
- •1. Некоторые сведения из теории
- •1.1. Закон Ома
- •1.2. Закон Ома в интегральной форме
- •1.3. Первый закон Кирхгофа
- •1.4. Второй закон Кирхгофа
- •1.5. Последовательное и параллельное соединение элементов электрической цепи
- •1.6. Электрический импеданс
- •2. Вычисление частотных характеристик
- •3. Моделирование в среде Micro-Cap 8
- •4. Сравнение результатов
3. Моделирование в среде Micro-Cap 8
Амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики получим в диапазоне 100K÷100M (Гц):
Рис.3. АЧХ (верхний график) и ФЧХ (нижний график)
Fmax(практическая)=0,08*106
Определим частоты F1 и F2 , на которых АЧХ падает до уровня 0,707 от максимума. При резонансной частоте АЧХ составляет 0.333333. Тогда АЧХ на уровне 0.707 от максимума будет равняться:
0.333333*0.707=0.235666
F1=24000 (Гц)
F2=263000 ( Гц).
Рис.4. АЧХ с частотами F1 и F2
4. Сравнение результатов
Вычислим значения АЧХ для частот F1 ,F2 ,Fmax и сравним результаты ручного и компьютерных расчетов:
(рад/с)
(рад/с)
=
(рад/с)
=
Получилось, что значение АЧХ для Fmax, вычисленное вручную и на компьютере, совпало и равно 0,33333 при Fmax=0,318*106 (Гц), а результаты расчётов АЧХ для F1, F2 незначительно отличаются: соответственно, 0.235349 и 0,235666 (для F1); 0.235679 и 0,235666 (для F2).
Оценим погрешности компьютерных расчётов:
δ(F1)=
*100% = 0.14%
δ(F2)=
*100%
= 0.01%
Вывод:
В ходе работы, аналитически была найдена функция передачи заданной электрической цепи. Получены выражения для амплитудно-частотных и фазово-частотных характеристик. Найдена резонансная частота, при которой наблюдается максимум АЧХ. В среде MicroCap 8 были также получены АЧХ и ФЧХ, определен максимум АЧХ. Определены частоты, на которых АЧХ падает до уровня 0,707 от максимума. Для этих частот аналитически рассчитаны значения АЧХ, которые с малой относительной погрешностью согласуются с результатами, рассчитанными на компьютере.
Источники:
1) Невежин Е.В., Клюкии В.И., Учебно-методическое пособие: «Применение пакета Micro-Cap для моделирования аналоговых интегральных систем»
2)http://ru.wikipedia.org
3) http://www.physics.ru