home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Eagles Nest BBS 7 / Eagles_Nest_Mac_Collection_Disc_7.TOAST / PD General / EWB15 / Electronics WorkbenchÆ / EWBA System / ewba.hlp < prev    next >
Text File  |  1990-09-14  |  58KB  |  1,902 lines

  1. ~home||
  2.  Overview
  3.  
  4. ELECTRONICS WORKBENCH
  5. (C) 1988 Interactive Image Technologies
  6.  
  7. An Electronic Digital/Analog Circuit
  8. Design and Simulation Program
  9.  
  10. 
  11.    {• What you can do with EWB:purp}
  12.    {• Parts of the screen:scrn}
  13.    {• Building a circuit:wksp}
  14.    {• Simulating a circuit:go}
  15.    {• File operations:file}
  16.    {• Program controls:ctrl}
  17.    {• List of topics:tpx}
  18.  
  19. Point and click to get more.
  20. ~purp||
  21.  Purpose
  22.  Electronics Workbench can be used to
  23.  
  24.    • {construct:wksp} a schematic for an electronic
  25.      circuit
  26.  
  27.    • {simulate:go} the activity of that circuit
  28.  
  29.    • display the circuit activity on simulated
  30.      {test instruments:inst}
  31.  
  32.    • and {print:prt} a copy of the schematic, the
  33.      instrument readings and parts list
  34. ~scrn||
  35.  Appearance
  36.  The program models a workbench for electronics.
  37.  
  38.  The large central area on the screen acts as a
  39. {breadboard:wksp} for circuit assembly.
  40.  
  41.  On the left side of this {workspace:wksp} is a
  42. {bin of parts:bin}.
  43.  
  44.  Above the workspace is a shelf of
  45. {test instruments:inst} and {program controls:ctrl}.
  46.  
  47.  You may wish to read about {common operations:ops}
  48. for the {workspace:wksp}.
  49.  
  50. {List of topics:tpx}
  51. ~inst||
  52.  Instruments
  53.  To use the {test instruments:ti1}
  54.  
  55.       {• put them on the workspace:wksp}
  56.       {• attach wires to test points:ti2}
  57.       {• zoom them open:ti3}
  58.           to adjust the controls
  59.           to see the display
  60.  
  61. {instruments:ilst}
  62. ~ti1||
  63.  Test instruments
  64.  The left end of the shelf at the top of the screen
  65. holds test instruments.
  66.  
  67.  Handle the icons for the instruments just as you
  68. do parts, except that there is only one copy of
  69. each instrument.
  70.  
  71.  To use the test instruments, you must put them on
  72. the {workspace:wksp} and {run wires:ti2} from them to the
  73. points in the circuit you wish to measure.
  74. ~ti2||
  75.  Attach instruments
  76.  Attach {wires:wir} from the terminals of the instrument
  77. icon to points where you want to measure values in
  78. the circuit. Use the {connector} to put test points
  79. in the circuit.
  80. ~ti3||
  81.  Adjust and read
  82.  {Zoom Open:zoom} instruments on the {workspace:wksp}
  83. by double clicking them. Now you can read their
  84. displays, {adjust:sps} their controls, or {drag:drg}
  85. their faces around.
  86.  
  87.  {See each instrument for details.:ilst}
  88. ~wksp||
  89.  Workspace
  90.  To build a circuit
  91.       {•  pick components from the parts bin:pnt}
  92.       {•  place them on the workspace:wksp}
  93.       {•  wire the components together:wir}
  94.       {•  attach test instruments:inst}
  95.       {•  select Start Simulation under the:go}
  96.          {EWB menu to activate the circuit:go}
  97.  
  98.  When an object is {selected:ot} you can {drag:drg} it,
  99. connect {wires:wir} to other objects, or perform
  100. various {edit} operations on it.
  101.  
  102.  You can {scroll the workspace:scrl} to build a
  103. large circuit.
  104.  
  105.  {common operations:ops}   {tips}
  106. ~tips||
  107.  Tips
  108.  When you lay out a circuit, leave room between
  109. parts to insert connectors or other parts easily.
  110.  
  111.  {Rotate} parts to get the layout you want.
  112.  
  113.  You can turn on a {grid} that objects will line up
  114. with. All terminals of all parts will be on grid
  115. lines if you choose grid size 1 -- this eliminates
  116. small kinks in the wires.
  117.  
  118.  {Wires:wir} may find different routes if they start
  119. from the other end. This can help make a nice
  120. appearance for {printing out:prt}.
  121.  
  122.  Use {macros:macro} to make parts you don't have, such
  123. as gates with three or more inputs, or to build a
  124. complex circuit out of smaller modules. You must
  125. {save:lsp} the parts bin with the macro and use
  126. the same bin when you reload circuits containing
  127. the macro in the future.
  128. ~scrl||
  129.  Scrolling the workspace
  130.  The circuit may be considerably larger than the
  131. area of the screen. The workspace has an area of
  132. approximately three by three screens.
  133.  
  134.  Use the {scroll:scri} bars at the bottom and at
  135. the right to move the circuit around. Click at an
  136. arrow to move the workspace in the indicated
  137. direction, or drag a scroll box. The scroll
  138. boxes also indicate the relative position of the
  139. visible portion in the workspace. When you move
  140. a wire on the workspace beyond the edge of the
  141. screen, the workspace scrolls to keep up with it.
  142.  
  143.  The workspace will not scroll when an
  144. instrument face is {zoomed:zoom} open.
  145. ~ops||
  146.  Common operations
  147.  Electronics Workbench operates by direct
  148. manipulation of objects on the screen. You can do
  149. all operations in the program without entering
  150. commands. Command (Æ) keys provide shortcuts to
  151. most operations.
  152.  
  153.  To do anything with an object in Electronics
  154. Workbench, {point:pnt} to it with the mouse.
  155.  
  156.  Now press the mouse button to {select:sel} the
  157. object and the simplest thing you can do with
  158. the highlighted object happens. For most
  159. objects, this means you can {drag:drg} it with
  160. the mouse.
  161.  
  162.  The {Edit menu:edit} lets you do things such as
  163. {label}, {rotate}, {cut}, {copy} or make a
  164. {macro} of one or many parts.
  165.  
  166.  Shortcut: Select an object and use the command
  167. key listed under the {Edit menu:edit} to do most
  168. operations.
  169. ~pnt||
  170.  Pointing with the tracker
  171.  Move the tracker onto a component. Press and
  172. hold the mouse button to make the component
  173. move with the mouse and release the button to
  174. leave the component in place on the {workspace:wksp}.
  175.  
  176.  Connect parts with wires by pointing to a terminal,
  177. pressing the mouse button and stretching the wire
  178. to another terminal to highlight it, and then
  179. releasing the button.
  180. ~sel||
  181.  Selecting objects
  182.  Throughout these instructions, we refer to actions
  183. on selected objects. To keep the explanations
  184. simple, "select" may refer to any of the
  185. following actions:
  186.           selecting things {one at a time:ot}
  187.                         or {in a block:bs}.
  188.  
  189.  You may also {select all:selall} the elements
  190. at once.
  191.  
  192. Double clicking --
  193.  Clicking the mouse button twice quickly is a
  194.  shortcut for {zooming:zoom} and loading files.
  195. ~ot||
  196.  Selecting one at a time
  197.  Point to an object and click the mouse button.
  198. The object highlights to indicate that it is
  199. selected and ready for action. (To deselect,
  200. click the button while not touching any component.)
  201.  
  202.  You can select several parts by holding down
  203. the SHIFT key. This allows for mass {cutting:cut},
  204. {copying:copy}, {moving:drg}, {rotating:rotate} or
  205. {labeling:label}.
  206.  
  207.  The mouse button causes an appropriate
  208. action to happen, such as picking up a component,
  209. stretching a wire, or moving a {spin selector:sps}.
  210.  
  211.  Command (Æ) keys act on a selected object. These
  212. keys perform the same functions as {edit} items.
  213. ~bs||
  214.  Selecting in a block
  215.  You can select a group of parts for many
  216. operations -- hold the mouse button and
  217. move the mouse to stretch a rectangle that
  218. selects components in its range. Release the
  219. botton and the parts within the rectangle
  220. will be selected.
  221.  
  222.  This is useful for {cutting:cut}, {copying:copy}
  223. {moving:drg} and making {macros:macro}. It also
  224. works for {rotating:rotate} and {labeling:label}.
  225. ~selall||
  226.  Select All
  227.  Use this option under the {Edit menu:edit} to select
  228. all the workspace elements. This allows for mass
  229. {cutting:cut}, {copying:copy}, {moving:drg}, {rotating:rotate}
  230. or {labeling:label}.
  231. ~drg||
  232.  Dragging objects around
  233.  To move a single object, you can {point:pnt} to it
  234. with the tracker and press and hold the mouse
  235. button. Now you can drag the part, instrument
  236. icon, instrument face, or dialog box around on the
  237. {workspace:wksp}.
  238.  
  239.  To move a selected block, drag one of the
  240. highlighted items. The other objects will also
  241. move.
  242.  
  243.  Release the button to leave the object(s) in its
  244. new place. Objects may be freely dragged about on
  245. the screen this way.
  246. ~wir||
  247.  Wires
  248.      • {Connect:cct} components by selecting a terminal
  249.      and stretching a wire to its destination.
  250.  
  251.      • To {disconnect:dct} parts, simply select a
  252.      terminal and move the tracker before
  253.      releasing.
  254.  
  255.      • {To connect wires to each other:wct}, use a
  256.      {connector} from the parts bin.
  257. ~cct||
  258.  Connecting parts
  259.  To connect components or instruments with wires,
  260. {point:pnt} to a terminal on the object. When the
  261. terminal is highlighted, press and hold the
  262. mouse button while moving the mouse. A "rubber
  263. band" line appears, with one endpoint attached to
  264. the terminal and the other attached to the tracker.
  265. Move the tracker to highlight the destination
  266. terminal and release the button.
  267.  
  268.  The wire finds a route between the terminals
  269. automatically, making sure it does not go on top of
  270. other components and does not overlap other wires.
  271. Wires cross at right angles without connecting.
  272.  
  273.  You can insert components into wires by
  274. aligning their terminals with the wire and
  275. releasing.
  276. ~wct||
  277.  Joining wires
  278.  A {simple junction:connector} is included in the
  279. parts bin. Use it to:
  280.  
  281.         • make direct connection between wires
  282.         • attach test {instruments:inst}
  283.  
  284.  Like all other circuit elements, in order to
  285. have values, these connectors must be in a
  286. circuit before it is analyzed with
  287. {Start Simulation:GO}. Put connections along
  288. the wires in your circuit for test points
  289. while you build it.
  290.  
  291.  If you {rotate} or move a component that
  292. is already wired in place in the circuit, the
  293. wires automatically connect to the new position.
  294. Moving a component, even accidentally, does not
  295. undo prior work.
  296. ~dct||
  297.  Cutting wires
  298.  Remove components or instruments from the
  299. {workspace:wksp} by {dragging:drg} them to the parts
  300. bin or top shelf areas. Disconnect wires by
  301. selecting a terminal, holding the mouse
  302. button, and releasing away from any terminal.
  303. ~bin||
  304.  Parts bin
  305.  The parts bin contains the {supply of parts:com}.
  306.  
  307.  You can {label} components in the parts bin, so
  308. you can put many components of the same value into
  309. the circuit easily. You can change the value in
  310. the parts bin without affecting parts already on
  311. the {workspace:wksp}. {Cut} parts from the bin
  312. by {selecting:sel} them with the tracker and
  313. typing ÆX.
  314.  
  315.  If you {cut} parts from the bin or add
  316. {macros:macro} to it, be sure to save the new parts
  317. bin under a new name.
  318. ~go||
  319.  Activating the circuit
  320.  Start Simulation under the EWB menu is
  321. used to simulate the activity of the circuit.
  322.  
  323.   {• simulation:sim}     {• errors:err}
  324. ~sps||
  325.  Spin selector
  326.  Many of the controls on the instruments are spin
  327. selectors. A box containing a number highlights
  328. when you point to it. Press and hold the mouse
  329. button to change the number through a range of
  330. values by moving the mouse. Release the button on
  331. the desired number to set the value.
  332. ~keys||
  333.  Special keys and editing
  334.  {File} boxes, {label} boxes,
  335. the {word generator} and the {truth table}
  336. have text fields you can type into.
  337.  
  338.  On the boxes, a text cursor appears at the
  339. beginning of the first line.
  340.  
  341.  On the instruments, you must activate the text
  342. cursor by {pointing:pnt} to the text field and
  343. clicking.
  344.  
  345.  {The editing keys:ky1} that move the cursor and
  346. edit the text work as expected in a text field.
  347. ~ky1||
  348.  Editing keys
  349.  The cursor control keys move left and right,
  350. and up and down if appropriate. RETURN acts as
  351. clicking ACCEPT would. TAB moves forward through
  352. the fields if there are more than one.
  353. ~ctrl||
  354.  Program controls
  355.  The menu bar at the top of the screen controls
  356. fundamental operations in the program:
  357.  
  358.       {File}   {Edit}   {EWB}
  359.  
  360.  The three {scroll bars:scri} control the {parts bin:bin}
  361. and {workspace:wksp}.
  362.  
  363.  Towards the middle of the instrument shelf, the
  364. filename for the circuit is displayed. When you
  365. load a circuit, the filename appears here.
  366. ~scri||
  367.  Scroll bars
  368.  The scroll bars allow you to move the
  369. {parts bin:bin} (bar on the far left)
  370. or the {workspace:wksp}.
  371.  
  372.  Point to an arrow and click to move the area
  373. in the indicated direction. Alternatively,
  374. {drag:drg} the box inside to scroll the area.
  375. ~file||
  376.  File Menu operations:
  377. {New -- ÆN:new}
  378. {Open Circuit -- ÆO:lsc}
  379. {Open Library:lsp}
  380.  
  381. {Save Circuit -- ÆS:lsc}
  382. {Save Circuit As:lsc}
  383. {Save Library:lsp}
  384. {Save Library As:lsp}
  385.  
  386. {Page Setup:pgset}
  387. {Print:prt}
  388. {Quit}
  389. ~edit||
  390.  Edit Menu operations:
  391. {Undo -- ÆZ}
  392.  
  393. {Cut -- ÆX:cut}
  394. {Copy -- ÆC:copy}
  395. {Paste -- ÆV:paste}
  396. {Clear:clr}
  397.  
  398. {Duplicate:dup}
  399. {Select All:selall}
  400.  
  401. {Label -- ÆL:label}
  402. {Rotate -- ÆR:rotate}
  403. {Define Macro -- ÆM:macro}
  404. {Zoom Face:zoom}
  405. ~ewb|emen||
  406.  EWB Menu operations:
  407. {Help -- ÆH:help}
  408. {Preferences:pref}
  409. {Start Simulation:go}
  410. ~help||
  411.  Help -- ÆH
  412.  Type ÆH or choose Help from the {EWB menu:emen}
  413. to get help with Electronics Workbench.
  414.  
  415.  If an object is selected when help is
  416. called, it will refer to the selected object. If
  417. help is called with no object selected, a list of
  418. topics is presented. Click on an entry and a window
  419. containing information will open.
  420.  
  421.  Within the help system, boldface marks
  422. cross-references to other topics. You can select
  423. these words to open another window on the new
  424. topic. More than one help window may be open at
  425. once. You can move the windows around on the
  426. {workspace:wksp} and the workspace is usable while
  427. the windows are open.
  428. ~undo||
  429.  Undo -- ÆZ
  430.  Use this feature to undo any {cutting:cut},
  431. {copying:copy}, or {pasting:paste}.
  432. ~cut||
  433.  Cut -- ÆX
  434.  Cut parts that are {selected:sel} from the
  435. {workspace:wksp} with the {Edit menu:edit}
  436. or ÆX. This is useful for removing
  437. several parts at once from the circuit.
  438.  
  439.  The cut parts are placed in the {clipboard}
  440. so that you may {copy} them.
  441.  
  442.  If a part is inadvertantly cut, you may
  443. {undo} the cut.
  444.  
  445.  You can {drag:drg} individual parts back to the
  446. {parts bin:bin} and release them; they need not be
  447. disconnected beforehand.
  448. ~copy||
  449.  Copy -- ÆC
  450.  To copy a part on the {workspace:wksp} to the
  451. {clipboard}, {select:sel} it and choose Copy from
  452. Edit or type ÆC. You may then {paste} one or more
  453. copies of this part onto the workspace.
  454.  
  455.  Copies of parts have the same {labels and:label}
  456. {values:label} as the original, so you can make many
  457. copies with the same value easily by assigning a
  458. value before copying and pasting. Groups of parts
  459. may be selected and copied to other places in the
  460. circuit.
  461.  
  462.  You can make direct copies of parts, bypassing
  463. the {clipboard}, by {duplicateing:dup} them.
  464. ~dup||
  465.  Duplicate
  466.  To directly copy a part on the {workspace:wksp} to
  467. another place, {select:sel} it and choose Duplicate
  468. from Edit.
  469.  
  470.  Duplicates of parts have the same {labels and:label}
  471. {values:label} as the original, so you can make many
  472. duplicates with the same value easily by assigning
  473. a value before duplicating. Groups of parts may be
  474. selected and copied to other places in the circuit.
  475. ~paste||
  476.  Paste -- ÆV
  477.  Use this feature to place parts {copied:copy} or
  478. {cut} from the workspace back onto the workspace.
  479. Multiple copies of the same object(s) may be made
  480. by repeatedly pressing ÆV.
  481. ~clr||
  482.  Clear
  483.  This feature removes any selected part(s)
  484. from the workspace without copying the
  485. part(s) into the {clipboard}. Use {cut}
  486. to remove parts into the clipboard.
  487. ~clipboard||
  488.  Clipboard
  489.  The clipboard holds any parts {cut} or
  490. {copied:copy} from the workspace. The part(s)
  491. may then be {pasted:paste} back onto the workspace.
  492. ~macro||
  493.  Macro -- ÆM
  494.  You can combine circuits or sub-circuits
  495. into a macro block.
  496.  
  497.  You can make new parts, such as logic gates with
  498. more inputs, or develop large circuits with
  499. smaller modules.
  500.  
  501. {select parts:mc1}  {edit macros:mc2}  {save parts:mc3}
  502. ~mc1||
  503.  Making a macro
  504.  {Select:bs} the components you want on the
  505. {workspace:wksp} and choose Macro from the {Edit menu:edit}.
  506. You should give it a name and you must decide
  507. whether to copy the parts or move them from the
  508. workspace into the macro. The macro is then
  509. automatically placed into the {parts bin:bin} in a
  510. standard package.
  511. ~mc2||
  512.  Editing a macro
  513.  You can edit the contents of the macro by
  514. {zooming:zoom} it open on the workspace. Stretch
  515. wires to the sides of the box to make terminals.
  516. Macros can have labels, which are displayed on the
  517. icon.
  518. ~mc3||
  519.  Save macros
  520.  To use macros in a future session, you must {save:lsp}
  521. {the parts bin:lsp} containing them and reload it when
  522. the circuit is used again. Macros that are not in
  523. the current parts bin will be empty and not run.
  524. ~label||
  525.  Label -- ÆL
  526.  Use this
  527.         • to {give values:gvl} to analog parts
  528.         • to {label parts:lbp}
  529.         • to {label the circuit:lbp}
  530.         • to {define models:dfm} of analog parts
  531.  
  532.  Type values into the "Value" text field.
  533. Not all components will have value text fields.
  534.  
  535.  Type labels into the "Label" text field.
  536.  
  537.  Choose models with the "Model" {spin selector:sps}.
  538.  
  539.  Click on the "Model" button to {alter analog models:dfm}.
  540.  
  541.  Analog parts must have values for the circuit
  542. simulation to work. Most parts do not have
  543. default values, though the transistors and
  544. diodes have typical useful values.
  545.  
  546.  To {show:slb} labels, values and models on
  547. the workspace, use the {Preferences:pref} menu.
  548.  
  549.  You can {select a block:bs} of components and then
  550. label them sequentially by choosing Label,
  551. assigning values or labels in turn, and canceling
  552. the operation when desired or finished.
  553. ~gvl||
  554.  Analog values
  555.  Give values to components by {selecting:sel} them
  556. and choosing Label from the {Edit menu:edit} or
  557. typing ÆL. Enter the desired input into the
  558. appropriate boxes from the keyboard. If you click
  559. ACCEPT without entering values, the minimum
  560. acceptable value will be given to the part.
  561. Labels and values can be given to parts in the
  562. circuit or in the {parts bin:bin}.
  563.  
  564.  To change the values of some parts such as the
  565. transistor, you must click on the {"Model" box:dfm}
  566. and adjust parameters appropriately.
  567.  
  568.  You can give values to the components in the parts
  569. bin, so that many parts with the same value can be
  570. used. Changing the value of the part in the bin
  571. does not change values already in the circuit.
  572. ~lbp||
  573.  Text labels
  574.  You can put labels up to eight characters long
  575. on components, including connectors.
  576.  
  577.  You can give a label to the entire circuit by
  578. selecting Label or ÆL with no parts selected.
  579.  
  580.  The circuit label will be {printed:prt} out with
  581. the circuit. It is placed beside the schematic on
  582. the printed output.
  583. ~dfm||
  584.  Analog models
  585.  Clicking on the "Model" button opens a box
  586. containing the component parameters. Type the
  587. desired value in the text field beside the
  588. standard abbreviation. The parameters for each
  589. part are explained in the User Manual.
  590.  
  591.  Models are global, so you can change values for
  592. a model and the changes affect every copy of that
  593. model in the circuit. Models are saved with the
  594. parts bin.
  595.  
  596.  The "Model" {spin selector:sps} displays the list
  597. of available models.
  598.  
  599.  Next to "New name" is a text field in which
  600. either a new name for the existing model, or the
  601. name of a new model can be entered.
  602.  
  603.  In order to change the name of the displayed
  604. model, without generating a new model, specify
  605. the desired name in the "New name" text field
  606. and click on "Change name".
  607.  
  608.  If a new name is specified, "Save changes" will
  609. generate a model with this new name, having the
  610. specified parameters.
  611.  
  612.  If no new name is specified, "Save changes" will
  613. save the new model parameters for the existing
  614. model.
  615.  
  616.  If a model is no longer useful and you wish
  617. to remove it from the list of available models,
  618. click on "Delete".
  619.  
  620.  While the model box remains active, you can
  621. edit, add or delete as many models from the
  622. model list as you wish.
  623.  
  624.  When you have completed your edits, and you
  625. have located the model which you wish to assign
  626. to the part being labeled, click on "Accept".
  627. It is not necessary to click on "Save changes"
  628. first, as this is automatically done.
  629.  
  630.  If you have performed edits, but do not wish
  631. to change the model of the part being labeled,
  632. click on "Cancel".
  633. ~zoom||
  634.  Zoom Face
  635.  Zoom works on {instruments:inst} or {macros:macro}.
  636. {Select:sel} the instrument or macro and choose
  637. Zoom Face from {edit} to show an enlarged view. To
  638. close the instrument or macro, do the same thing.
  639.  
  640.  Shortcut:  double click the mouse button to open
  641.             click on the upper-left box to close
  642. ~rotate||
  643.  Rotate -- ÆR
  644.  You can rotate most of the components to achieve
  645. nearly any desired layout on the {workspace:wksp}.
  646. Each time you select a part and rotate it, it
  647. turns 90 degrees clockwise. {Select:sel} a part or
  648. parts and choose Rotate from the {Edit menu:edit} or
  649. type ÆR.
  650.  
  651.  Note: the {ground} symbol does not rotate.
  652.  
  653.  Transistors rotate 90 degrees the first time
  654. you select Rotate, then reverse their symmetry for
  655. the remaining two positions. This enables you to
  656. follow standard drafting conventions when laying
  657. out a circuit.
  658. ~lsc||
  659.  Loading and saving circuits
  660.  When you choose to load or save a circuit from the
  661. file menu, you get a list of existing circuits.
  662.  
  663.      • To save a new circuit, type a name into
  664.      the lower empty box and click on SAVE.
  665.  
  666.      • To load a circuit file, select a name from
  667.      the scrolling list or type the name in the
  668.      lower box and click on LOAD.
  669.  
  670. RETURN after typing is a shortcut to SAVE.
  671. Double click on the file in the list to LOAD.
  672.  
  673. Tip: Save the circuit with the test instruments
  674. wired in place and the settings of the instruments
  675. will be saved too.
  676. ~lsp||
  677.  Loading and saving the library (parts bin)
  678.  Special parts files are useful to collect special
  679. {macro} circuit components or to control
  680. {values:label} of parts for teaching assignments.
  681.  
  682.  When you choose to load or save a parts bin
  683. from the file selector box, a list of existing
  684. bins appears.
  685.  
  686.      • To save a new parts bin, type a
  687.      name into the lower empty box and
  688.      click on SAVE.
  689.  
  690.      • To load a parts bin, select a name
  691.      from the scrolling list or type the name
  692.      in the lower box and click on LOAD.
  693.  
  694. BE CAREFUL NOT TO SAVE A PARTS BIN OVER A DIFFERENT
  695. ONE WITH THE SAME NAME. THE NAME OF THE BIN IS
  696. DISPLAYED ON THE DIALOG BOX. YOU WILL BE WARNED IF
  697. THE FILE EXISTS. IF YOU DO NOT SAVE THE PARTS BIN,
  698. THE CIRCUIT WILL STILL LOAD, BUT SOME PARTS MAY NOT
  699. WORK.
  700.  
  701.  When you save a circuit, the name of the parts bin
  702. loaded at the time is saved with the circuit.  This
  703. same bin will automatically load with the circuit.
  704.  
  705. RETURN after typing is a shortcut to SAVE.
  706. Double click on the file in the list to LOAD.
  707. ~grid||
  708.  Grid
  709.  Using the {Preferences:pref} menu, you
  710. can turn on a gridsnap feature that
  711. causes components to align themselves
  712. automatically.
  713.  
  714.  You can turn the display of the grid on
  715. or off when it is active.
  716.  
  717.  Only at the smallest grid size will all
  718. terminals on all objects align to grid
  719. points.
  720. ~sgr||
  721.  Show grid
  722.  When the {grid} is turned on, you can display it
  723. if you want by clicking on the button on the
  724. {Preferences:pref} menu.
  725. ~slb||
  726.  Show labels
  727.  From the {Preferences:pref} menu,
  728. set this on to display {labels:label}
  729. assigned to parts.
  730. ~svl||
  731.  Show values
  732.  From the {Preferences:pref} window
  733. set this on to display {values:label}
  734. assigned to parts.
  735. ~new||
  736.  New
  737.  From the {File menu:file}, select this to clear the
  738. {workspace:wksp}, the circuit name, and the
  739. readings on instruments. A dialog box asking
  740. confirmation of the action will appear.
  741. ~pgset||
  742.  Page Setup
  743.  From the {File menu: file}, select this to control
  744. the quality of print, the paper size, and the
  745. output orientation.
  746. ~prt||
  747.  Print
  748.  Select Print from the {File menu:file} to get the
  749. circuit printed. A menu of options will appear to
  750. print:
  751.    •   the circuit
  752.    •   the faces of the {test instruments:inst},
  753.    •   and the parts list.
  754.  
  755.  You can {make a label:label} for the circuit using
  756. Label from the {Edit menu:edit} or by typing ÆL when
  757. nothing else is selected. It is a free-form {text:keys}
  758. {field:keys} of six lines by twenty-five
  759. characters.
  760.  
  761.  The basic features of the IBM graphics and Epson
  762. printers are used, making the output compatible
  763. with many printers.
  764. ~quit||
  765.  Quit
  766.  Selecting Quit from the {File menu:file} exits
  767. the program and returns to the
  768. operating system. A confirmation box
  769. appears.
  770. ~connector||
  771.  Connector
  772.  Use a connector to {join two wires:wct}. Otherwise,
  773. wires cross without electrical connection.
  774.  
  775.  It is good practice to place connectors into a
  776. circuit at various test points before
  777. {simulation:sim} so you can make readings at
  778. various places in the circuit.
  779. ~ground||
  780.  Ground
  781.  Ground is the reference point for relating
  782. electric {voltage:v} levels wherever electricity is
  783. used. The ground symbol from the {parts bin:bin}
  784. provides this reference.
  785.  
  786.  In digital {simulation:sim}, ground is used for a 0
  787. level.
  788.  
  789.  Analog circuits require a common ground to work
  790. properly and give consistent results. Be especially
  791. careful to have both sides of a transformer grounded.
  792.  
  793.  It is important to ground analog instruments to
  794. obtain accurate results.
  795.  
  796.  The analog simulation will give an error message
  797. if the circuit and instruments are not properly
  798. grounded.
  799.  
  800.  {More information about ground:mrgn} is available.
  801. ~mrgn||
  802.  Ground -- general information
  803.  A voltage measurement is always referenced to some
  804. point, since a voltage is actually a "potential
  805. difference" between two points in a circuit.
  806.  
  807.  The concept of "ground" is a way of defining a
  808. point common to all voltages, one which we agree
  809. represents the common reference for all the
  810. circuits. It represents "0 Volts"; all voltage
  811. levels around the circuit are positive or negative
  812. when compared to that reference point. In power
  813. systems, the planet Earth itself is used for this
  814. reference point (most home power circuits are
  815. ultimately "grounded" to the Earth's surface for
  816. lightning protection). This is how the expression
  817. "earthing" or "grounding" a circuit originated.
  818.  
  819.  Most modern power supplies have "floating" +/-
  820. outputs, and either output point can be defined as
  821. ground. These types of supplies can be used as
  822. positive (with respect to ground) or negative
  823. power supplies. In floating power supply circuits,
  824. the positive output is often used as the voltage
  825. reference for all parts of the circuit.
  826. ~tpx||
  827.  Topics available
  828. {ac voltage}
  829. {ammeter}
  830. {analog circuit simulation:sim}
  831. {analog components:com}
  832. {analog error conditions:err}
  833. {analog instruments:ilst}
  834. {analog precision:apre}
  835. {battery}
  836. {Bode plotter}
  837. {bulb}
  838. {capacitor}
  839. {clear:clr}
  840. {common operations:ops}
  841. {components:com}
  842. {connector}
  843. {copy -- ÆC:copy}
  844. {current source:ctsc}
  845. {cut -- ÆX:cut}
  846. {diode}
  847. {dragging:drg}
  848. {duplicate:dup}
  849. {edit menu:edit}
  850. {EWB menu:emen}
  851. {file menu:file}
  852. {function generator}
  853. {fuse}
  854. {grid}
  855. {ground}
  856. {help -- ÆH:help}
  857. {inductor}
  858. {label -- ÆL:label}
  859. {light-emitting diode:led}
  860. {macro -- ÆM:macro}
  861. {multimeter}
  862. {new}
  863. {opamp}
  864. {oscilloscope}
  865. {page setup:pgset}
  866. {parts bin:bin}
  867. {paste}
  868. {pointing:pnt}
  869. {preferences:pref}
  870. {print:prt}
  871. {program controls:ctrl}
  872. {quit}
  873. {relay}
  874. {resistor}
  875. {rotate -- ÆR:rotate}
  876. {scrolling/scroll boxes:scrl}
  877. {selecting:sel}
  878. {select all:selall}
  879. {show grid:sgr}
  880. {show labels:slb}
  881. {show values:svl}
  882. {special keys:keys}
  883. {spin selector:sps}
  884. {start simulation:go}
  885. {steady state analysis:tsa}
  886. {summary of analog simulation:sas}
  887. {test instruments:inst}
  888. {text fields:keys}
  889. {tips}
  890. {transformer}
  891. {transient analysis:tsa}
  892. {transient/steady state:tsa}
  893. {transistor:xstr}
  894. {undo -- ÆZ:undo}
  895. {useful formulas:crib}
  896. {voltage sources:v}
  897. {voltmeter}
  898. {wiring:wir}
  899. {workspace:wksp}
  900. {zoom face:zoom}
  901. ~pref||
  902.  Preferences
  903. {transient/steady state:tsa}
  904. {analog precision:apre}
  905. {grid}
  906. {show grid:sgr}
  907. {show labels:slb}
  908. {show values:svl}
  909. ~tsa||
  910.  Transient/Steady State
  911.  This controls the kind of analysis done and the
  912. display of the waveform on the {oscilloscope}.
  913.  
  914.    {transient:tra}    {steady state:ssa}
  915. ~tra||
  916. Transient analysis
  917.  Displays the initial response of the circuit and
  918. stops the trace when the oscilloscope screen
  919. fills. If a steady state is achieved before the
  920. scope screen is filled, the steady-state waveform
  921. will continue to fill it. In this mode,
  922. redisplaying the scope will show only the first
  923. cycle of the transient response.
  924. ~ssa||
  925.  Steady state analysis
  926.  Analysis continues until a steady state is
  927. reached. The scope redraws each time the screen is
  928. full. Some circuits may take many cycles to reach
  929. stability. If you wish to observe a lengthy
  930. transient response, select Steady State (even
  931. though you cannot save and redisplay the
  932. transient).
  933. ~apre||
  934.  Analog precision
  935.  You can control the degree of accuracy used to
  936. compute the values of the {analog simulation:sim}
  937. with the {spin selector:sps} on the
  938. {Preferences:pref} menu.
  939.  
  940.   Requiring less accuracy can speed up circuit
  941. simulation. The smaller the percentage of
  942. precision, the more accuracy will be computed. The
  943. program defaults to the least precision and
  944. greatest speed.
  945. ~sim||
  946.  Simulating analog circuits
  947.  {• summary of simulation:sas}
  948.  {• error conditions:err}
  949.  
  950.  After you build a circuit, you can test it by
  951. simulating its activity. Electronics Workbench
  952. solves a set of equations to find all the current,
  953. voltage and resistance values in the circuit at
  954. many points over an interval of time. The test
  955. instruments let you {read the values:sm1}.
  956.  
  957.  Use the {Preferences:pref} menu to choose between:
  958.  
  959.          {• transient analysis:tra}
  960.          {• steady state analysis:ssa}
  961.  
  962. The analysis chosen affects the operation of the
  963. {oscilloscope}.
  964.  
  965.  When anything in the circuit is changed
  966. (components removed or inserted, values of
  967. components changed, settings on the function
  968. generator changed) the analysis is no longer valid.
  969. ~sm1||
  970.  Reading test points
  971.  After simulation is complete, the {instruments:ilst}
  972. will display the values and waveforms of the
  973. signal at any node in the circuit. As long as the
  974. simulation is valid, that is, as long as the
  975. circuit has not changed, the wires from the
  976. {oscilloscope} and the {multimeter} may be moved
  977. to any connection point on the circuit to display
  978. the values.
  979.  
  980.  The oscilloscope redraws itself whenever its
  981. probes are moved; it displays present values at
  982. all nodes in the circuit without having to select
  983. {Start Simulation:go} again.
  984.  
  985.  It is good practice to insert {connectors:connector}
  986. in wires at various points in your circuit so you
  987. can read values there.
  988.  
  989.  The old values remain at each node in the circuit
  990. even after changes are made in the circuit, so if
  991. you accidentally clip a wire and restore it, the
  992. values can still be read. (This feature is provided
  993. because the mathematics of simulating a circuit can
  994. take a long time, especially with a complex
  995. circuit.)
  996.  
  997.  You can change the controls on the oscilloscope to
  998. display the waveform at a different scale without
  999. resimulating. Just click on AC/0/DC on either
  1000. channel to draw at the new settings.
  1001.  
  1002.  Remember to select {Start Simulation:go} whenever
  1003. anything in the circuit is changed or the input
  1004. to the circuit from the {function generator} is
  1005. changed.
  1006. ~err||
  1007.  Analog error conditions
  1008.  If the circuit is improperly constructed, it
  1009. will not function and no mathematical
  1010. {simulation:sim} is possible. When this
  1011. happens, a confirmation box gives an error
  1012. message that may help you find the problem.
  1013.  
  1014.  You must determine by inspection the cause of
  1015. the failure.
  1016.  
  1017.  Sometimes there is not enough memory to
  1018. complete the operation.
  1019. ~sas||
  1020.  Summary of analog simulation
  1021.  Analog simulation always requires {Start:go}
  1022. {Simulation:go} to simulate the circuit.
  1023.  
  1024.  The values remain in place at the nodes of the
  1025. circuit and remain true for that configuration.
  1026.  
  1027.  To see the effect of changes in the circuit, you
  1028. must select Start Simulation again.
  1029.  
  1030.      {• details:sim}  {• errors:err}
  1031. ~com||
  1032.  Analog components
  1033. {ac current}
  1034. {ac voltage}
  1035. {ammeter}
  1036. {battery}
  1037. {bulb}
  1038. {capacitor}
  1039. {connector}
  1040. {current sources:ctsc}
  1041. {dc current}
  1042. {diode}
  1043. {fuse}
  1044. {ground}
  1045. {inductor}
  1046. {led}
  1047. {operational amplifier:opamp}
  1048. {relay}
  1049. {resistor}
  1050. {transformer}
  1051. {transistors:xstr}
  1052. {voltage sources:v}
  1053. {voltmeter}
  1054. {zener diode}
  1055. ~bulb||
  1056.  Bulb
  1057.  The light bulb is a {resistive:r}
  1058. component that dissipates energy
  1059. in the form of light. Specify its
  1060. power rating in watts.
  1061. ~fuse||
  1062.  Fuse
  1063.  This {resistive:r} component serves to
  1064. protect against power surges and
  1065. overloads in circuitry. If the {current:mrcs}
  1066. exceeds the specified maximum (Imx, in
  1067. Amps) the fuse will open ("blow") and
  1068. cut off the current flow.
  1069. ~relay||
  1070.  Relay
  1071.  The magnetic relay is a {coil:mrin} with a
  1072. specified inductance (Lc, in Henries) that
  1073. will cause a contact to open or close when a
  1074. specified {current:mrcs} (Ion, in A) charges it.
  1075. The contact will remain in the same position
  1076. until the current falls below the holding
  1077. value (Ihd, in A), when the contact will
  1078. return to its original position.
  1079. ~ac current||
  1080.  AC current source
  1081.  The alternating {current source:ctsc} in the
  1082. analog {parts bin:bin} may be adjusted to any
  1083. {value:label}. The number is the RMS value of
  1084. the signal.
  1085.  
  1086.  Set its frequency on the {function generator}.
  1087. ~ac voltage||
  1088.  AC voltage source
  1089.  The alternating current {voltage source:v}
  1090. in the analog parts bin may be adjusted to
  1091. any {value:label}. The number is the RMS value
  1092. of the signal.
  1093.  
  1094.  Set its frequency on the {function generator}.
  1095. ~ammeter||
  1096.  Ammeter
  1097.  The ammeter in the parts bin allows you to
  1098. measure {current:mrcs} flow within the circuit.
  1099. Insert meters in the circuit (in series
  1100. with the flow being measured) wherever you
  1101. wish a reading. You can use as many meters
  1102. as you wish.
  1103.  
  1104.  The internal resistance is controlled by
  1105. the setting of the {multimeter} using {value:label}.
  1106. ~battery||
  1107.  Battery
  1108.  The battery serves as a d.c. {voltage source:v} that
  1109. is completely {adjustable:label} in this program.
  1110.       {more about batteries:mrbt}.
  1111. ~mrbt||
  1112.  Batteries -- background information
  1113.  A battery is a single electrochemical cell, or a
  1114. number of electrochemical cells wired in series,
  1115. used to provide a direct source of {voltage:v}
  1116. and/or {current:ctsc}.
  1117.  
  1118.  The single cell has an approximate voltage of 1.5
  1119. Volts, depending on its construction. It consists
  1120. of a container of acid in which an electrode is
  1121. placed. Chemical action causes electrons to flow
  1122. between the electrode and the container, and this
  1123. creates a potential difference between the
  1124. electrode and the material of the container.
  1125.  
  1126.  Batteries can be rechargeable, and can be built to
  1127. deliver extremely high currents for long periods.
  1128. The automobile ignition battery is an application
  1129. of a battery as a "current source"; the voltage
  1130. may vary considerably under use, with no visible
  1131. battery deterioration.
  1132.  
  1133.  Batteries may be used as voltage references, their
  1134. voltage remaining stable and predictable to many
  1135. figures of accuracy for many years. The standard
  1136. cell is such an application. A standard cell is a
  1137. voltage source, and it is important that current
  1138. is not drawn from the standard cell.
  1139. ~capacitor|c||
  1140.  Capacitor
  1141.  The {value:label} of a capacitor may be adjusted
  1142. as desired.
  1143.  
  1144.  A capacitor stores electric energy, affecting
  1145. a.c. relative to capacitance and a.c. frequency
  1146. and d.c. depending on capacitance alone.
  1147.  
  1148.        {more about capacitors:mrcp}
  1149. ~mrcp||
  1150.  Capacitors -- background
  1151.  Capacitors in an a.c. circuit behave as "short
  1152. circuits" to a.c. signals. They are widely used to
  1153. filter or remove a.c. signals from a variety of
  1154. circuits--a.c. ripple in d.c. power supplies, a.c.
  1155. noise from computer circuits, etc.
  1156.  
  1157.  Capacitors prevent the flow of direct {current:ctsc}
  1158. in a d.c. circuit. They can be used to block
  1159. the flow of d.c., while allowing a.c. signals
  1160. to pass. Using capacitors to couple one circuit
  1161. to another is a common practice.
  1162.  
  1163.  Capacitors take a predictable time to charge
  1164. and discharge and can be used in a variety of
  1165. time-delay circuits. They are in some ways
  1166. similar to {inductors:inductor} and are often
  1167. used with them for this purpose.
  1168.  
  1169.  The basic construction of all capacitors involves
  1170. two metal plates separated by an insulator.
  1171. Electric current cannot flow through the
  1172. insulator, so more electrons pile up on one plate
  1173. than the other. The result is a difference in
  1174. {voltage:v} level from one plate to the other.
  1175. ~ctsc||
  1176.  Current source
  1177.  Sources of a.c. and d.c. current are provided in
  1178. the {parts bin:bin}. Their values may be adjusted by
  1179. selecting {label} from the {Edit menu:edit}, or by
  1180. typing ÆL.
  1181.  
  1182.     {more about current sources:mrcs}
  1183.  
  1184.  Current is calculated as follows:
  1185.  
  1186.               I
  1187.         E = 
  1188.               R
  1189.  
  1190. ~mrcs||
  1191.  Current -- background
  1192.  Alternating or direct current comes from a power
  1193. supply to a load, where the output {voltage:v} of
  1194. the supply is not important (and may, in fact, be
  1195. very low).
  1196.  
  1197.  Most modern d.c. power supplies, using electronic
  1198. control of the output level, can be used as either
  1199. {voltage sources:v} or current sources. When the
  1200. load on the power supply becomes very heavy (a
  1201. small load resistance) these supplies will switch
  1202. from a voltage supply to a current supply.
  1203.  
  1204.  Bipolar {transistors:xstr} are current-based. They
  1205. can be treated as low impedance current sources
  1206. for circuit analysis purposes.
  1207.  
  1208.  Current sources are often used as signal sources
  1209. during the analysis of electric networks if there
  1210. is more concern about the currents flowing into
  1211. and out of a point than about the voltage
  1212. appearing across a component.
  1213.  
  1214.  In general, current sources are associated with
  1215. low impedance circuits, while voltage sources are
  1216. associated with high impedance circuits.
  1217. ~dc current||
  1218.  DC current source
  1219.  The direct {current source:ctsc} may be adjusted to any
  1220. value by using {Label} from the {Edit menu:edit} or ÆL.
  1221.    {more about current sources:ctsc}
  1222. ~diode|di||
  1223.  Diode
  1224.  A supply of general purpose diodes is
  1225. included in the {parts bin:bin}. You can
  1226. adjust the {value:label} of several parameters
  1227. to change the characteristics of the device.
  1228.  
  1229.           {more about diodes:mrdi}
  1230. ~mrdi||
  1231.  Diodes -- background
  1232.  A diode is the simplest form of solid state
  1233. switch, being either open (not conducting), or
  1234. closed (conducting).
  1235.  
  1236. These solid state components conduct electric
  1237. {current:ctsc} very easily in one direction, while
  1238. conducting current very poorly in the opposite
  1239. direction.
  1240.  
  1241.  Diodes exhibit a number of useful characteristics,
  1242. such as predictable capacitance (that can be
  1243. {voltage:v} controlled) and a region of very stable
  1244. voltage. Diodes can, therefore, be used as voltage
  1245. controlled {capacitors:c} (varactors) and voltage
  1246. references (zener diodes).
  1247.  
  1248.  Because diodes will conduct current easily in only
  1249. one direction, they are used extensively as power
  1250. rectifiers, converting a.c. signals to pulsating
  1251. d.c. signals, for both power applications and
  1252. radio receivers.
  1253.  
  1254.  Diodes behave as voltage controlled switches, and
  1255. have replaced mechanical switches and relays in
  1256. many applications where remote signal switching is
  1257. done.
  1258.  
  1259.  Even indicator lamps are now replaced with diodes
  1260. ({LEDs:led}) that emit light in a variety of colors
  1261. when conducting.
  1262.  
  1263.  A special form of diode, called a {zener diode},
  1264. is useful for voltage regulation.
  1265. ~led||
  1266.  Light-Emitting Diode
  1267.  The Light-Emitting {Diode} emits visible
  1268. light when conducting {current:ctsc} in
  1269. the "forward" direction (current exceeds
  1270. Ion in Amps).
  1271.  
  1272.  An LED is available in the digital {parts bin:bin}
  1273. for use as a probe. For this operation it requires
  1274. no external load {resistor} or ground connection,
  1275. though practical circuits must supply them.
  1276.  
  1277.  {more about LEDs:ledinf}
  1278. ~ledinf||
  1279.  LED general information
  1280.  LEDs are constructed of Gallium Arsenide or
  1281. Gallium Arsenide Phosphide. While efficiency can
  1282. be obtained when conducting as little as 2
  1283. milliAmperes of current, the usual design goal
  1284. is in the vicinity of 10 mA. During conduction,
  1285. there is a {voltage:v} drop across the diode of
  1286. about 2 volts.
  1287.  
  1288.  Most early information display devices required
  1289. power supplies in excess of 100 volts. The LED
  1290. ushered in an era of information display components
  1291. with sizes and operating voltages compatible with
  1292. solid state electronics. Until the low-power
  1293. Liquid-Crystal Display was developed, LED displays
  1294. were common, despite high current demands, in
  1295. battery-powered instruments, calculators, and
  1296. watches. They are still commonly used as on-board
  1297. annunciators, displays, and solid state indicator
  1298. lamps.
  1299. ~zener diode||
  1300.  Zener diode
  1301.  Zener diodes are special diodes designed to
  1302. continue operation within the reverse breakdown
  1303. area, beyond the Peak Inverse Voltage rating of
  1304. normal diodes. For zener diodes, this reverse
  1305. breakdown voltage is called the zener voltage
  1306. (VÊ), which can range between 2.4 V and 200 V.
  1307.  
  1308.  Zener diodes are used primarily in circuits
  1309. for voltage regulation.
  1310.  
  1311.           {more about diodes:mrdi}
  1312. ~inductor||
  1313.  Inductor
  1314.  The {value:label} of an inductor may be set as
  1315. necessary.
  1316.  {more about inductors:mrin}
  1317. ~mrin||
  1318.  Inductors -- background information
  1319.  A coil of wire, of one "turn" or more, an inductor
  1320. stores energy in an electromagnetic field.
  1321. Inductors develop an electromagnetic field when
  1322. {current:ctsc} through them changes. Inductors
  1323. react to being placed in a changing magnetic field
  1324. by developing an "induced" {voltage:v} across the
  1325. turns of the inductance, and will provide current
  1326. to a load across the inductance. Voltages can be
  1327. very large.
  1328.  
  1329.  Inductors are similar to {capacitors:c} in storing
  1330. energy in electric fields, and their "charge" and
  1331. "discharge" times make them useful in time delay
  1332. circuits.
  1333.  
  1334.  Electric transformers take advantage of the
  1335. transfer of energy in a magnetic field from the
  1336. primary winding to the secondary winding, using
  1337. induced voltage and current. The transfer is
  1338. proportional to the ratio of the winding turns.
  1339.  
  1340.  Radio antennae are inductors, and operate exactly
  1341. like transformers in generating electromagnetic
  1342. fields and in detecting them. Efficiency is
  1343. proportional to size.
  1344.  
  1345.  The ignition coil in an automobile develops a very
  1346. high induced voltage when the current through it
  1347. suddenly becomes very great. This is the voltage
  1348. that fires spark plugs.
  1349. ~opamp||
  1350.  Operational amplifier
  1351.  A supply of operational amplifiers is
  1352. included in the {parts bin:bin}. You can
  1353. adjust the {value:label} of several parameters
  1354. to change the characteristics of the device.
  1355.  
  1356.           {more about opamps:mrop}
  1357. ~mrop||
  1358.  Opamps -- general
  1359.  The operational amplifier is a high gain
  1360. block based upon the principle of a
  1361. differential amplifier. It is common to
  1362. applications dealing with very small input
  1363. signals.
  1364.  
  1365.  The open loop gain (A) is typically very
  1366. large (10e5 to 10e6). Applying a
  1367. differential input across the opamp
  1368. terminals (+, -), the output voltage will
  1369. be: v·„‚ = A * (v+ - v-).
  1370.  
  1371.  The differential input must be kept small,
  1372. since the opamp saturates for larger
  1373. signals. The output voltage will not exceed
  1374. the value of the positive and negative power
  1375. supplies (Vp), also called the rails, which
  1376. vary typically from ±5V to ±15V. This
  1377. property is often used in alarm systems, to
  1378. trigger an alarm when a signal exceeds a
  1379. certain value (called a Schmitt trigger).
  1380.  
  1381.  The operational amplifier is also used in
  1382. feedback circuits. With the correct
  1383. combination of resistors, both inverting and
  1384. non-inverting amplifiers of any desired gain
  1385. can be constructed.
  1386.  
  1387.  Other properties of the opamp include a high
  1388. input resistance (Ri), and a very small
  1389. output resistance (Ro). Large input
  1390. resistance is important so that the opamp
  1391. does not place a load on the input signal
  1392. source. Due to this characteristic, opamps
  1393. are often used as front-end buffers to
  1394. isolate circuitry from critical signal
  1395. sources.
  1396.  
  1397.  In analyzing circuits containing operational
  1398. amplifiers, it is best to assume all
  1399. amplifiers are ideal. The six
  1400. characteristics of an ideal amplifier
  1401. include:
  1402.    1. infinite open loop gain (A)
  1403.    2. infinite input resistance (Ri)
  1404.    3. zero output resistance (Ro)
  1405.    4. infinite bandwidth
  1406.    5. differential input voltage of zero,
  1407.       i.e. v+ = v-
  1408.    6. zero current flow into either input
  1409.       terminal.
  1410. ~resistor||
  1411.  Resistor
  1412.  The {value:label} of a resistor may be adjusted as
  1413. desired.
  1414.    {about resistance and Ohm's law:r}
  1415.    {more about resistors:mrr}.
  1416. ~r||
  1417.  Resistance
  1418.  Ohm's Law states that {current:ctsc} flow depends on
  1419. circuit resistance:
  1420.  
  1421.                  I = E/R
  1422.  
  1423.  
  1424.  Circuit resistance can be calculated from the
  1425. current flow and the {voltage:v}:
  1426.  
  1427.                  R = E/I.
  1428.  
  1429.  
  1430.  Circuit resistance can be increased by connecting
  1431. resistors in series:
  1432.  
  1433.         R‚ = R– + R— +...+ R‡
  1434.  
  1435.  
  1436.  Circuit resistance can be reduced by placing one
  1437. resistor in parallel with another:
  1438.  
  1439.                      1
  1440.         R‚ = 
  1441.                1     1     1
  1442.                +  + 
  1443.                R–    R—    R‡
  1444.  
  1445.  
  1446.  Resistors come in a variety of sizes, related to
  1447. the power they can safely dissipate. This can be
  1448. calculated:
  1449.  
  1450.         P = I◊R
  1451.  
  1452.  
  1453.    {more about resistors:mrr}
  1454. ~mrr||
  1455.  Resistors -- general information
  1456.  Color coded stripes on the resistor body specify
  1457. resistance, and the tolerance of resistance
  1458. accuracy. Larger resistors have these
  1459. specifications printed on them.
  1460.  
  1461.  Any electrical wire has resistance, depending on
  1462. its material, diameter, and length. Wires that
  1463. must conduct very heavy currents ({ground} wires
  1464. on lightning rods, for example) have large
  1465. diameters, to reduce resistance.
  1466.  
  1467.  The power dissipated by a resistive circuit
  1468. carrying electric current is in the form of
  1469. heat. Circuits dissipating excessive energy
  1470. will literally burn up. Practical circuits
  1471. must take power capacity into account.
  1472. ~transformer||
  1473.  Transformer
  1474.  You can adjust the model parameters of the
  1475. transformer using {label}.
  1476.  
  1477.  For the simulation to work properly, both
  1478. sides of the transformer must have a common
  1479. reference point, which may be ground.
  1480.  
  1481.  Transformers are one of the most common and
  1482. useful applications of {inductance:mrin}.
  1483. ~npn bjt||
  1484.  NPN transistor
  1485.  The NPN bipolar transistor has generic
  1486. values suitable for most circuits. These
  1487. values may be changed by clicking on Modify
  1488. Parameters from the {label} box.
  1489.     {more about transistors:xstr}
  1490. ~pnp bjt||
  1491.  PNP transistor
  1492.  The PNP bipolar transistor has generic
  1493. values suitable for most circuits. These
  1494. values may be changed by clicking on Modify
  1495. Parameters from the {label} box.
  1496.     {more about transistors:xstr}
  1497. ~xstr||
  1498.  Transistors
  1499.  Bipolar transistors are current-based valves used
  1500. for controlling electronic {currents:ctsc}. They are
  1501. made from silicon or germanium, with some
  1502. "impurity" materials added to facilitate current
  1503. flow.
  1504.  
  1505.  Bipolars come in two versions: {PNP:pnp bjt} and {NPN:npn bjt}.
  1506. They have different power supply polarities and
  1507. different internal current flow directions. The
  1508. letters refer to the polarities (Positive/Negative)
  1509. of the materials making up the transistor
  1510. "sandwich."
  1511.  
  1512.  Transistors are operated in three different
  1513. configurations depending on which element is
  1514. common to input and output: common base, common
  1515. emitter and common collector. The three modes have
  1516. different input and output impedances, different
  1517. gains and offer individual advantages to the
  1518. designer.
  1519.  
  1520.  The transistor began the solid state phase of
  1521. electronics, and they still play an important part
  1522. in it. Their small size made "chip" technology
  1523. possible; even small ICs may contain many
  1524. transistors. Transistors make {battery} power
  1525. practical for instruments and communicators,
  1526. allowing very complex systems to be made light and
  1527. portable.
  1528. ~v||
  1529.  Voltage source
  1530.  A power or signal source where the chief concern
  1531. is the output voltage.
  1532.  
  1533.  D.c. power sources must supply voltage with good
  1534. "regulation"--freedom from voltage drop with
  1535. changes in load or line, and freedom from noise
  1536. and a.c. ripple in the voltage output.
  1537.  
  1538.  An a.c. voltage source, as a power source or as a
  1539. signal generator, must provide a waveform free of
  1540. distortion--the waveform must contain only the
  1541. fundamental frequency of the a.c. generator, and
  1542. no multiple frequencies, called "harmonics".
  1543.  
  1544.  If a voltage source is used as a variable-
  1545. frequency signal generator, its output impedance
  1546. must remain constant as the frequency varies in
  1547. order to avoid a varying output voltage. In many
  1548. voltage signal sources, it is also important
  1549. that the output frequency remain highly stable.
  1550.  
  1551.  A voltage source is often used in the analysis of
  1552. electric networks, if the emphasis is on voltages
  1553. appearing across components, rather than on
  1554. {current:ctsc} flowing into and out of points in the
  1555. circuit.
  1556. ~voltmeter||
  1557.  Voltmeter
  1558.  The voltmeter in the parts bin allows you to
  1559. measure {voltage:v} differences between
  1560. points in the circuit. Insert meters in the
  1561. circuit (in parallel with the points being
  1562. measured) wherever you wish a reading. You
  1563. can use as many meters as you wish.
  1564.  
  1565.  The internal resistance is controlled by
  1566. the setting of the {multimeter} using {label}.
  1567. ~ilst||
  1568.  Analog instruments
  1569. {function generator}
  1570. {multimeter}
  1571. {oscilloscope}
  1572. {Bode plotter}
  1573. ~multimeter||
  1574.  Multimeter
  1575.  Use the multimeter to measure electrical signals
  1576. and components to determine {voltage:v},
  1577. {current:ctsc} or {resistance:r} between two
  1578. points in the circuit.
  1579.  
  1580. {general info:inst}    {adjusting the controls:ajm}
  1581. ~ajm||
  1582.  Multimeter controls
  1583.    {AMP:mm1} {VOLT:mm2} {OHM:mm3} {dB:mm4}
  1584.  
  1585.        {AC:mm5}        {DC:mm6}
  1586.  
  1587.        {-:mm7}         {+:mm8}
  1588. ~mm1||
  1589.  AMP -- multimeter
  1590.  Displays the {current:ctsc} through the circuit
  1591. at the test point. The instrument must be inserted
  1592. into the circuit to measure current flow. Note
  1593. that it is not possible to switch from measuring
  1594. voltage across points of the circuit to measuring
  1595. current in the circuit without connecting the
  1596. multimeter appropriately, clicking the AMP button,
  1597. and clicking {Start Simulation:go} to activate the new
  1598. configuration.
  1599. ~mm2||
  1600.  VOLT -- multimeter
  1601.  Measures the {voltage:v} difference between any
  1602. two points in the circuit. After the circuit has
  1603. been simulated, the points of connection may be
  1604. moved around to test values at any node in the
  1605. circuit.
  1606. ~mm3||
  1607.  OHM -- multimeter
  1608.  Measures {resistance:r} between the points of
  1609. connection. Note that a part cannot be in a closed
  1610. circuit to get an accurate measurement. Total
  1611. resistance between points in a resistive network
  1612. may be measured.
  1613. ~mm4||
  1614.  dB -- multimeter
  1615.  Measures potential difference between two points
  1616. in the circuit and displays it as decibels of
  1617. loss.
  1618. ~mm5||
  1619.  AC [sine wave symbol] --
  1620.  This button causes the meter to display root mean
  1621. square values of an alternating signal.
  1622. ~mm6||
  1623.  DC [straight line symbol] --
  1624.  This button causes the meter to display the
  1625. instantaneous direct current value of a signal.
  1626. ~mm7||
  1627.  "-" -- multimeter
  1628.  The negative terminal.
  1629. ~mm8||
  1630.  "+" -- multimeter
  1631.  The positive terminal.
  1632. ~function generator||
  1633.  Function generator
  1634.  The function generator is a {voltage source:v} that
  1635. supplies analog signals in the form of sine, square
  1636. and triangular waves.
  1637.  
  1638. {general info:inst}     {adjusting the controls:ajf}
  1639. ~ajf||
  1640.  Function generator controls
  1641.          {waveform:fg1}
  1642.  
  1643.          {frequency:fg2}
  1644.          {duty cycle:fg3}
  1645.          {symmetry:fg4}
  1646.          {amplitude:fg5}
  1647.          {offset:fg9}
  1648.  
  1649.    {+:fg6}     {COM:fg7}     {-:fg8}
  1650.  
  1651.  
  1652.    {spin selectors:sps}   {text fields:keys}
  1653. ~fg1||
  1654.  Waveform -- function generator
  1655.  Click on the sine wave, the triangular wave, or
  1656. the square wave to control the output waveform.
  1657. ~fg2||
  1658.  Frequency -- function generator
  1659.  The frequency value can be {spin selected:sps} from
  1660. 1 to 999 and the units can spin from Hz to MHz.
  1661. ~fg3||
  1662.  Duty cycle -- function generator
  1663.  Duty cycle can spin from 1 to 99 percent and
  1664. affects the shape of the square and triangular
  1665. waves. For square waves this controls the
  1666. proportion of the cycle that is high. 50% duty
  1667. gives square waves with high and low parts equal.
  1668.  
  1669.  For triangular waves this controls the slope by
  1670. shifting where in the cycle the peak is. 50% duty
  1671. gives triangular waves with equal slope for the
  1672. rise and fall.
  1673. ~fg4||
  1674.  Symmetry -- function generator
  1675.  Symmetry controls the amount of signal generated
  1676. above and below the d.c. level of the signal.
  1677. Values range from 0 to 100%, where 50% provides
  1678. rms symmetry about the d.c. level (i.e. positive
  1679. and negative peaks are the same distance from the
  1680. offset).
  1681. ~fg5||
  1682.  Amplitude -- function generator
  1683.  Amplitude controls the value of the wave from its
  1684. d.c. level to its peak value. This is the same as
  1685. the difference between the COM and + or -
  1686. terminals. If the output leads are connected to
  1687. COM and to + or -, the peak to peak measurement of
  1688. the wave equals twice the amplitude value. If the
  1689. output comes from + and -, the peak-to-peak value
  1690. will be four times the amplitude value. Offset
  1691. controls the d.c. level about which the
  1692. alternating signal varies.
  1693.  
  1694.  The units value for Amplitude applies to the
  1695. offset as well.
  1696.  
  1697.  Note that the Amplitude is a peak reading,
  1698. while the values of the alternating sources
  1699. in the parts bin are RMS values.
  1700. ~fg6||
  1701.  "+" -- function generator
  1702.  Provides a signal with the selected amplitude in
  1703. the positive direction from neutral COM.
  1704. ~fg7||
  1705.  COM -- function generator
  1706.  Provides a reference level signal.
  1707. ~fg8||
  1708.  "-" -- function generator
  1709.  Provides a signal with the selected amplitude in
  1710. the negative direction from neutral COM.
  1711. ~fg9||
  1712.  Offset -- function generator
  1713.  This controls the amount of DC applied to the
  1714. output signal.
  1715. ~oscilloscope||
  1716.  Oscilloscope
  1717.  The oscilloscope displays the amplitude and
  1718. frequency variations of electronic signals.
  1719.  
  1720. {general info:inst}     {adjusting the controls:ajo}
  1721. ~ajo||
  1722.  Oscilloscope controls
  1723.    {spin selectors:sps}   {text fields:keys}
  1724.  
  1725.  {TIME BASE:os1}              {GROUND:os3}
  1726.  {X POS:os2}                  {TRIGGER:os4}
  1727.  
  1728.        {Y SCALE  [ /DIV ]:os5}
  1729.        {Y POS:os6}
  1730.        {AC | 0 | DC:os7}
  1731.  
  1732.  The oscilloscope has two input channels,
  1733. A and B, allowing two different signals to be
  1734. displayed simultaneously. These controls are on
  1735. the lower right of the scope face.
  1736.  
  1737.  If the {simulation:sim} is still valid, you can
  1738. move the probes from the oscilloscope to another
  1739. node. -- just click on AC or DC to redraw the
  1740. scope face with the new signal.
  1741. ~os1||
  1742.  TIME BASE -- oscilloscope
  1743.  The TIME BASE (x-axis on the display) must be
  1744. adjusted relative to the signal frequency to get
  1745. a readable display. The TIME BASE box is a
  1746. {spin selector:sps} with values ranging from 0.1
  1747. nanoseconds to 0.5 seconds per horizontal
  1748. division. Thus if you want to see one cycle of a
  1749. 1000 Hertz signal, the TIME BASE should be 0.1
  1750. milliseconds. One cycle at 10 KHz requires a TIME
  1751. BASE of 0.01 milliseconds.
  1752. ~os2||
  1753.  X POS -- oscilloscope
  1754.  The value at X POS may be used to move the
  1755. trigger point along the x-axis. Note that the
  1756. vertical scale on the reticle of the scope does
  1757. not cross at zero on the x-axis. The trigger
  1758. point is at the left edge of the display when the
  1759. X POS is zero.
  1760. ~os3||
  1761.  GROUND -- oscilloscope
  1762.  The ground symbol indicates where {ground} should
  1763. be connected on the scope icon. The oscilloscope
  1764. must be attached to a ground reference point in
  1765. the circuit for accurate displays.
  1766. ~os4||
  1767.  TRIGGER -- oscilloscope
  1768.  Triggering controls when the waveform begins to
  1769. display. You can set this to start the trace
  1770. on the positive or negative slope of the input
  1771. signal on channel A, channel B, or an external
  1772. signal. The external trigger signal must be
  1773. attached to the terminal on the scope icon. The
  1774. level of the signal at which the display triggers
  1775. can be set with the spin selector.
  1776.  
  1777. Tip: If you don't get a trace when you think you
  1778. should, check the triggering. You can always
  1779. attach the trigger to ground to effectively keep
  1780. it on.
  1781. ~os5||
  1782.  Y SCALE  [/DIV] -- oscilloscope
  1783.  You can adjust the value of the vertical divisions
  1784. and the origin on the y-axis independently for
  1785. each channel with their spin selectors. To get a
  1786. readable display you must adjust the y-scale
  1787. appropriately. An input signal of 1 volt will fill
  1788. the screen of the oscilloscope vertically if the
  1789. y-axis is set to 0.1 volts/division.
  1790. ~os6||
  1791.  Y POS -- oscilloscope
  1792.  If you want to separate channels A and B by some
  1793. vertical distance to compare their waveforms, spin
  1794. select the y-position for each channel to move its
  1795. display up or down the screen.
  1796. ~os7||
  1797.  AC | 0 | DC -- oscilloscope
  1798.  Each channel may be switched to show the AC
  1799. component of the signal or the sum of DC and the
  1800. AC components. Selecting 0 shows a flat line at
  1801. the origin set by Y POS.
  1802. ~bode plotter||
  1803.  Bode plotter
  1804.  The Bode plotter will plot the frequency
  1805. response of circuits as amplitude against
  1806. frequency.
  1807.  
  1808.  Attach VI to the input and VO to the output of
  1809. the circuit. There must be a power source in
  1810. the circuit in addition to the plotter.
  1811.  
  1812. {general info:inst}     {adjusting the controls:ajb}
  1813. ~ajb||
  1814.  Bode plotter controls
  1815.  After zooming the face of the instrument open,
  1816. set the initial and final frequency and amplitude
  1817. by using the respective {spin selectors:sps}. The
  1818. mode of plotting can be switched from logarithmic
  1819. to linear on each scale by clicking on the correct
  1820. buttons.
  1821.  
  1822.  You can read the frequency and amplitude of any
  1823. point on the waveform by moving the crosshairs to
  1824. it. Move the crosshairs by clicking on the arrow
  1825. buttons on the instrument face. You can also pick
  1826. the crosshairs up with the mouse and move them on
  1827. the plotter screen.
  1828. ~crib||
  1829.  Useful formulas
  1830.   Ohm's Law:
  1831.              I = E/R   E = IR       R = E/I
  1832.   ______________________________________________
  1833.  
  1834.   Power:                   Û
  1835.              P = I◊R   I = √(P/R)   R = P / I◊
  1836.    _____________________________________________
  1837.  
  1838.   Resistance:
  1839.  
  1840.      Series           R = R– + R— + R“ + ...
  1841.  
  1842.                                   1
  1843.      Parallel         R = 
  1844.                             1    1    1
  1845.                              +  +  + ...
  1846.                             R–   R—   R“
  1847.  
  1848.                               V›‡ R–
  1849.   Attenuation:         V·„‚ = 
  1850.                               R– + R—
  1851.   ______________________________________________
  1852.  
  1853.   Capacitance:
  1854.  
  1855.       Parallel         C = C– + C— + C“ + ...
  1856.  
  1857.                                    1
  1858.       Series           C = 
  1859.                             1    1    1
  1860.                              +  +  + ...
  1861.                             C–   C—   C“
  1862.   ______________________________________________
  1863.  
  1864.   Capacitive Reactance:     X⁄ ˝ 1/(2πfC)
  1865.  
  1866.   Inductance:
  1867.  
  1868.       Serial                L = L– + L— + L“ + ...
  1869.  
  1870.       Parallel              L = 
  1871.                                  1    1    1
  1872.                                   +  +  + ...
  1873.                                  L–   L—   L“
  1874.  
  1875.   Inductive Reactance:      X› = 2πfL
  1876.   ______________________________________________
  1877.  
  1878.   Resonance:
  1879.  
  1880.           1                 1                 1
  1881.   f =      L =      C = 
  1882.            Û
  1883.         2π √LC            2π◊f◊C            2π◊f◊L
  1884.  
  1885.   Circuit Quality:
  1886.  
  1887.   Q = X/R = f/bandwidth
  1888.  
  1889.    
  1890.  
  1891.   Transformer Turns Ratio:
  1892.  
  1893.            a ˝ primary turns/secondary turns
  1894.  
  1895.            a ˝ primary Volts/secondary Volts
  1896.  
  1897.            a ˝ secondary Amps/primary Amps
  1898.  
  1899.                Û
  1900.            a ˝ √(Zprimary/Zsecondary)
  1901.  
  1902.