Регулируемые источники питания (variable Power Supplies).

 

Регулируемый источник питания обеспечивает выходное напряжение в определённом диапазоне значений (обычно от 0 и до 20 В). В дополнение к величинам выходных напряжений обязательно также знать допустимую токовую нагрузку блока питания. Чем она больше, тем больше мощных схем может быть одновременно подключено к этому источнику.

На базе NI ELVIS II реализован регулируемый источник питания с возможностью варьировать напряжение в пределах от 0 до 12 V в случае положительной полярности генерируемого сигнала и от ‐12 до 0 V в случае отрицательной полярности генерируемого сигнала. Запустите NI ELVISmx Instrument Launcher, выберите кнопку с надписью

VPS. На экране появится лицевая панель ВП NI ELVISmx Variable Power Supplies.

Опишем функциональность данного виртуального прибора.

Supply ^- Display – значение генерируемого отрицательного напряжения питания

Supply⁺ Display – значение генерируемого напряжения питания положительной полярности.

Manual mode – переключение источников питания в режим ручного управления с

помощью ручек на панели блока NI ELVIS II. При установке ручного режима управления на панели загораются индикаторы Manual Mode.

Measure Supply Outputs – перенаправляет выходы источника питания на аналоговый вход по внутренним контактным линиям для считывания и отображения величин устанавливаемого напряжения. В этот момент нельзя запустить никакой другой

виртуальный прибор, использующий аналоговые линии. Этот элемент управления

доступен в том случае, когда источник питания находится в ручном режиме управления (Manual mode).

Supply - /Supply+ Voltage – уровень выходного напряжения питания отрицательной/положительной полярности. Имеется возможность устанавливать значение выходного напряжения питания с клавиатуры в поле под круговой ручкой (Knob), отвечающей за её изменение.

RESET – установка нулевого уровня напряжения на выходе каналов Supply+ /Supply- (0 В).

Если включить режим изменения напряжения источника питания со временем, нажав на кнопку  становятся доступны следующие настройки режима Sweep Settings:

Start Voltage – начальное значение напряжения питания.

Stop Voltage – конечное значение напряжения питания.

Step – шаг изменения напряжения.

Step Interval – временной интервал между последовательными изменениями уровня генерируемого напряжения питания.

Задание№1

 

ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ (ARBITRARY WAVEFORM GENERATOR – ARB)

Генераторы стандартных функций предназначены для генерации периодических сигналов с прецизионной частотой (с точностью лучше 1 мкГц). Сигналом может быть как один из стандартных (синусоида, прямоугольный, треугольный сигнал), так и произвольно задаваемый разработчиком периодический сигнал с размером одного периода до нескольких десятков тысяч точек.

Генераторы произвольного сигнала сконструированы для генерации длинных и, обычно, сложных непериодических сигналов.

Запустите NI ELVISmx Instrument Launcher, загрузите генератор сигналов произвольной формы (ARB). На экране появится лицевая панель ВП NI ELVISmx Arbitrary Waveform Generator. Опишем функциональность данного виртуального прибора.

Waveform Points – количество точек в загружаемом сигнале.

 

В поле настроек Waveform Settings имеется возможность варьирования следующих параметров:

AO 0/1 Enabled - активация 0/1 канала вывода аналогового сигнала.

Waveform Name – имя файлов с настройками сигнала для каждого канала.(Когда файл отсутствует, в строке Waveform Name отображается <empty>.)

Waveform Path – выбор расположения файлов с сигналами для каждого канала.

Clear – удаление текущего загруженного сигнала для каждого канала.

Gain – масштабный коэффициент для амплитуды загружаемых сигналов для каждого канала.(Значение по умолчанию 1)

 

В поле настроек временных параметров и синхронизации Timing and Triggering Settings имеется возможность варьирования следующих параметров:

Update Rate – количество обновлений напряжения в канале аналогового вывода в секунду. Значение по умолчанию 1000 значений/секунду.

Trigger Source – источник внешней цифровой синхронизации процесса запуска генерации сигнала произвольной формы. Значение по умолчанию Immediate – внешняя синхронизация не используется.

Waveform Editor – загрузка прибора

Waveform Editor для создания шаблонов сигналов.

Для работы с Waveform Editor нажмите кнопку

 

В поле File Menu имеются следующие параметры:

New – создание нового шаблона сигнала.

Open – открытие существующего шаблона сигнала.

Save – сохранение шаблона сигнала.

Save As – сохранение шаблона сигнала под определённым именем, устанавливаемым пользователем.

Exit – завершение работы Waveform Editor.

В поле редактирования Edit Menu:

Undo – удаление последнего сегмента или компоненты, добавленного пользователем к шаблону сигнала.

Cut – удаление выделенного фрагмента и сохранение его в буфере обмена.

Copy – копирование выделенного фрагмента и сохранение его в буфере обмена.

Paste – вставка сохраненного в буфере обмена фрагмента.

Clear – удаление выделенных компонент.

Select All – выделение всех сегментов шаблона сигнала.

Import from file – импортирование шаблона сигнала из файла.

Scale Selection – масштабирование текущего шаблона сигнала по времени или по напряжению.

Info – создание описания для текущего шаблона сигнала.

Settings – изменение цвета диаграммы и активация курсоров.

Palette Control включает в себя следующее:

X/Y Axis Autoscale – автомасштабирование по осям X/Y соответственно.

X/Y Axis Formatting – Format, Precision, Mapping Mode по осям X/Y соответственно. С помощью Format устанавливается система исчисления по соответствующей оси (Octal – восьмеричная, Decimal – десятичная, Hexadecimal – шестнадцатеричная). Precision устанавливает количество отображаемых цифр после запятой. Mapping Mode устанавливает тип отображения данных в линейном или логарифмическом масштабе.

Zoom Mode – изменение масштаба, включающее в себя изменение масштаба внутри прямоугольника, увеличение масштаба в точке, уменьшение масштаба в точке, и возвращение обратно всех параметров масштабирования.

Pan Mode – прокручивание данных диаграммы с помощью фиксирования нажатия левой кнопкой мыши и «протаскивания» экрана.

В поле Plot Style Control важно отметить параметр Interpolation, определяющий вид интерполяционной функции для графика.

Поле View Control определяет вид шаблона сигнала:

Waveform – отображает весь шаблон сигнала.

Segment – отображает первую часть сегмента, который Вы выбрали.

Component – отображает только выделенный Вами компонент.

В поле управления осью Х (X Axis Control) параметр Time отвечает за представление шаблона сигнала, как функции времени, а Frequency отвечает за представление спектра шаблона сигнала.

Sample Rate – частота дискретизации. Она определяет временной интервал межу точками. Высокая частота дискретизации означает, что система генерирует больше точек для фиксированной длины шаблона сигнала. Выбирайте частоту дискретизации по крайней мере в два раза превышающую максимальную частоту в спектре сигнала (теорема Котельникова-Шеннона). Например, если необходимо генерировать сигнал с максимальной частотой 10 кГц, необходимо использовать частоту дискретизации, по крайней мере, 20 кГц во избежание эффекта наложения частот.

Segment Listbox Conrol – сегмент или компонент для редактирования. Сегмент предваряется числом и обозначает уникальную часть шаблона сигнала. Значение в скобках определяет длину сегмента. Текст с отступом вправо представляет компонент шаблона сигнала.

New Segment Duration – длительность выборки в секундах. Значение по умолчанию 10 секунд.

Function Selection Control – определение операции, которую Вы хотите использовать для выбранного сегмента (+ сложение, - вычитание, x умножение, / деление,

FM частотная модуляция). Например, можно выбрать пункт FM для модуляции частоты второго шаблона сигнала с частотой модуляции первого шаблона сигнала).