Frisk_1_tom

4.1 Запуск программы схемотехнического моделирования Micro-Cap

Включить ЭВМ и запустить программу Micro-Cap

C:\MC8DEMO\mc8demo.exe

èëè

ПУСК\Все программы\Micro-Cap Evaluation 8\Micro-Cap Evaluation 8.0.

В появившемся окне Micro-Cap 8.1.0.0 Evaluation Version (рис. 3) собрать схему для получения ЧМ-сигнала (рис. 2).

Ðèñ. 3

4.2Сборка схемы

4.2.1Ввод источника ЧМ-напряжения

Откройте меню Component\Analog Primitives\Waveform Sources и выберите Voltage Source (ðèñ. 4).

Курсор примет форму графического изображения источника. Поместите его на рабочее окно так, как показано на рис. 5.

Зафиксируйте это положение, щелкнув левой клавишей мыши. Появится окно Voltage Source. Выберите закладку ЧМ-сигнала SFFM (Signal Frequency FM). Нажмите кнопку Modulate2. Введите следующие данные источника DC = 0, V0 = 0, MI = 10, ACmagnitude = 0, VA = 1, FM = 20k, АСPhase = 0 и F0 = 250k (рис. 6).

Убедитесь, что источник правильно работает. Щелкните мышкой на кнопке Plot. Появиться окно Plot с зависимостью напряжения источника от времени (рис. 7).

Установите землю, снизу от источника V1 (ðèñ. 9).

В случае возникновении проблем загрузите с сайта поддержки учебного процесса (http://frisk.newmail.ru/) файл L9.CIR (File\Open...) (ðèñ. 10).

4.3 Построение ЧМ-сигнала и его спектра при различных коэффициентах модуляции

4.3.1 Построение ЧМ-сигнала при m = 10

Убедитесь, что введены все элементы правильно. Добавьте необходимые текстовые пояснения (рис. 11).

Ðèñ. 11

Получите зависимость ЧМ-сигнала от времени. Для этого в меню Analysis выберите команду Transient... (ðèñ. 12).

На экране появиться окно Transient Analysis Limits, в котором задайте параметры построения требуемых графиков так, как показано на рис. 13.

Time Range — 40u интервал времени (40 мкс).

Ðèñ. 14

Ðèñ. 15

Полученный график занесите в соответствующий раздел отчета. Сделайте вывод о форме полученного ЧМ-сигнала.

4.3.3 Построение спектра ЧМ-сигнала при m = 0

Постройте линейчатый спектр полученного ЧМ-сигнала при MI = 0 (m = 0). На клавиатуре нажмите клавишу F9. В появившемся окне Transient Analysis Limits нажмите кнопку Add. Добавиться строка для второго графика. Введите частотный диапазон так, как это показано на рис. 16.

P — 2 номер окна в котором будет построен спектр.

Постройте ЧМ-сигнал и линейчатый спектр данного ЧМ-сигнала при большом индексе модуляции.

Полученные графики занесите в соответствующий раздел отчета. Сделайте вывод о частотном составе ЧМ-сигнала.

4.3.5 Построение спектра ЧМ-сигнала при малом индексе модуляции

Вернитесь к исходной схеме, нажав на клавиатуре клавишу F3. Уменьшите коэффициент модуляции MI = 0.1 (m = 0,1).

Постройте ЧМ-сигнал и линейчатый спектр данного ЧМ-сигнала при малом индексе модуляции.

Полученные графики занесите в соответствующий раздел отчета. Сделайте вывод о частотном составе ЧМ-сигнала.

5 Обработка результатов машинного эксперимента

Сравнить полученные ЧМ-сигналы и их спектры с аналогичными кривыми, полученными в предварительном расчете. Сделать вывод.

6 Вопросы для самопроверки

1.Каков спектральный состав однотонального ЧМ-сигнала?

2.Как расположены спектральные компоненты однотонального ЧМ-сиг- нала относительно несущей частоты.

3.Чему равна практически ширина спектра ЧМ-сигнала при больших значениях индекса модуляции?

4.Поясните различие амплитудной и частотной модуляций?

5.Каков принцип работы ЧМ-радио?

7 Содержание отчета

Отчет оформляется в формате MS Word. Шрифт Times New Roman 14, полуторный интервал.

Для защиты лабораторной работы отчет должен содержать следующий материал: титульный лист; цель работы; результаты машинного эксперимента; графики исследуемых зависимостей; выводы. К отчету должны быть приложены в напечатанном виде вопросы для самопроверки и ответы на них.

8Литература

1.Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высш. шк., 1983. 536 с.

2.Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986. 512 с.

Лабораторная работа ¹ 10

Исследование на ЭВМ RC-генератора

1 Цель работы

С помощью программы Micro-Cap исследовать низкочастотный RC-гене- ратор на биполярном транзисторе.

2 Задание для самостоятельной подготовки

Изучить основные положения теории цепей о RC-генераторах стр. 183—190 [1], стр. 295—299 [2] и стр. 153—154 [3]. Выполнить предварительный расчет, письменно ответить на вопросы для самопроверки.

3 Предварительный расчет

3.1. Рассчитать и построить фазочастотную характеристику (ФЧХ) ϕ 1(f) однозвенной фазосдвигающей RC-цепи (рис. 1). Рассчитать частоту f60°, при которой фаза ϕ 1(f60°) = 60°.

Ðèñ. 1

R = 2,2 êÎì;

C = 10 íÔ;

f [1, 20] кГц — текущая частота; j = −1 — мнимая единица;

f60° — частота, при которой фаза равняется 60°; U1 — комплексное входное напряжение;

U2 — комплексное выходное напряжение;

H — комплексная передаточная функция напряжения;

H(f) — модуль (АЧХ) комплексной передаточной функции напряжения. Полученные данные занести в таблицу 1.

3.2. Рассчитать и построить ФЧХ ϕ 2(f) двухзвенной фазосдвигающей RC-цепи (рис. 2). Рассчитать частоту f120°, при которой фаза ϕ 2(f120°) = 120°.

Ðèñ. 2

Полученные данные занести в таблицу 1.

3.3. Рассчитать и построить ФЧХ ϕ 3(f) трехзвенной фазосдвигающей RC-цепи (рис. 3). Рассчитать частоту f180°, при которой фаза ϕ 3(f180°) = 180°.

Ðèñ. 3

Полученные данные занести в таблицу 1.

3.4. Рассчитать частоту генерации fÃÅÍ RC-генератор (рис. 4). Полученное значение занести в таблицу 1.