• для аналоговых устройств рассчитываются токи, напряжение и другие характеристики, для цифровых - временные диаграммы логических состояний;
• имеется постпроцессор обработки результатов моделирования;
• предусмотрена "горячая" связь между схемой и экраном отображения результатов моделирования.
Редактор печатных плат:
• печатные платы имеют до 8 электрических слоев (6 сигнальных и 2 слоя металлизации), а также средства нанесения масок краски и пасты;
• поддерживается английская и метрическая система единиц;
• максимальный размер платы 32x32 дюйма;
• разрешающая способность 1 мил = 0,001 дюйма = 00254 мм;
• поддерживаются компоненты как со штыревыми, так и с планарными выводами;
• библиотека корпусов содержит 2000 компонентов;
• списки соединений схемы проекта загружаются в форматах TraxMaker, Protel, Tango (используется в P-CAD для Windows), PADS и OrCAD;
• имеются средства автоматического размещения компонентов и трассировки сеточного типа;
• создаются Gerber-файлы в формате RS274 (D и X) и управляющих файлов для сверлильных станков;
• создаются отчеты о проекте, DXF-файлы и данные для оборудования автоматического монтажа компонентов.
Студенческая версия (Student Edition) предназначена только для применения на домашних компьютерах и не может использоваться в учебных заведениях. Эта версия в целом аналогична Standard Edition, но имеет следующие ограничения:
• не более 50 компонентов в проекте;
• библиотека моделей ограничена 1000 компонентами;
• редакторы символов и макромоделей (иерархических структур) недоступны;
• список соединений схемы проекта, передаваемый редакторам печатных плат, формируется только в формате программы TraxMaker.
Профессиональная версия (Professional Edition)
отличается от стандартной наличием 6 дополнительных видов моделирования (расчет комплексных сопротивлений двухполюсников, вариация температуры, статистический анализ по Монте-Карло, анализ наихудшего случая, расчет передаточных функций по постоянному току, анализ уровня внутреннего шума). Она также имеет новые встроенные модели компонентов, библиотека увеличена до 6000 моделей, расширены возможности импорта/экспорта данных и усовершенствованы алгоритмы трассировки проводников печатных плат (в частности, добавлен новый волновой алгоритм с возможностями Ripup & Retry), библиотека корпусов компонентов расширена до 5400 типов. Кроме того, предоставляется возможность описания моделей цифровых устройств на языке высокого уровня SimCode. В ее состав включена также программа TraxCAM PRO для просмотра и редактирования Gerber-файлов.
CircuitMaker 2000 дополняется обучающей программой CircuitMaker CBT (Computer Based Training), имеющей 28 разделов по основам электроники и методам моделирования. Она поставляется на отдельном компакт-диске вместе с учебником для студентов и ответами к упражнениям.
Подводим итоги
CircuitMaker - это один из наиболее удобных пакетов для работы со схемами, хотя, конечно, не без недостатков, а где их нет? Во всяком случае, затраты времени на рисование схем и печаток в пакете CircuitMaker небольшие. Имея минимум знаний по теории электроники (электронных приборов), вы можете успешно использовать CircuitMaker, чтобы разрабатывать и моделировать электрические цепи. Для новичков CircuitMaker идеально подходит для изучения и экспериментирования с электроникой (электронным приборами) и проектированием интегральных микросхем.
Основная и грубая ошибка программы, оставшаяся из предыдущей версии, заключается в том, что при размере схемы больше, чем экран монитора, и при экспорте файла в формат BMP, соединительные точки, а иногда и детали исчезают. Выход из этой ситуации - экспорт файла в WMF, а затем его конвертация в любой другой формат, здесь особых проблем нет. Все остальное в программе работает отлично.
Справочный листок
Я решил дополнить эту книгу полезной информацией, необходимой в электронной практике, так как без справки радио любителю очень-очень трудно.
Учимся выбирать батарейки
Батарейки типоразмеров в блистерной упаковке, как правило, отличаются высоким качеством в своей подгруппе. Блистер - это прозрачная пластмассовая коробочка, в которой лежат 1–4 батарейки. Коробочка приклеена к цветной картонной открытке, на которой указывается:
• название фирмы (DURACELL, EVEREADY);
• тип батареек - самая важная, по мнению фирмы, информацию (extra power, nothing lasts longer, heavy duty);
• обозначение типоразмера по разным стандартам (С, А-343, LR14, LR20, D);
• обязательно срок годности (install by jan 2000, best before mar 2000).
На обороте открытки на нескольких языках (включая русский) сообщаются сведения о гарантиях, режиме работы, развернутая информация по типоразмерам, штриховой код (который можно вырезать и отправить на фирму с претензией по качеству), название страны, где изготовлены батарейки. Кроме блистеров используют еще два вида упаковок - прозрачную термоусаживаемую пленочную или в виде мешочка (у 9-вольтовых батареек), а также коробки - обычно на 24 штуки. В таких картонных коробках батарейки могут размещаться в блистерах, в пленке или без индивидуальной упаковки. На коробке обязательна информация, о которой говорилось выше.
Батарейки совершенно разные, они подразделяются на несколько групп:
1. Первая группа - простые элементы Лекланше (например, отечественный элемент 373). Отрицательный вывод - донышко цинкового стаканчика, положительный - латунный колпачок на конце графического стержня. Специального защитного корпуса нет, стаканчик обернут кабельной бумагой или помещен в тонкую картонную трубку, на поверхности которой напечатаны основные данные.
Недостатки: малая емкость, ненадежная конструкция (цинковый стаканчик в процессе работы разрушается, и электролит через бумажную оболочку протекает внутрь аппарата), малый срок годности (от 9 до 12 месяцев).
Достоинства: низкая цена.
2. Вторая группа - усовершенствованные элементы Лекланше (например, японские UM-3, отечественные 316, "Уран"). Основные отличия этого типа батареек от предыдущего не в конструкции, а в технологии изготовления, при которой обеспечивается более плотная набивка активных материалов, что увеличивает емкость примерно на 30 %. Здесь использован более эффективный хлоридный электролит.
Недостатки: ненадежная конструкция, малый срок годности (до 12 месяцев).
Достоинства: повышенная емкость, невысокая цена.
3. Третья группа - современные элементы с хлоридным электролитом. Электрохимическая система та же, но в активные материалы добавлены вещества, улучшающие качество. Конструкция более надежна, положительный вывод достаточно герметичен, есть особая прокладка между цинковым стаканчиком и наружным металлическим или пластмассовым корпусом. Эти батарейки бывают двух разновидностей: первая имеет емкость на 60–70 % больше, чем у простого элемента Лекланше, а вторая - практически вдвое больше.
Японские фирмы обозначают такие элементы SUM. Используют и другие обозначения (HD или ED), которые, к сожалению, у всех фирм разные.
Недостатки: трудно различать разновидности по символической или словесной информации.
Достоинства: современная конструкция, приемлема цена, достаточно высокая герметичность, повышенный срок годности - до 24 месяцев.
4. Четвертая группа - алкаличесткие элементы. К основному названию у них добавляется буква L (вместе R20 - LR20). Главное отличие - использование щелочного электролита и особо надежная конструкция корпуса, основой которого является стальной наружный стакан. Они обладают наивысшей степенью герметичности, а емкость в 6 и более раз выше, чем у простых элементов Лекланше.
Недостатки: высокая цена и большая, чем у предыдущих элементов, масса (на 15–25 %).
Достоинства: надежная герметичность, высокая емкость (а значит, большой срок службы), сохранность (до 5 лет).
Если в цилиндрических батарейках донышко отрицательного вывода элемента типоразмера R6 плоское, то это элемент первой или второй группы (то есть с невысокими показателями). Если донышко выполнено в виде фасонной штампованной шайбы - это современный элемент третьей группы. Все современные зарубежные элементы типоразмеров R14 и R20 второй и третьей групп по конструкции одинаковы, отрицательный вывод у них выполнен в виде фасонной штампованной шайбы.
Качество 9-вольтовой батарейки можно определить только по информации на корпусе, но ни в коем случае не по донышку. Обратите внимание на шифр и срок годности. По этим данным 9-вольтовые батарейки можно разделить на две группы:
• простые батарейки с шифром 6F22, 006F или 1604 - они самые дешевые, малой емкости, со сроком годности до 12 месяцев;
• улучшенные батарейки. По японским стандартам используют обозначение S - 006Р, по американским - 1604S. Эти батарейки дороже, имеют увеличенную емкость и срок годности до 18 месяцев.
Современные алкалические батарейки с обозначениями 6LF22 или 6LR61 имеют самую высокую емкость и срок годности до 60 месяцев. При обозначении срока годности зарубежные фирмы, как правило, указывают конечную дату использования, отечественные - дату изготовления, после которой в течение года гарантируется нормальная работа. В последнее время стали использовать и зарубежную систему маркировки, что часто приводит к неопределенности и путанице.
Использование в конструкции батареек вредных для человека и природы химических веществ требует соблюдения определенных правил хранения и утилизации элементов и батарей, особенно недостаточно экологически чистых.
Конструкция сильно влияет на эксплуатационную надежность. При разъедании корпуса батареи, выполненной по схеме Лекланше, электролит вытекает и может испортить не только батарейный отсек аппарата, но и сам аппарат.
Алкалические элементы могут вызвать замыкание с металлическим корпусом аппарата или другого конструктивного элемента, что может привести к быстрому разряду элемента, вытеканию вредных химических веществ, а при неправильном включении - к взрыву. Наиболее надежны конструкции корпусов, выполненные из металла и изолированные от выводов элементов и батарей. По такой схеме, в частности, сделаны практически все батареи галетного типа на 9 В и современные элементы на 1,5 В.
Батарейки можно подзаряжать. В отечественной научно-популярной литературе прежде довольно часто встречались рекомендации по повторным подзарядкам батарей с помощью специальных зарядных устройств или просто за счет кратковременного нагревания. В настоящее время этого делать не рекомендуется, а порой запрещается, чтобы уберечь человека от возможных взрывов, выбросов химически активных и вредных веществ и других неприятных и опасных воздействий.
При покупке внимательно осмотрите элементы и батарейки - убедитесь, что на них и на упаковке нет никаких дефектов. Обязательно проверьте срок годности и реальность гарантии. Общеизвестно, что европейские и японские батарейки дорогие. Батарейки из регионов Юго-Восточной Азии дешевы благодаря использованию не очень качественных материалов и устаревших технологий. Кроме того, там чаще встречаются подделки, случается, на одном и том же конвейере на одинаковые батарейки наклеивают разные этикетки, например, Philips, Panasonic и т. п.
При эксплуатации отечественных изделий проверьте отсутствие подтеков электролита на отрицательном выводе, при необходимости подожмите пружинные контакты батарейки и чернильным ластиком зачистите контакты элементов. Не оставляйте элементы и батарейки в батарейном отсеке, если знаете, что аппарат вам долго не понадобится.
Помните, что миниатюрные плееры весьма "прожорливы" и их (как и магнитолы) лучше "кормить" алкалическими батарейками - они дороже простых батареек в 4–5 раз, но будут работать дольше в 6–8 раз.
Емкость никель-цинковых аккумуляторов равна или меньше емкости обычных МЦ батарей и элементов, но их преимущество в том, что они допускают 200–400 циклов "заряд-разряд". Недостаток - частая смена аккумуляторов, необходимость контроля конечного напряжения.
Отечественные 9-вольтовые батареи типоразмера АЕ22 по емкости и стоимости эксплуатации выгоднее зарубежных в два-три раза. Но их следует эксплуатировать в индивидуальной полиэтиленовой упаковке, чтобы предохранить от утечек электролита в батарейный отсек.
Отечественные 1,5-вольтовые элементы "Прима М", незначительно уступая американским и швейцарским по величине емкости, втрое дешевле. Их конструктивный недостаток - слишком длинные лепестки изоляционной шайбы. Однако при установке в батарейный отсек ее можно аккуратно подрезать и таким образом обеспечить надежный контакт.
Отечественные и литовские 1,5-вольтовые элементы А343 по емкости в два-три раза превышают элементы фирм Eveready и Varta, но при этом их стоимость в 3–5 раз ниже. Отечественный 1,5-вольтовый элемент типоразмера R2 °C73) для эксплуатации при заметных разрядных токах не пригоден. Его с определенными предосторожностями можно использовать только при малых разрядных токах (например, в электромеханических часах). Отечественная батарейка "Корунд" в экспортном исполнении превосходит зарубежные аналоги по величине емкости на 23–35 % и почти в 6 раз дешевле.
Если в ваших наручных часах или калькуляторе батарейка села в самый неподходящий момент, воспользуйтесь типичным способом по восстановлению ее сил. Для этого большую и полную сил батарейку на 1,5 В соедините с маленькой и обессилившей, обязательно проследив, чтобы плюс подсоединялся к плюсу, а минус к минусу. Уже через 10–15 минут зарядки маленькая батарейка начнет "оживать" и сможет питать ваш прибор несколько часов. Для того чтобы батарейка зарядилась лучше, мы рекомендуем оставить их в таком положении на ночь. За это время реанимируемая батарейка получит такой "заряд бодрости", что ваши электронные часы смогут проходить еще несколько месяцев. Причем батарейкой-донором тоже можно будет пользоваться.
Предупреждение: если маленькая батарейка имеет напряжение 3 В, то для ее зарядки надо использовать две включенные последовательно батарейки по 1,5 В.
Сокращенное обозначение номиналов на резисторах и конденсаторах
Номинальное значение на резисторах и конденсаторах принято обозначать на их корпусах условными буквенными и цифровыми знаками. Такое сокращение часто возникает из-за нехватки места на радиодетали.
Единицу сопротивления Ом сокращенно обозначают буквой Е, килоом - буквой К, мегаом - М. Сопротивления резисторов от 100 до 910 Ом выражают в частицах килоома, а сопротивления от 100 000 до 910 000 - в частицах мегаома.
Если номинальное сопротивление резистора выражают целым числом, то буквенное обозначение единицы измерения ставят после этого числа, например: ЗЗЕ (33 Ом), 47К (47 кОм), 10М (10 мОм). Когда же сопротивление резистора выражают десятичной дробью меньшим за единицу, то буквенное обозначение единицы измерения размещают перед числом, например: К22 (220 Ом), М47 (470 кОм). Выражая сопротивление резистора целым числом с десятичной дробью, целое число ставят впереди буквы, а десятичную дробь - после буквы, которая символизирует единицу измерения (буква заменяет запятую после целого числа), например: 1Е5 (1,5 Ом), 2К2 (2,2 кОм), 1М5 (1,5 мОм).
Номинальные емкости конденсаторов до 91 пФ выражают в пикофарадах, используя для обозначения этой единицы емкости букву П. Емкости от 100 до 9100 пФ выражают в частицах нанофарады (1 нФ = 1000 пФ, или 0,001 мкФ), а от 0,01 до 0,091 мкФ - в нанофарадах, обозначая нанофараду буквой Н. Емкости от 0,1 мкФ и больше выражают в микрофарадах, используя для обозначения этой единицы букву М.
Если емкость конденсатора выражают целым числом, то буквенное обозначение емкости ставят после этого числа, например: 12П (12 пФ), 15Н (15 нФ = 15 000 пФ, или 0,015 мкФ), 10М (10 мкФ). Чтобы выразить номинальную емкость десятичной дробью, буквенное обозначение единицы емкости размещают перед числом: Н15 (0,15 нФ = 150 пФ), М22 (0,22 мкФ).
Для выражения емкости конденсатора целым числом с десятичной дробью буквенное обозначение единицы ставят между целым числом и десятичной дробью, заменяя ее запятой, например: 1П2 (1,2 пФ), 4Н7 (4,7 нФ = 4700 пФ), 1М5 (1,5 мкФ).
Цветовая маркировка постоянных резисторов
В последнее время постоянные резисторы все чаще маркируют цветовым кодом. Маркировку наносят на цилиндрическую поверхность резистора в виде точек или круговых полос (поясков). Она обозначает номинальное сопротивление резистора и допускаемое отклонение его сопротивления от номинального значения. Номинальное сопротивление выражено в омах двумя или тремя цифрами (в случае трех цифр последняя не равна нулю) и множителем 10n, где n - любое целое число от 2 до 9.
Для резисторов с номинальным сопротивлением, выражаемым двумя цифрами и множителем, цветовая маркировка состоит из четырех знаков или трех при допуске +20 % (такой допуск маркировкой не наносят).
Маркировочные знаки расположены ближе к одному из торцов резистора. Первым считают знак, нанесенный рядом с торцом. Если длина резистора не позволяет сдвинуть маркировку к одному из торцов, последний знак делают в 1,5 раза крупнее остальных. Маркировочные знаки располагают на резисторе слева направо в следующем порядке: первый знак - первая цифра; второй знак - вторая; третий - множитель (номинальное сопротивление), четвертый знак - допускаемое отклонение сопротивления.
Для резисторов с номинальным сопротивлением, выраженным тремя цифрами и множителем, цветовая маркировка состоит из пяти знаков: первые три знака - три цифры номинала, четвертый знак - множитель, пятый - допустимое отклонение сопротивления.
Цвета маркировочных знаков и соответствующие им числа номинала и допуска указаны в табл. 13.1.
Возиться с расчетами всегда хлопотно, поэтому, чтобы не тратить драгоценное время, купите цифровой тестер. Он себя с лихвой оправдает.