -arvoksi 100ms.

Anna ’Y Range’ -arvoksi 50V.

Käynnistä Transient-analyysi keskusteluikkunan ’RUN’-painikkeella. Kuvia on kolme ja jokaisessa niissä on yksi kuvaaja. Kuvaajia ei ole sijoitettu samaan kuvaan, koska niillä kaikilla on erilainen y-akselin skaalaus (jännitealue).

Dokumentoi analyysitulos käyttäen ’ABS’- ja ’REL’ -tekstimuotoja, ’Horizontal-’ ja ’Vertical’ -mittausmuotoja sekä ’Tag’-merkintää (xy-koordinaatit).

Valitse valikkoriviltä 'File / Print Preview...'. Jos kuvaruudulla näkyvä A4-lomake ei ole pystyasennossa, valitse ’Setup’-painike ja vaihda vaaka-asennossa oleva kuva pystyasentoon. Aktivoi kuvaruudun oikeassa yläkulmassa olevat piirikaaviosivun ja analyysituloksen kuvat siten, että molempien pohjaväriksi tulee sininen. Klikkaa seuraavaksi ’Tile’-painiketta, jolloin molemmat kuvat sijoittuvat automaattisesti kuvaruudulle. Voit halutessasi tehdä tilaa rei’itykselle tarttumalla hiirellä vuorotellen molempien kuvien vasemmanpuoleisista kahvoista ja vetämällä kuvan reunaa oikealle. Tulosta kuva ’Print’-painikkeella. Poistu ’Close’-painikkeella analyysiin ja sieltä edelleen näppäimistön ’F3’-painikkeella piirikaavioon. Vertaa harjoitustyösi tulosta ratkaisumalliin 062X.CIR.