GİRİŞ Bu dersin kapsamında elektrik-elektronik devre tasarımı ile ilgili program paketlerinin genel yapısı incelenecektir. Günümüzde her türlü elektronik devrenin tasarım ve analizinde artık simülasyon (benzetim) programları yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu programlar sayesinde zamandan ve paradan tasarruf sağlanarak bilgisayar başında devre tasarımı ve analizi kolayca yapılabilmektedir. Fakat bu iş için kullanılan birden fazla paket program mevcuttur. Bunların en başında Electronics Workbench ve Proteus isimli paket programlar gelmektedir. Bu tür programlar birbirine göre bazı farklılıklar gösterse de temelde en başlı özellikleri veri ambarında bulunan elektrik ve elektronik elemanları kullanarak tasarlanmak istenen devrenin tasarlanabilmesidir ki; işimiz tasarlama işi ile son bulmamaktadır. Bunun yanında o devre için analizlerde bize gerekli olan ölçü aletleri, o devreyi beslemede kullanılan kaynaklar ve en son tasarım aşamasından sonra o devreyi baskılı devre olarak almamıza yarayacak çizim ve çıktı işlemlerini de bu tür paket programları kullanarak yapabilmekteyiz. Bu dersin kapsamında biz Electronics Workbench adlı devre tasarım programını tanıyıp onu kullanmayı öğreneceğiz. 1 ELECTRONİCS WORKBENCH ( EWB ) ELEKTRONİK DEVRE ÇİZİM VE SİMÜLASYON PROGRAMI Daha önce söylendiği gibi elektronik devre çizimi için kullanılan pek çok program bulunmaktadır. Ancak çizimle birlikte devre analizi de yapan program sayısı fazla değildir. Burada Electronics Workbench ya da kısaca EWB programının 5.12 versiyonu anlatılacaktır. Electronics Workbench’in kelime anlamı “Elektronik Çalışma Tezgâhı, Masası”dır. Electronics Workbench başka bir ifadeyle SANAL LABORATUVAR’dır. Amaç, programın temel düzeyde nasıl kullanılacağını göstermektir. Programın doğru bir şekilde kullanılabilmesi için elektroteknik, analog ve dijital elektronik, kontrol teorisi, sinyaller ve sistemler gibi alanlarda belirli bir düzeyde bilgi sahibi olunması gereklidir. 1. PROGRAMIN KURULUMU Birçok internet sitesinden de bedava ulaşabileceğiniz EWB dosyasını açtığımızda instal (kurulum) etmeden direk ewb.exe dosyasına çift tıkladığımızda programımız bilgisayar ekranına açılacaktır. Programımızı herhangi bir Windows işletim sistemi kurabildiğimiz bir kişisel bilgisayar (PC) çalıştırabilmektedir. 2. PROGRAMIN TANITIMI EWB programı uygun şekilde bilgisayara yüklenip çalıştırıldığında ekrana aşağıdaki şekil’deki çalışma sayfası gelir. 2 Ekranda gözüktüğü gibi program 3 ana kısımdan oluşmaktadır. 1. Kısım: Pull-down (diğer tabiriyle Aşağı çek) menüsü olarak adlandırılan ve “File, Edit, Circuit, Analysis, Window, Help” menülerini içeren MENÜ SATIRIDIR. Ki genelde Windows tabanlı paket programlarındaki pull-down menüsüne benzer. 2. Kısım: Dosyalama, düzenleme, görünüm gibi temel komutlara ait kısayollardan oluşan ve FONKSİYONEL KISAYOLLAR SATIRI olarak adlandırılan kısımdır. 3. Kısım: Test cihazları ve elektronik devre elemanlarını içeren malzeme kutularının bulunduğu ve MALZEME KUTULARI SATIRI olarak adlandırılan kısımdır. Ayrıca ekranın en sağında iki adet buton gözükmektedir. Bu butonlardan üsttekinin görevi simülasyonun başlatılması veya sona erdirilmesidir ve START/STOP ANAHTARI ya da ON/OFF ANAHTARI olarak adlandırılır. Alttaki butonun görevi ise simülasyonu geçici bir süre durdurmaktır ve PAUSE ANAHTARI olarak adlandırılır. 3. PULL-DOWN MENÜLERİ (MENÜ SATIRI) “File, Edit, Circuit, Analysis, Window, Help” menülerini içeren ve genelde Windows tabanlı paket programlarındaki pull-down menüsü ile benzer özellikler taşıyan bu menüleri şimdi tek tek tanıyalım. 3.1 File Menüsü: Dosyaları ilgilendiren bir menüdür. Dosyalama, kaydetme ve yazdırma gibi işlevler bu menü aracılığıyla kontrol edilir. İşlevine göre hangi alt komut ile çalışılacaksa mouse o komutun üzerine getirilmeli ve sol tuş ile bir defa tıklanmalıdır. 3 Alt Menü Klavye Kısayolu Ne İşe Yaradığı New Ctrl+N Yeni bir dosya açar. Open Ctrl+O Eski dosya açar. Save Ctrl+S Kaydeder. Save As Farklı kaydeder. Revert to Saved Son kaydettiğim duruma geri döndürür. Import Dışarıdan dosya alır. Export Dışarıya dosya verir. Print Ctrl+P Yazıcı ayarlarını yapar. Print Setup Exit Yazdırır. Alt+F4 Programdan çıkar. Install EWB ile ilgili devreleri yükler. Export to PCB Devreleri Baskı Devresini almak üzere PCB’ye transfer eder. Import from SPICE SPICE’taki bir dosyayı EWB’deki bir dosyaya transfer eder. Export to SPICE EWB dosyasını transfer eder. 4 SPICE dosyasına New: Bir EWB dosyası ile çalışırken o dosyadan çıkıp yeni bir dosya açmak için File menüsünün New seçeneği seçilirse karşımıza aşağıdaki gibi bir iletişim penceresi gelir. Bu iletişim penceresi o anda çalışılan dosyadan çıkarken yapılan değişiklikleri kaydetmek ister misiniz diye sorar. Gerekli cevap ikonunu tıklayarak yeni dosya açarız. Eğer Evet ikonunu tıklatırsak çıkılan dosyayı kaydedip çıkarız, eğer Hayır ikonunu tıklatırsak üzerinde çalışılan devreyi kaydetmeden çıkarız. İptal ikonunu tıklatırsam yeni dosya açma işlemini iptal etmiş olurum. Open: Open komutu tıklandığında aşağıdaki gibi bir iletişim kutusu ekrana gelir. Daha önce kaydedilmiş EWB dosyamız hangi Sürücü ve hangi klasörde ise bulunup kayıtlı dosya adı kısmında seçilip Tamam ikonu tıklanırsa dosyamıza ulaşılmış olur. Save: Bu komut çalıştırıldığında üzerinde çalışılan dosyayı kaydederiz. Eğer dosya daha önce hiç kaydedilip adlandırılmadıysa karşımıza aşağıdaki gibi bir iletişim penceresi gelir. Bu iletişim penceresi vasıtasıyla dosyayı hangi isimle, hangi sürücü ve hangi klasöre kaydetmek istiyorsak gerekli düzenlemeleri yaparak Tamam ikonuna basılır. 5 Save As: Bu komut çalıştırıldığında üzerinde çalışılan dosyayı farklı isimle kaydetme işlemi yapabiliriz. Eğer dosya farklı kaydedilecekse karşımıza yukarıdaki gibi bir iletişim penceresi gelir. Bu iletişim penceresi vasıtasıyla dosyayı hangi yeni farklı isimle, hangi sürücü ve hangi klasöre kaydetmek istiyorsak gerekli düzenlemeleri yaparak Tamam ikonuna basılır. Revert to Saved: Bu komut çalıştırıldığında kaydedilmiş bir dosyada yapılmış değişiklerden vazgeçip dosyayı son kaydetme haline dönüştürür. Sonuçta ekrana aşağıdaki gibi bir iletişim penceresi gelecektir. Evet ikonunu tıklayarak dosyayı kaydedilmiş son haline dönüştürürüz. İptal dersek yapılan işlemden vazgeçmiş oluruz. Import: Bu komut EWB dosyasına başka bir program tarafından hazırlanmış bir dosyayı transfer etmek için kullanılır. Bu komut tıklandığında ekrana aşağıdaki gibi bir iletişim penceresi gelecektir. Bu pencere vasıtasıyla transfer edilmek istenen dosya bulunur (dosya adı, bulunduğu sürücü ve klasör seçilerek) ve Tamam tıklanır. İptal dersek yapılan işlemden vazgeçmiş oluruz. 6 Export: Bu komut herhangi bir EWB dosyasını başka bir programa transfer etmek için kullanılır. Bu komut tıklandığında ekrana aşağıdaki gibi bir iletişim penceresi gelecektir. Bu pencere vasıtasıyla transfer edilmek istenen dosya bulunur (dosya adı, bulunduğu sürücü ve klasör seçilerek) ve Tamam tıklanır. İptal dersek yapılan işlemden vazgeçmiş oluruz. Print: Üzerinde çalışılan devrelerin çıktısının alınması için kullanılan komuttur. 7 Print Setup: Üzerinde çalışılan devrelerin çıktısının alınması için çıktı ve yazıcı ayarlarını yapmada kullanılan komuttur. Exit: Programdan çıkmak için kullanılan komuttur. Aynı işi çalışılan dosyaları kapatmak için de yaptığımız ve pencerenin sağ üst köşesinde yer alan X (Kapat) ile de yapabilmekteyiz. Export to PCB: Electronics Workbench programı ile tasarlanıp hazırlanmış bir devrenin baskı devresinin çıkarılması için PCB’ ye aktarılması işlemi için kullanılır. Import from SPICE: SPICE programından bir devreyi çalışma ekranına aktarmak için kullanılır. Export to SPICE: Electronics Workbench programı ile hazırlanmış bir devreyi SPICE programına aktarmada kullanılır. 8 3.2 Edit Menüsü: Düzenleme, değiştirme işlerini yapmaya yarar. Cut, Copy, Paste ve Delete komutlarının aktif olabilmesi için çalışma alanındaki elemanların seçili olması gerekir. Alt Menü Klavye Kısayolu Ne İşe Yaradığı Cut Ctrl+X Seçili nesneyi keser ve panoya aktarır. Copy Ctrl+C Seçili nesneyi kopyalar ve panoya aktarır. Paste Ctrl+V Kesilen ya da Kopyalanan nesneyi istenilen yere yapıştırır. Delete Del Seçili nesne ya da nesneleri siler. Select All Ctrl+A Çalışma alanındaki tüm elemanları seçmeye yarar. Copy as Bitmap Çizilen devrenin istenilen bir kısmını Clipboard’a (Pano) aktarmada kullanılır. ShowClipboard Daha önceden Clipboard’a aktarılan elemanları görüntülemede kullanılır. 3.3 Circuit Menüsü: Oluşturulan devre ve şemaya ait özellikleri ve görünümlerini ayarlamaya yarayan menüdür. Devrenin çalıştırılması, durdurulması, etiket verilmesi, döndürülmesi, alt devre oluşturulması gibi komutları kapsar. 9 Alt Menü Klavye Kısayolu Ne İşe Yaradığı Rotate Ctrl+R Seçili eleman ya da devreyi döndürür. Flip Horizontal Seçili eleman ya da devreyi yatay döndürür. Flip Vertical Seçili eleman ya da devreyi dikey döndürür. Component Properties Seçili elemanın özelliklerini ayarlar. Create Subcircuit Ctrl+B Kendimize ait özel devre oluşturmamızı sağlar. Zoom In Ctrl++ Ekrandaki görüntüyü büyütür. Zoom Out Ctrl+- Ekrandaki görüntüyü küçültür. Ekran ile ilgili ayarlamaları yapmamızı sağlar. Schematic Options Component Properties: Oluşturulan devredeki herhangi bir eleman seçili durumda iken (ki seçili elemanın rengi kırmızı olur.) Component Properties (Kompenant Özellikleri) alt komutu çalıştırıldığında aşağıdaki gibi elemanın çeşitli karakteristik özelliklerini değiştirebileceğimiz bir alt menü ortaya çıkar. Bu alt menü sayesinde Elemanların; Label (Etiket), Value (Değer), Fault (Hata), Display (Ekran) ya da Analysis Setup (Analiz ayarları) gibi özellikleri değiştirilebilir. (Örnek olarak bir devredeki bir direnç seçilmiş ve Component Properties alt komutuna tıklanmıştır.) 10 Bir eleman seçili iken Circuit menüsünün Component Properties alt komutu seçilirse ekrana ilk olarak aşağıdaki alt pencere gibi bir pencere açılır. Burada o elemanın özelliklerine ait seçeneklerin tümünü ayarlama imkânı verilmiştir. Value ya da Türkçesi ile Değer aşağıdaki menüden klavye ya da Mouse ile ayarlanıp Tamam seçeneği tıklanırsa, artık yeni verdiğim özellikte bir eleman yaratmış olurum. Bir elemanın ekranda hangi isimle gözükmesini istiyorsam Label seçeneği ile Etiket verebilirim. Devre ile çeşitli işlemler yaparken deneme anlamında elemanları Hatalandırmak istiyorsam Fault seçeneği ile bu imkanı bulabilirim. 11 Ekrandaki devrenin nasıl gözükmesini istiyorsam yani etiket, değer ve programın kendisi tarafından elemana verilen Referans ID’sinin ekranda gözüküp ya da gözükmemesi için aşağıdaki şekilde görülen Display alt seçeneğinin check-box’larını aktif ya da pasif yapma imkanı vardır. Oluşturulan devrelerin çalışma sıcaklıkları değişebilir. O nedenle tasarladığım devre normalde hangi sıcaklıkta çalışacaksa EWB programı bana bu seçeneği aşağıdaki şekilden de göreceğiniz gibi Circuit Menüsünün Component Properties alt seçeneğindeki Analysis Setup alt penceresi ile sunmaktadır. 12 Schematic Options: Oluşturulan Devrelerin ve çalışma ekranın görüntü ayarları için Circuit Menüsünün Schematic Options alt komutu çalıştırılır. Bu alt komut çalıştırıldığında aşağıdaki gibi bir alt menü ekrana gelir. Bu alt menü adında da anlaşılacağı gibi Schematic Options (Şema Seçenekleri) Devre ve ekran görüntüsünü ayarlamak için Grid, Show/Hide (Göster/Gizle), Fonts, Wiring (Çizim) ve Printing (Baskı) gibi seçenekler sunar. Schematic Options alt komutu çalıştırıldığında ekrana ilk olarak aşağıdaki alt pencere gelir. Burada Show/Hide (Göster/Gizle) alt menüsü ilk olarak ekrana gelen alt menüdür. Bu alt menü bize devredeki elemanları etiketlerini, referans ID’lerini, modellerini, değerlerini ve devredeki düğümleri ekranda gösterme ya da gizleme opsiyonu sunar. 13 Schematic Options alt menüsünün bize sunduğu opsiyonlardan biri de aşağıdaki şekilden görüldüğü gibi Grid alt menüsüdür. Bu alt menüde iki adet kontrol kutusu vardır. Bunlardan Show Grid çalışma ekranını sanki bir delikli pertinaks gibi nokta nokta yapmaya yarar, diğeri Use Grid ise elemanlar arası bağlantıların düzgün olarak yapılmasını sağlar. Schematic Options alt menüsünün bir diğer alt menüsü ise Fonts’dur. Bu alt menü bize aşağıda görüldüğü gibi iki seçenek sunar. Set label font: Devredeki elemanların etiket yazı tiplerini ayarlamamızı sağlar. Set Value font: Devredeki elemanların değerlerinin yazı tiplerini ayarlamamızı sağlar. 14 İlk olarak Set label font seçeneğine tıklanırsa buna ilişkin karşımıza aşağıdaki gibi bir pencere gelir ve bu pencere bize Elemanların etiket yazılarına ait yazı tipi, yazı stili, boyut, efekt, renk gibi özellikleri ayarlama imkanı sunar. Fonts seçeneğinin Set value font seçeneğine tıklanırsa buna ilişkin karşımıza aşağıdaki gibi bir pencere gelir ve bu pencere bize Elemanların değer yazılarına ait yazı tipi, yazı stili, boyut, efekt, renk gibi özellikleri ayarlama imkanı sunar. 15 Schematic Options alt menüsünün Wiring seçeneği; tesisat ve donanımla ilgili bir seçenektir. Routing Options, rewiring Options adında iki adet mod sunar. Bunun dışında Auto-delete connectors seçeneği sunar. 16 Schematic Options alt menüsünün sunduğu son alt menü Printing alt menüsüdür. Burada yazım için zoom oranı değiştirilebilir. Bunun yanında iki adet check-box sunar. Bunlardan: Use visual page breaks for main workspace : Çalışma ekranını bölümlere ayırmayı sağlar Use visual page breaks for subcircuit : Eleman değerlerini, özel devreleri, malzeme kutularını, kullanılmayan cihazları ve hataları gizleme imkanı sunar. 3.4 Analysis Menüsü: Oluşturulan devre ili ilgili çalıştırma, durdurma, geçici süre durdurma ve DC-AC analiz gibi birçok analiz işlemini yapmamızı sağlar. 17 Alt Menü Klavye Kısayolu Ne İşe Yaradığı Activate Ctrl+G Oluşturulan devreyi çalıştırır. Enerji verir. Pause F9 Çalışan devreyi geçici süre durdurur. Stop Ctrl+T Çalışan devreyi durdurur. Enerjiyi keser. Analysis Options Ctrl+Y Analiz seçeneklerini ayarlamamızı sağlar. DC Operating Point Devrenin DC analizi yapmamızı sağlar. AC Frequency Devrenin AC frekans analizini yapmamızı sağlar. Transient Devrenin geçiş analizini yapmamızı sağlar. Fourier Devrenin fourier analizini yapmamızı sağlar. Monte Carlo Display Graphs Devrenin yapılacak olan bir analize karşılık o analiz ile ilgili sonuçlarını ve grafiklerini ekrana getirmek için kullanılır. Analysis Options: Analysis menüsünün Analysis Options alt seçeneği bize Analizi yapılacak devrenin çalışma şeklini belirlememizde yardımcı olur. Aşağıdaki şekilden görüleceği gibi bize beş ayrı analiz tipi sunar. Analysis Options seçeneğinin bize sunduğu beş analiz tipinden ilki olan Global alt menüsü seçildiğinde karşımıza üstteki şekildeki gibi bir pencere gelir. Burada analizi yaparken durumun nasıl olması gerekiyorsa o şekilde ayarlamalar yapılır. 18 Yapılan tüm ayarlamalara rağmen EWB programının varsayılanlarına dönmek için Reset defaults ikonuna tıklanırsa karşımıza aşağıdaki şekildeki gibi bir onay kutusu gelir. Onay verirsek varsayılan değerlere geri dönmüş oluruz. Analysis Options alt menüsünün sunduğu ikinci analiz tipi DC analiz tipidir. 19 Devrenin geçiş analizi yapılacaksa aşağıda görülen Transient alt menüsü seçilmelidir. ON-OFF anahtarına basıldığı andaki sinyaller osiloskopta incelenecekse bu alt menü seçilmelidir. Örneğin; DC bir bataryaya seri bağlı direnç ve kondansatörden oluşan bir devrede kondansatördeki dalga şekli incelenecekse bu analiz tipi seçilmelidir. Bu analiz tipinde kondansatörün şarj eğrisi osiloskopta görülür. Analysis Options alt menüsünün sunduğu dördüncü analiz tipi Device analiz tipidir. 20 Analysis Options alt menüsünün sunduğu beşinci analiz tipi Instruments analiz tipidir. DC Operating Point: Analysis menüsünün bu alt menüsü herhangi bir devrenin DC analizini yapar ve tıklandığında analiz sonuçlarını aşağıda görüldüğü gibi ekrana verir. 21 AC Frequency: Analysis menüsünün bu alt menüsü herhangi bir devrenin AC analizini yapar. Analiz yapmak için seçenekleri ayarlanıp simulate tıklanır. Transient: Analysis menüsünün bu alt menüsü herhangi bir devrenin geçiş analizini yapar. Analiz yapmak için seçenekleri ayarlanıp simulate tıklanır. 22 Fourier: Analysis menüsünün bu alt menüsü herhangi bir devrenin fourier analizini yapar. Analiz yapmak için seçenekleri ayarlanıp simulate tıklanır. Monte Carlo: Analysis menüsünün bu alt menüsü herhangi bir devrenin Monte Carlo analizini yapar. Analiz yapmak için seçenekleri ayarlanıp simulate tıklanır. 23 Display Graphs: Analysis menüsünün bu alt menüsü herhangi bir devrenin yapılmış analizinin sonuçlarını ekrana yansıtır. 3.5 Window Menüsü: Açıklama pencerelerini ilgilendiren menüdür. Alt Menü Klavye Kısayolu Ne İşe Yaradığı Arrange Ctrl+W Ekranda yapılan değişikliklerden vazgeçip, orijinal duruma geçmek için kullanılır. Çizim alanının istenildiği yere taşınmasında kullanılır. 1 Circuit 3 Description Ctrl+D Çizim alanına açıklama penceresinin gelmesinde kullanılır. Oluşturulan devre ile ilgili açıklamaları da bu alt menü ile ekleyebiliriz. 24 3.6 Help Menüsü: Eleman, cihaz, konu ve program hakkında yardım alınan menüdür. Alt Menü Klavye Kısayolu Ne İşe Yaradığı Help F1 Yardım menüsünü ekrana getirir. Help Index Yardım menüsünü planlı olarak gösterir. Release Notes Yardım menüsünü indekslenmiş olarak verir. EWB hakkında bilgi verir About Electronics Workbench 4. KISAYOL MENÜSÜ Dosyalama, düzenleme, görünüm gibi temel komutlara ait kısayollardan oluşan ve aşağıdaki şekil’de 2. Kısım olarak lanse edilen kısımdır. Bu satırdaki kısayollar üzerlerine Mouse’un sol tuşu ile tıklandığında kısaca şu işleri yapmaktadırlar. 25 1 numaralı kısayol: New komutunun kısayolu 2 numaralı kısayol: Open komutunun kısayolu 3 numaralı kısayol: Save komutunun kısayolu 4 numaralı kısayol: Print komutunun kısayolu 5 numaralı kısayol: Cut komutunun kısayolu 6 numaralı kısayol: Copy komutunun kısayolu 7 numaralı kısayol: Paste komutunun kısayolu 8 numaralı kısayol: Rotate komutunun kısayolu 9 numaralı kısayol: Flip Horizontal komutunun kısayolu 10 numaralı kısayol: Flip VerticalOpen komutunun kısayolu 11 numaralı kısayol: Create Subcircuit komutunun kısayolu 12 numaralı kısayol: Display Graphs komutunun kısayolu 13 numaralı kısayol: Component Properties komutunun kısayolu 14 numaralı kısayol: Zoom Out komutunun kısayolu 15 numaralı kısayol: Zoom In komutunun kısayolu 16 numaralı kısayol: Ekranı yüzde olarak büyütmeye yarar 17 numaralı kısayol: Help komutunun kısayolu 26 5. MALZEME KUTULARI SATIRI Program ekranını tanıtırken 3. Kısım olarak gösterdiğimiz satıra biz Malzeme Kutuları Satırı adı veririz. Bu satırda Şekil.9’da gözüktüğü gibi 13 adet malzeme kutusu vardır. Elektrikelektronik devre tasarımı yaparken kullanmamız gereken malzemeler belli kurallar altında bu kutularda depolanmışlardır. Şimdi önce tek tek bu kutuları tanıyalım daha sonra ayrıntılı olarak açıklanacaklardır. 1 numaralı kutu: Sources kutusu – Kaynaklar kutusu 2 numaralı kutu: Basic kutusu – Temel kutusu 3 numaralı kutu: Diodes kutusu – Diyotlar kutusu 4 numaralı kutu: Transistors kutusu – Transistörler kutusu 5 numaralı kutu: Analog ICs kutusu – Analog Entegre Devreler kutusu 6 numaralı kutu: Mıxed ICs kutusu – Karışık Entegre Devreler kutusu 7 numaralı kutu: Digital ICs kutusu – Dijital Entegre Devreler kutusu 8 numaralı kutu: Logic Gates – Lojik Kapılar kutusu 9 numaralı kutu: Digital kutusu – Dijital kutusu 10 numaralı kutu: Indıcators kutusu – Göstergeler kutusu 11 numaralı kutu: Controls kutusu – Kontroller (Fonksiyonlar) kutusu 12 numaralı kutu: Miscellaneous kutusu – Çeşitli kutusu 13 numaralı kutu: Instruments kutusu – Ölçü Aletleri kutusu Burada sözü edilen 13 adet kutu içinde kendi adına has elemanları barındırmaktadır. Her kutunun üzerine gelip Mouse’un sol tuşu ile tıklanırsa o kutunun içeriği görülebilir. İçeriği görülen kutudan tasarlanmak istenen devrede kullanacağım bir eleman var ise SÜRÜKLEBIRAK mantığı ile eleman şemaya taşınabilir. Tasarlanacak devreye ait tüm elemanlar ekrana 27 taşındıktan sonra devrenin bağlantıları yapılarak devre çalıştırılır. Bu konuya ileriki bölümler daha ayrıntılı olarak değinilecektir. Şimdi bu 13 adet malzeme kutusunu tek tek ele alalım. 5.1 SOURCES (KAYNAKLAR) KUTUSU: İçerisinde pek çok kaynak barındıran kutudur. Devrelerin beslemesi buradan sağlanır. Şekil’den görüldüğü gibi Sources (Kaynaklar) malzeme kutusunda 23 adet kaynak mevcuttur. Bu kaynakların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 23 kaynağın isimlerini verelim. Ground : Toprak bağlantısı Battery : Doğru gerilim kaynakları DC Current Source : Doğru akım kaynakları AC Voltage Source : Alternatif gerilim kaynağı (Gerilim değerini efektif değer olarak gösterir). AC Current Source : Alternatif akım kaynakları Voltage-Controlled Voltage Source : Gerilim kontrollü gerilim kaynakları Voltage-Controlled Current Source : Gerilim kontrollü akım kaynakları Current-Controlled Voltage Source : Akım kontrollü gerilim kaynakları Current-Controlled Current Source : Akım kontrollü akım kaynakları +Vcc Voltage Source : +Vcc gerilim kaynağı (5 volt) +Vdd Voltage Source : +Vdd gerilim kaynağı (15 volt) Clock : Saat (Kare dalga üreteci) AM Source : Genlik modülasyonu (Amplitude modulation) kaynakları 28 FM Source : Frekans modülasyonu (Frequency modulation) kaynakları Voltage-Controlled Sine Wave Oscillator : Gerilim kontrollü sinüs dalga osilatörü Voltage-Controlled Triangle Wave Oscillator : Gerilim kontrollü üçgen dalga osilatörü Voltage-Controlled Square Wave Oscillator : Gerilim kontrollü kare dalga osilatörü Controlled One-Shot : Kontrollü tek darbe (Darbe genişliği ayarlanabilen darbe üreteci) : Parça parça lineer (doğrusal) kaynak (Bir . txt u z antılı Piecewise Linear Source dosyadan alacağı zaman ve gerilim değerlerine göre sinyal üretir). Voltage-Controlled Piecewise Linear Source : Gerilim kontrollü parça parça doğrusal kaynak Frequency-Shift-Keying Source : Frekans kaydırmalı anahtarlama kaynağı Polynomial Source : Çokterimli (polinom) kaynak Nonlinear Dependent Source : Doğrusal olmayan bağımlı kaynak 5.2 BASİC (TEMEL) KUTUSU: İçerisinde elektrik-elektronik devrelerde kullanılan temel elemanları barındıran malzeme kutusudur. Şekil’den de gözükeceği üzere Basic (Temel) kutusu içerisinde 20 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 20 elemanın isimlerini verelim. Connector : Bağlayıcı Resistor : Direnç Capacitor : Kondansatör, kapasitör 29 Inductor : Bobin, indüktör Transformer : Transformatör, trafo Relay : Röle Switch : Anahtar Time-Delay Switch : Zaman gecikmeli anahtar Voltage-Controlled Switch : Gerilim kontrollü anahtar Current- Controlled Switch : Akım kontrollü anahtar Pull-Up Resistor : Yukarı çekme direnci (Bir ucu pozitif kaynağa bağlı olan direnç) Potentiometer : Potansiyometre, ayarlı direnç Resistor Pack : Direnç kutusu (Eşit de÷erde 8 bağımsız direnç içerir) Voltage Controlled Analog Switch: Gerilim kontrollü Analog anahtar Polarized Capacitor : Kutuplu kondansatör Variable Capacitor : De÷işken (ayarlı) kondansatör Variable Inductor : Ayarlı bobin Coreless Coil : Çekirdeksiz bobin Magnetic Core : Manyetik çekirdek Nonlinear Transformer : Doğrusal olmayan transformatör 5.3 DİODESBASİC (DİYOTLAR) KUTUSU: İçerisinde elektrik-elektronik devrelerde kullanılan diyotları barındıran malzeme kutusudur. Şekil.12’den de gözükeceği üzere Diodes (Diyotlar) kutusu içerisinde 8 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 8 elemanın isimlerini verelim. 30 Diode : Diyot Zener Diode : Zener diyot LED : LED (Light Emitting Diode), ışık yayan diyot Full-Wave Bridge Rectifier : Tam dalga köprü doğrultucu Shockley Diode : Şotki diyot Silicon Controlled Rectifier : Silikon kontrollü doğrultucu, tristör Diac : Diyak Triac : Triyak 5.4 TRANSİSTORS (TRANSİSTÖR) KUTUSU: İçerisinde elektrik-elektronik devrelerde kullanılan transistörleri barındıran malzeme kutusudur. Şekil’den de gözükeceği üzere Transistors (Transistörler) kutusu içerisinde 14 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 14 elemanın isimlerini verelim. NPN Transistor : NPN transistör PNP Transistor : PNP transistör N-Channel JFET : N kanallı JFET P-Channel JFET : P kanallı JFET 3-Terminal Depletion N-MOSFET : 3 uçlu kanal ayarlamalı N-MOSFET 3-Terminal Depletion P-MOSFET : 3 uçlu kanal ayarlamalı P-MOSFET 4-Terminal Depletion N-MOSFET : 4 uçlu kanal ayarlamalı N-MOSFET 31 4-Terminal Depletion P-MOSFET : 4 uçlu kanal ayarlamalı P-MOSFET 3-Terminal Enhancement N-MOSFET : 3 uçlu kanal oluşturmalı N-MOSFET 3-Terminal Enhancement P-MOSFET : 3 uçlu kanal oluşturmalı P-MOSFET 4-Terminal Enhancement N-MOSFET : 4 uçlu kanal oluşturmalı N-MOSFET 4-Terminal Enhancement P-MOSFET : 4 uçlu kanal oluşturmalı P-MOSFET N Channel GaAsFET : N kanallı GaASFET P Channel GaAsFET : P kanallı GaASFET 5.5 ANALOG ICs (ANALOG ENTEGRE DEVRELER) KUTUSU: İçerisinde elektrikelektronik devrelerde kullanılan Analog Entegre Devreleri barındıran malzeme kutusudur. Şekil’den de gözükeceği üzere Analog ICs (Analog Entegre Devreler) kutusu içerisinde 6 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 6 elemanın isimlerini verelim. 3-Terminal Opamp : 3 uçlu Opamp (işlemsel kuvvetlendirici) 5-Terminal Opamp : 5 uçlu Opamp 7-Terminal Opamp : 7 uçlu Opamp 9-Terminal Opamp : 9 uçlu Opamp Comparator : Karşılaştırıcı Phase-Locked Loop : Faz kilitlemeli çevrim 32 5.6 MİXED ICs (KARIŞIK ENTEGRE DEVRELER) KUTUSU: İçerisinde elektrikelektronik devrelerde kullanılan Karışık Entegre Devreleri barındıran malzeme kutusudur. Şekil’den de gözükeceği üzere Mixed ICs (Karışık Entegre Devreler) kutusu içerisinde 5 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 5 elemanın isimlerini verelim. Analog-to-Digital Converter : Analog-dijital dönüştürücü (ADC) Digital-to-Analog Converter (I) : Dijital-analog dönüştürücü (I) (DAC) Digital-to-Analog Converter (V) : Dijital-analog dönüştürücü (V) (DAC) Monostable Multivibrator : Tek kararlı multivibratör 555 Timer : 555 zamanlayıcı 5.7 DİGİTAL ICs (DİJİTAL ENTEGRE DEVRELER) KUTUSU: İçerisinde elektrikelektronik devrelerde kullanılan Dijital Entegre Şablonlarını barındıran malzeme kutusudur. Her şablon ile farklı birçok dijital entegre yaratılabilir. Yani şablonların yanındaki xx yerine o seriye ait tüm unsurlar seçilebilir. 33 Şekil’den de gözükeceği üzere Digital ICs (Dijital Entegre Devreler) kutusu içerisinde 6 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 6 elemanın isimlerini verelim. 74XX Template : 74XX şablonu 741XX Template : 741XX şablonu 742XX Template : 742XX şablonu 743XX Template : 743XX şablonu 744XX Template : 744XX şablonu 4XXX : 4XXX şablonu Template 5.8 LOGİC GATES (LOJİK KAPILAR) KUTUSU: İçerisinde elektrik-elektronik devrelerde kullanılan Lojik Kapıları barındıran malzeme kutusudur. Şekil’den de gözükeceği üzere Logic Gates (Lojik Kapılar) kutusu içerisinde 18 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 18 elemanın isimlerini verelim. 2-Input AND Gate : 2 girişli VE kapısı 2-Input OR Gate : 2 girişli VEYA kapısı NOT Gate : DEĞİL kapısı 2-Input NOR Gate : 2 girişli VEYA DEĞİL kapısı 2-Input NAND Gate : 2 girişli VE DEĞİL kapısı 34 2-Input XOR Gate : 2 girişli ÖZEL VEYA kapısı 2-Input XNOR Gate : 2 girişli ÖZEL VEYA DEĞİL kapısı Tristate Buffer : 3 durumlu tampon Buffer : Tampon Schmitt Triggered Inverter : Schmitt tetiklemeli tersleyen AND Gates : VE kapıları OR Gates : VEYA kapıları NAND Gates : VE DEĞİL kapıları NOR Gates : VEYA DEĞİL kapıları NOT Gates : DEĞİL kapıları XOR Gates : ÖZEL VEYA kapıları XNOR Gates : ÖZEL VEYA DEĞİL kapıları BUFFERS : Tamponlar 5.9 DİGİTAL (DİJİTAL) KUTUSU: İçerisinde elektrik-elektronik devrelerde kullanılan Dijital Elamanları barındıran malzeme kutusudur. Şekil’den de gözükeceği üzere Digital (Dijital) kutusu içerisinde 14 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 14 elemanın isimlerini verelim. Half-Adder : Yarım toplayıcı Full-Adder : Tam toplayıcı RS Flip-Flop : RS flip flop 35 JK Flip-Flop with Active High Asynch Inputs : Aktif yüksek asenkron girişli JK flip flop JK Flip-Flop with Active Low Asynch Inputs : Aktif düşük asenkron girişli JK flip flop D Flip-Flop : D flip flop : Aktif düşük asenkron girişli D flip flop D Flip-Flop with Active Low Asynch Inputs Multiplexers : Bilgi seçiciler, Çoğullayıcılar (Mux) Demultiplexers : Bilgi dağıtıcılar, Yol çoklayıcılar (Demux) Encoders : Kodlayıcılar Arithmetic : Aritmetik Counters : Sayıcılar Shift Registers : Kaydırmalı kaydediciler Flip-Flops : Flip flop’lar 5.10 INDICATORS (GÖSTERGELER) KUTUSU: İçerisinde elektrik-elektronik devrelerde kullanılan Göstergeleri barındıran malzeme kutusudur. Göstergeler bir iş sonucunda bize sonucu gösterdiklerinde önemlidirler. Şekil’den de gözükeceği üzere Indicators (Göstergeler) kutusu içerisinde 9 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 9 elemanın isimlerini verelim. Voltmeter : Voltmetre Ammeter : Ampermetre Bulb : Ampul Red Probe : Kırmızı prob, lojik sinyal seviye gösterici 36 Seven-Segment Display : Yedi segmentli display Decoded Seven-Segment Display : Kod çözücülü yedi segmentli display Buzzer : Buzer, belirli frekansta ses üreten devre elemanı Bargraph Display : Çubuk grafik display Decoded Bargraph Display : Kod çözücülü çubuk grafik display 5.11 CONTROLS (KONTROLLER - FONKSİYONLAR) KUTUSU: İçerisinde elektrikelektronik devrelerde kullanılan bazı Fonksiyonları barındıran malzeme kutusudur. Şekil’den de gözükeceği üzere Controls (Kontroller - Fonksiyonlar) kutusu içerisinde 12 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 12 elemanın isimlerini verelim. Voltage Differentiator : Gerilim türev alıcı Voltage Integrator : Gerilim integral alıcı Voltage Gain Block : Gerilim kazanç bloğu Transfer Function Block : Transfer fonksiyon bloğu Multiplier : Çarpıcı Divider : Bölücü Three-Way Voltage Summer : 3 yollu gerilim toplayıcı Voltage Limiter : Gerilim sınırlandırıcı Voltage Controlled Limiter : Gerilim kontrollü sınırlandırıcı Current Limiter Block : Akım sınırlandırıcı blok Voltage Hysteresis Block : Gerilim histeresiz bloğu Voltage Slew Rate Block : Gerilim eğim oranı bloğu (Sinyalin yükselme ve düşme hızını ayarlar) 37 5.12 MİSCELLANEOUS (ÇEŞİTLİ) KUTUSU: İçerisinde hiçbir kutuya konulamamış elektrik-elektronik devrelerde kullanılan bazı değişik ve özel elamanları barındıran malzeme kutusudur. Şekil’den de gözükeceği üzere Miscellaneous (Çeşitli) kutusu içerisinde 13 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 13 elemanın isimlerini verelim. Fuse : Sigorta Write Data : Veri yazma (Simülasyon sonuçlarını ASCII dosyaya yazar) Netlist Component : Netlist elemanı (Üreteci firmanın eleman modelini .CIR uzantılı bir dosya aracılığıyla devreye eklemek için kullanılır) Lossy Transmission Line : Kayıplı iletim hattı Lossles Transmission Line : Kayıpsız iletim hattı Crystal : Kristal DC Motor : Doğru akım motoru Triode Vacuum Tube : Triyot vakum tüpü Boost (Step-Up) Converter : Yükseltici konvertör Buck (Step-Down) Converter: Düşürücü konvertör Buck-Boost Converter : Düşürücü-yükseltici konvertör Textbox : Metin kutusu Title Block : Başlık bloğu (Başlık, tarih, isim yazmak için kullanılır) 38 5.13 INSTRUMENTS (ÖLÇÜ ALETLERİ) KUTUSU: İçerisinde elektrik-elektronik devrelerde kullanılan ve analiz edilecek bir devrede kullanılacak ölçü aletleri ve sinyal kaynaklarını barındıran malzeme kutusudur. Şekil’den de gözükeceği üzere Instruments (Ölçü Aletleri) kutusu içerisinde 7 adet eleman bulunmaktadır. Bu elemanların ne olduğunu anlamak için üzerine gelmek yeterlidir. Zira Mouse’u herhangi bir eleman üzerine getirince o elemanın ismi ekranda belirmektedir. Şimdi bu 7 elemanın isimlerini verelim. Multimeter : AVO Metre Function Generator : Sinyal Üreteci Oscilloscope : Osiloskop Bode Plotter : Bode Çizici Word Generator : Kelime Üreteci Logic Analyzer : Lojik Analizör Logic Converter : Lojik Çevirici Şimdi bu elemanların çalışmalarını tek tek ele alalım. MULTIMETRE: Akım, Gerilim, Direnç değeri ve Kazanç ölçen ölçü aletidir. Kutudan alınıp ekrana taşındığında şeklin sol kısmındaki simge ekrana gelir. Ölçülmesi istenen değere göre devreye bağlanır. Simgenin üzerine çift tıklandığında sağ taraftaki gibi büyür ve AC-DC, AmperVolt-Ohm ve Desibel gibi opsiyonlar sunar. 39 Settings butonu tıklandığında aşağıdaki gibi bir iletişim penceresi ekrana gelir ve Multimetreye ait iç ayarlar yapılabilir. FUNCTİON GENERATOR (Sinyal jeneratörü): Sinüsoidal, Üçgen ve Kare dalga üreten bir jeneratördür. Kutudan ekrana taşındığında şeklin solundaki gibi bir simge ekrana gelir, üzerine çift tıklandığında sağdaki gibi büyür. Üretilen sinyale ait frekans, genlik ve sinyalin içerdiği DC bileşen miktarı, Duty oranı gibi bir takım değerleri değiştirebilme imkanı bulunmaktadır. 40 OSİLASKOP: Elektrik ve Elektronik devrelerde sinyallerin şeklini görmemizi sağlayan cihazdır. Bu cihaz ile sinyalin genliği, frekansı ve iki sinyal arasındaki faz farkı ölçülebilir. Kutudan ekrana taşındığında şeklin solundaki gibi bir simge ekrana gelecektir. Simgenin üzerine çift tıklandığında sağ taraftaki gibi bir ayar ekranı açılacaktır. Şekilden görüldüğü gibi EWB programının içindeki Osilaskopta A-B olmak üzere iki kanal vardır. Osilaskop ile ölçülen sinyali daha net görebilmek için Expand butonuna tıklanır. Aşağıdaki gibi bir pencere karşımıza gelecektir. 41 Bu ekranı tekrar küçültmek için Reduce butonu tıklanmalıdır. Eğer görme kalitesini arttırmak istiyorsak arka fonu siyah yapmaya yarayan Reverse butonuna tıklanmalıdır. BODE PLOTTER (Bode Çizici): Bu cihaz ile AC sinyalin uygulandığı herhangi bir devrenin çeşitli frekanslara karşı gösterdiği davranış görülür. Kutudan taşındığında şeklin solundaki gibi bir simge ekrana gelir, simge üzerine çift tıklanırsa sağdaki gibi bir pencere açılır. 42 WORD GENERATOR (Kelime Jeneratörü): Bir dijital devreye 16 bitlik kelime uygulamak için kullanılır. Kutudan ekrana taşındığında şeklin solundaki gibi bir simge ekrana gelir, simgenin üzerine çift tıklandığında sağdaki gibi büyür. LOGİC ANALYZER (Lojik Analiz Cihazı): 16 çıkışlı bir dijital devrenin çıkışındaki sinyallerin görüntülenmesini sağlar. Kutudan ekrana taşındığında şeklin solundaki gibi bir simge ekrana gelir, simgenin üzerine çift tıklandığında sağdaki gibi büyür. 43 LOGİC CONVERTOR: Dijital devrelerde çeşitli işler yapmak için kullanılan özel bir test cihazıdır. Kutudan ekrana taşındığında şeklin solundaki gibi bir simge ekrana gelir, simgenin üzerine çift tıklandığında sağdaki gibi büyür. 6. MOUSE İLE ÇALIŞMAK: Electronics Workbench (EWB) Programı ile çalışırken bir devre tasarlamak için kurulacak devre için gerekli olan malzemeleri malzeme menüsü veri ambarından çalışma ekranına SÜRÜKLE-BIRAK mantığı ile alındığını daha önce söylemiştik. Ekrana alınan elamanların bağlantılarının nasıl yapılacağını daha sonra anlatacağız fakat şimdi önce tasarlanmış bir devreye ait bir iş yapmak istiyoruz. Bunu nasıl yapacağız peki? Bu iş; o devreyi bilgisayara kaydetme işi olur, çıktı alma işi olur, devredeki elamanların değerlerini değiştirme işi olur, devredeki elemanlara isim verme işi olur, şema ile ilgili ayarlar olur, elemanların rengini ayarlama işi olur, yazı karakterleri ile ilgili ayarlama işi olur, bir noktadaki akım, gerilim ölçme işi olur, bir sayısal devrenin doğruluk tablosunu bulma işi olur vs. vs. sayılarını çoğaltabileceğimiz birçok işi yapmanın birden fazla yolu vardır. Bunlardan üçü: PULL-DOWN menüsünü kullanmak, KLAVYE TUŞLARINI kullanmak, KISAYOL menüsünü kullanmaktır. Bu üç menü daha önce tanıtılmıştı. Birde hiç bahsetmediğimiz MOUSE ile bu işleri yapabilmek vardır. FARE ile ekranda birçok iş yapabiliriz. Bildiğimiz gibi FARE’nin 2 adet tuşu vardır ve bu tuşlarla bir yerlere tıklayarak iş yapabilme şansımız vardır. Şimdi biraz ondan bahsedelim. 44 Farenin yaptığı işler: 1- SÜRÜKLE-BIRAK mantığı ile ekrana malzeme taşımak, 2- Herhangi bir elemanı seçerek Aktif hale getirmek, 3- Eleman üzerine sol tuş ile çift tıklayarak Component ( Ki hangi eleman ise onun adı çıkar) Properties (Eleman Özellikleri) menüsünü çalıştırmak, 4- Bir elemanın üzerine gelip sağ tuşu tek tıklayarak açılan menü ile çalışmak, 5- Devre oluşturmak için elemanları birleştirme, (bacak bağlantılarını yapma) 45 6- Sol tuşa basılı tutarak elemanları taşıma. 7- Ölçü aletlerinin üzerine çift tıklayarak büyütme, 8- Ölçü aletlerinin üzerine gelip sağ tuşa basıp menüsünü açma, 9- Ekranın boş bir yerinde sağ tuşa tıklayıp açılan menüden şema ve ekran ile ilgili ayarları yapma. Sayılarını çoğaltabileceğimiz birçok işi bu şekilde yapma şansına sahibiz, burada en çok kullanılanlara değinilmiştir. Böylece program ile ilgili ana özellikleri tanıdıktan sonra artık onunla çeşitli uygulamalar yapma kabiliyetine erişim olduk. Bu uygulamaları yaparken temel menülerin alt menüleri ile karşılaşacağız. Yukarıda anlatılanlar içerisinde alt menülere yer verilmemiştir. Bu alt menüler karşılaşıldıkça ders içerisinde anlatılacaktır. 46 Örnek 1: Örnek 2: 47 Örnek 3: Örnek 4: 48 Örnek 5: Örnek 6: 49 Örnek 7: 50