Лабораторная работа №3 «Исследование модели источника ограниченной мощности»

Модель источника ограниченной мощности (неидеального источника) может быть создана двумя способами – включая сопротивление Ri последовательно с идеальным источником напряжения или параллельно с идеальным источником тока (Ri – внутреннее сопротивление источника).

Рис. 18. Пример источников ограниченной мощности

Задание.

Собрать схему, представленную на рис. 19, предварительно установив одно из значений Ri (Ri1 =0.01 мОм ÷ 1 Ом). Установить параметры источника ЭДС Е=N Вольт.

Подключить источник напряжения c помощью ключа [1] на систему из нагрузочных резисторов (R1–R4). Поочередно размыкая и замыкая ключи [3]–[6] у резисторов и измеряя ток и напряжение в цепи, заполнить таблицу измерений №3.

Рис. 19. Схема исследования источников ограниченной мощности

Таблица № 3

Источник напряжения (Ri= Ом)
Сопротивление	Напряжение U1 (pV1), В	Ток I1 (pA1), А
R1 = 0,1N, Ом
R2 = N, Ом
R3 = 10N, Ом
R4 = 100N, Ом

Повторить исследования с двумя другими значениями Ri из указанного диапазона. Результаты добавить в таблицу №3.

Повторить этот эксперимент с источником тока (ключ [2]). Установить параметры источника тока I=N A, одно из значений Ri (Ri2 =0.1 Ом ÷ 10 МОм).

Результаты занести в таблицу измерений №4.

Таблица №4

Источник тока (Ri= Ом)
Сопротивление	Напряжение U1 (PV1), В	Ток I1 (PA1), А
R1 = 0,1N Ом
R2 = N Ом
R3 = 10N Ом
R4 = 100N Ом

Повторить исследования с двумя другими значениями Ri из указанного диапазона. Результаты добавить в таблицу №4.

Анализ результатов.

1. По результатам измерений построить нагрузочные характеристики источников ограниченной мощности (источника напряжения и источника тока) при различных значениях внутреннего сопротивления источника (U=f(I_н) при Ri = const).

2. На основании проведенных исследований письменно сформулировать выводы о влиянии величины внутреннего сопротивления на свойства источника ограниченной мощности.

3. Указать пакеты прикладных программ, использованных при выполнении работы и оформлении элементов отчета.

4. Предложить варианты использования альтернативных пакетов.

Лабораторная работа №4 «Исследование зависимого источника напряжения»

Реальные радиоэлектронные устройства (например, усилители) при теоретическом рассмотрении представляются источниками энергии. Характерной особенностью таких источников является зависимость их ЭДС или тока от входного сигнала. Различают зависимые источники напряжения, управляемые напряжением Е =f (Uвх) и током Е=f (Iвх), и зависимые источники тока, управляемые напряжением I=f (Uвх) и током I=f (Iвх).

В Multisim зависимые источники напряжения и тока находятся в группе Source и имеют следующие обозначения:

Рис. 20. Зависимые источники напряжения и тока

Параметр около обозначения компонентов называется коэффициентом передачи и характеризует степень влияния входного напряжения (или тока) на выходное напряжение (или ток). Например, коэффициент передачи 1 = 1V(вольт) /1А (ампер) означает, что при изменении управляющего тока на 1А выходное напряжение изменится на 1 V.

Задание. Собрать схему, представленную на рис. 21.

Подключить управляющий источник напряжения Е1 с помощью ключа [1] к цепи управления зависимого источника напряжения E upr. Поочередно размыкая и замыкая ключи [5]–[8] у нагрузочных резисторов R1–R4 и измеряя ток и напряжение, занести результаты в таблицу измерений.

Рис. 21. Схема исследования зависимого источника напряжения

Повторить этот эксперимент для управляющих источников напряжения Е2, Е3 и Е4, поочередно подключая их с помощью ключей [2]–[4] к цепи управления зависимого источника напряжения Eupr.

Результаты занести в таблицу измерений №5.

Таблица №5

Управляющий источник, коэффициент передачи		R1= 1N Ом	R2= 10N Ом	R3= 50N Ом	R4= 100N Ом
Е1=4 В 2N V/V	Напряжение V1, В
	Ток А1, А
E2=3 B 2N V/V	Напряжение V1, В
	Ток А1, А
E3=2 B N V/V	Напряжение V1, В
	Ток А1, А
E4= 1 B N V/V	Напряжение V1, В
	Ток А1, А

Анализ результатов.

По результатам измерений построить нагрузочные характеристики зависимого источника напряжения.

Отчеты по проделанным работам предоставляются на проверку преподавателю в письменном виде. Отчет должен содержать:

1. Название работы.

2. Цель работы.

3. Схема исследования.

4. Теоретический расчет.

5. Результаты моделирования.

6. Сравнительный анализ результатов.

7. Выводы.