5. Пример выполнения работы

Рассмотрим пример выполнения лабораторной работы в среде PSPICE и Mathcad.

В соответствии с заданием для сигнала имеютя начальные параметры, например, V1=0, V2=5, Td=0, Tr=2, Tf=3, Pw=6, T=13.

Зададим сигнал в Mathcade

В качестве длительности трапецевидного сигнала будем брать разность значений сигнала, соответствующих концам отрезка, проходящего через прямую , где и - начальное и максимальное значения импульса соответственно. В данном случае,

и длительность сигнала

Спектральная плотность заданного сигнала равна

и ее амплитудная характеристика

Зададим пачку из пяти импульсов ( ), обозначим ее через . Тогда ее спектральная плотность находится по формуле

и модуль

Полученные результаты выведем на экран

Аналогичные действия проделайте с последовательностью периодических импульсов, например, для .

Убедитесь, что в определенных точках графика выполняются соотношения между спектральной плотности пачки импульсов или периодической последовательности импульсов и спектром единичного сигнала. Результаты выведите на экран. Что происходит с графиком спектральной плотности при увеличении числа импульсов до ?

В PSPICE строим графики для пачки из 5 импульсов

и периодической последовательности 30 импульсов

При анализе результатов, полученных в PSPICE, необходимо учесть тот момент, что графики нормируются относительно времени наблюдения. То есть, если исходный импульс имеет время наблюдения , то спектральная плотность будет уменьшена в раз. Если мы на этот же график добавим пачку или периодическую последовательность таких же импульсов, то спектральная плотность исходного импульса будет уменьшена еще в раз.

Приведите графики, полученные в Mathcade и PSPICE к одинаковому виду.

6. Работа с иНтерфейсом среды pspice

Интерфейс программы PSpice

1. File/New/TextFile – создание текстового файла (с расширением .cir).

2. Simulation/Run – компиляция файла с расширением .cir. При этом необходимо помнить, что данный файл должен находиться именно на том диске, куда была установлена программа: либо в корневом каталоге, либо во вложенной в него папке.

3. После компиляции файла .cir создаются файлы с расширениями .out и .dat. И если в программе загружен хотя бы один из них, то мы имеем быстрый доступ и к другим:

View/CircuitFile – открытие файла формата *.cir;

View/OutputFile – открытие файла формата *.out;

View/SimulationResults – открытие файла формата *.dat.

4. View/Zoom/Area – увеличение масштаба в выделенной области. Если пользователь сначала выделяет область, а затем выполняет данную команду, то возникающую при выделении рамку можно перемещать;

View/Zoom/Fit – возвращение к исходному масштабу;

View/Zoom/In – увеличение масштаба в произвольной области;

View/Zoom/ Out – уменьшение масштаба в произвольной области.

5. Trace/Fourier – вычисление спектральной характеристики сигнала.

6. Trace/Macros – написание макроса, то есть пользователь может задать переменную, которую будет использовать при расчетах, и присвоить ей определенное значение, например, delta=0.00001.

7. Trace/EvaluateMeasurements – вычисление значений. На вкладке Functions or Macros имеется возможность выбора:

Analog Operators and Functions – стандартные операции (сложение, умножение, деление и т. д.) и функции (модуль, квадратный корень, косинус);

Macros – использование написанных пользователем или встроенных макросов (см. п.4);

Measurements – значения, например, период, максимум, минимум;

PlotWindowTemplates – функции от заданной переменной, например, производная, интеграл.

Нужно заметить, что можно комбинировать все выше перечисленные варианты.

При этом возникает окно Measurement Results, где представлен результат вычислений (оно становится доступным также в результате выполнения команды View/ Measurement Results).

8. Trace/Add Trace – добавление графика. Принцип работы с этим компонентом такой же, как и с Trace/EvaluateMeasurements.

9. Если необходимо добавить на график импульс, записанный в другом файле, необходимо выполнить команду File/Append Waveform (.DAT).

10. Plot/Label

Text – добавление текста на график;

Line – добавление линии на график;

Poly-line – добавление полилинии на график;

Arrow – добавление стрелки на график;

Box – добавление прямоугольника на график;

Circle – добавление окружности на график;

Ellipse – добавление эллипса на график;

Mark – добавление метки (координаты точки).

11. Mark Data Points – выделение базисных точек графика.

12. Trace/Cursor/Display – перемещение курсора вдоль графика импульса. При этом возникают две пары пересекающихся линий, одна из которых активизируется правой кнопкой мыши, другая – левой. В появившемся окошке Probe Cursor указаны координаты точек пересечения каждой пары линий (A1 и A2) и разница между этими координатами (dif).

Возможна также привязка курсора к характерным точкам графика импульса:

Trace/Cursor/Peak – к точкам локального максимума;

Trace/Cursor/Trough – к точкам локального минимума;

Trace/Cursor/Slope – к точкам, при переходе через которые график имеет наибольший наклон;

Trace/Cursor/Min – к точкам глобального минимума;

Trace/Cursor/Max – к точкам глобального максимума;

Trace/Cursor/Point – к базисным точкам.

13. Также возможен выбор пользователем цвета, стиля и толщины линий, которые характеризуют график сигнала и оси абсцисс и ординат. Возможно установление свойств осей и сетки графика. Для этого правой кнопкой мыши выбирают нужный компонент и устанавливают нужное свойство.