2. Порядок выполнения работы
2.1. Провести расчет элементов эквивалентной схемы кварцевого резонатора исходя из сведений таблицы 1. Значение резонансной частоты f0 выбрать согласно варианту.
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
f0 |
31 кГц |
32 кГц |
33 кГц |
34 кГц |
35 кГц |
36 кГц |
37 кГц |
38 кГц |
39 кГц |
40 кГц |
2.2. Собрать схему замещения кварцевого резонатора в Schematics использовав рассчитанные для своего варианта значения номиналов. Соединить с резонатором источник сигнала (см.рис.43).
Рис. 43 Моделирование кварцевого резонатора в PSpice
По построенной АЧХ определить резонансную частоту f0, ширину резонансной кривой ∆f и добротность Q. Зарисовать график АЧХ в отчете.
2.3. Исследование влияния последовательно подключенной емкости на резонанасную частоту
Подключение небольшой емкости (от 1 пФ до 30 пФ) последовательно с кварцевым резонатором приводит к изменению его резонансной частоты. Это свойство используют для точной подстройки резонансной частоты кварцевого резонатора.
Подключить к собранной схеме резонатора последовательно емкость 5 пФ (см. рис.44). Так же нужно подключить большой резистор 100Meg параллельно установленному конденсатору, чтобы не было оторванного от земли узла на постоянном токе. Так же поставьте клемму и назовите ее out (рис.44), это понадобится при выполнении следующих заданий.
Исследуйте влияние последовательной емкости на АЧХ. Для этого значение емкости нужно задать через ГЛОБАЛЬНЫЙ параметр и использовать параметрический анализ. В параметрическом анализе задать изменение емкости от 0.5pF до 20 pF. Шаг изменения подобрать таким, чтобы получилось около 30 графиков (см. рис.45).
Рис. 44. Соединение последовательно с кварцем емкости
Рис. 45. Влияние последовательной емкости на АЧХ кварцевого резонатора.
В отчете нарисовать крайние левый и правый графики.
2.4. Построить график зависимости резонансной частоты f0 от величины последовательно подключенной емкости.
Для этого в программе Probe в меню Trace выберите Performance Analysis… . В открывшемся окне нажмите OK. Затем в меню Trace выберите Add Trace. Щелкните мышкой на CenterFreq(1,db_level) в правом списке открывшегося окна. Затем щелкните мышкой на V(out) в левом списке открывшегося окна. Потом на клавиатуре нажмите цифру 3. В результате в поле Trace Expresion появится надпись CenterFreq(V(out),3).
Получившийся график зависимости центральной частоты резонанса от последовательной емкости зарисовать в отчет. Сделайте вывод как влияет последовательная с кварцевым резонатором емкость на частоту резонанса.
Список литературы
1. Сагдиев Р.К. Системы автоматического проектирования РЭА. моделирование электрических схем при помощи пакета программ PSpice 5.0 - PSpice 8.0, OrCad. Электронное учебное пособие. 2002.
2. В.Д.Разевиг. Проектирование при помощи OrCad 9.2. М. Солон. 2001.
3. В.Д.Разевиг Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ. М.: Радио и сязь, 1992.
4. В.Н.Ильин, В.Т.Фролкин, А.И. Бутко и др, Автоматизация схемотехнического проектирования: Учебное пособие для радиотехнических вузов. М.: Сов.Радио, 1987.
5. MicroSim PSpice & Basics. Circuit Analysis Software. User’s Guide. MicroSim Corporation. 1997.
6. http://www.microsim.com
7. OrCAD PSpice ® A/D. Circuit Analysis Software. User’s Guide. MicroSim Corporation. 1998.
8. MicroSim Pspice A/D. Reference manual. MicroSim Corporation. 1997.
9. http://www.orcad.com