Добавил:
2200 7008 9480 6099 TKFF БЛАГОДАРНОСТЬ МОЖНО ТУТ ОСТАВИТЬ Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Frisk_1_tom

.pdf
Скачиваний:
255
Добавлен:
27.05.2023
Размер:
11.84 Mб
Скачать

140

Глава первая. Описание лабораторных работ по ОТЦ

 

 

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По предварительному расчету

Получено экспериментально

 

Что определяется

 

 

 

 

 

 

Частота, кГц

Частота, кГц

f60°

f120°

f180°

fÃÅÍ

4 Порядок выполнения работы

На рис. 4 показана схема RC-генератора, представляющая собой однокаскадный транзисторный усилитель на биполярном транзисторе, между входом и выходом которого включена трехзвенная фазосдвигающая цепочка (рис. 3).

Элементы R и С фазосдвигающей цепочки должны быть подобраны так, чтобы на одной частоте fÃÅÍ фаза поворачивалась на 180°. Следовательно, каждая RC-цепочка должна сдвигать фазу на 60°.

Заметим, что номинал резистора R3 равняется параллельному соединению R, R7 и входному сопротивлению транзистора.

В реальном генераторе частота генерации зависит от многих параметров. Приближенно частоту генерации RC-генератора можно рассчитать по формуле

fÃÅÍ =

1

 

.

2π

 

 

6RC

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. 5) собрать схему однозвенной фазосдвигающей цепочки (рис. 1).

Лабораторная работа ¹ 10

141

 

 

Ðèñ. 5

4.2Сборка схемы

4.2.1Ввод источника синусоидального напряжения

Ввести источник синусоидального напряжения с амплитудой Um = 1 В (A = 1) и рабочей частотой f60°, полученной в предварительном растете

(F = f60°).

Откройте меню Component\Analog Primitives\Waveform Sources и выберите Sine Source (ðèñ. 6).

Ðèñ. 6

Курсор примет форму графического изображения источника. Поместите его на рабочее окно так, как показано на рис. 7. Зафиксируйте это положение, щелкнув левой клавишей мыши. Появиться окно Sine Source. Введите 1

142Глава первая. Описание лабораторных работ по ОТЦ

âîêíå Value, â îêíå F значение рабочей частоты, полу- ченной в предварительном расчете, в окне RS введите 0 (рис. 8).

Убедитесь, что источник правильно работает. Щелкните мышкой на кнопке Plot. Появиться окно Plot с зависимостью напряжения источника от времени (рис. 9).

Закройте это окно, щелкнув на кнопке Закрыть. Íà-

Ðèñ. 7

жмите кнопку ÎÊ (ðèñ. 8).

Ðèñ. 8

Ðèñ. 9

Лабораторная работа ¹ 10

143

 

 

4.2.2 Ввод земли

Откройте меню Component\Analog Primitives\Connectors и выберите землю

Ground (ðèñ. 10).

Установите землю, снизу от источника V1 (ðèñ. 11).

Ðèñ. 10

Ðèñ. 11

4.2.3 Ввод резистора

Откроите меню Component\Analog Primitives\Passive Components и выберите команду резистор Resistor (ðèñ. 12).

Ðèñ. 12

144

Глава первая. Описание лабораторных работ по ОТЦ

 

 

Курсор примет форму резистора (прямоугольник с выводами). Поместите его на рабочее окно возле источника и щелкните левой кнопкой мыши. Появиться окно Resistor (ðèñ. 13).

Ðèñ. 13

 îêíå Value введите значение сопротивления 2,2 кОм (2.2k), установите галочку у Show и нажмите кнопку OK.

4.2.4 Ввод конденсатора

Откроите меню Component\Analog Primitives\Passive Components и выберите команду конденсатор Capacitor (ðèñ. 14).

Ðèñ. 14

Лабораторная работа ¹ 10

145

 

 

Курсор примет форму конденсатора (две параллельные линии с выводами). Поместите его на рабочее окно, возле источника и щелкните левой кнопкой мыши. Появиться окно Capacitor (ðèñ. 15). Â îêíå Value введите значение емкости 10 нФ (10n), установите галочку у Show и нажмите кнопку OK.

В окне редактора появиться следующее изображение (рис. 16).

Ðèñ. 15

Ðèñ. 16

146

Глава первая. Описание лабораторных работ по ОТЦ

 

 

4.2.5 Ввод проводников

Соедините все элементы проводниками. Для этого нажмите на кнопку ввода ортогональных проводников Wire Mode и, удерживая левую кнопку мыши, «прочертите» соединяя необходимые полюсы элементов (рис. 17).

В случае возникновении проблем загрузите с сайта поддержки учебного процесса (http://frisk.newmail.ru/) файл L10_1.CIR (File\Open...) (ðèñ. 18).

Ðèñ. 17

Ðèñ. 18

4.3Моделирование RC-генератора

4.3.1Построение ФЧХ однозвенной фазосдвигающей RC-öåïè

Убедитесь, что введены все элементы правильно.

Получите зависимость ФЧХ однозвенной RC-цепи от частоты. Для этого в меню Analysis выберите команду AC... (ðèñ. 19).

На экране появиться окно AC Analysis Limits, в котором задайте параметры построения требуемого графика так, как показано на рис. 20.

Frequency Range — 20k,1k диапазон частот (1...20 кГц). Number of Points 3000 количество точек частоты.

P 1 номер окна, в котором будет построен график. X Expression f аргумент функции.

Y Expression ph(V(R1)) параметр построения (ФЧХ).

X Range — диапазон постарения по оси «Х» оси 20k, 1k, 0.5k (5...20 кГц с шагом 0,5 кГц).

Y Range — диапазон постарения по оси «Y» оси 100, 0, 10 (0...100° с шагом 10°).

Запустите построение, нажав кнопку Run.

На экране появиться график ФЧХ однозвенной RC-цепи (рис. 21).

Лабораторная работа ¹ 10

147

 

 

Ðèñ. 19

Ðèñ. 20

Ðèñ. 21

148

Глава первая. Описание лабораторных работ по ОТЦ

 

 

Данный график занесите в соответствующий раздел отчета. Определите частоту, при которой фаза равна 60°.

Замечание. Если кривые не появились, то на клавиатуре нажмите клавишу F9 и убедитесь, что все величины для построения графика введены правильно. Нажмите вновь кнопку Run.

Для точного определения частоты, при которой фаза равна 60°, нажмите на клавиатуре одновременно клавиши <Shift+Ctrl+Y>. В появившейся форме Go To Y введите 60 (рис. 22).

Ðèñ. 22

Нажмите клавишу Left и затем Close.

4.3.2 Построение ФЧХ двухзвенной фазосдвигающей RC-цепи

Вернитесь к исходной схеме, нажав на клавиатуре клавишу F3. Аналогич- но введите второе звено (рис. 23).

Повторите машинный эксперимент. Получите зависимость ФЧХ двухзвенной RC-цепи от частоты.

Полученный график занесите в соответствующий раздел отчета. Определите частоту, при которой фаза равна 120°.

Замечание. Установить в окне Y Expression ph(V(R2)) (ðèñ. 20).

Ðèñ. 23

Ðèñ. 24

Лабораторная работа ¹ 10

149

 

 

В случае возникновении проблем загрузите с сайта поддержки учебного процесса (http://frisk.newmail.ru/) файл L10_2.CIR (File\Open...) (ðèñ. 24).

4.3.3 Построение ФЧХ трехзвенной фазосдвигающей RC-цепи

Вернитесь к исходной схеме, нажав на клавиатуре клавишу F3. Аналогич- но введите третье звено (рис. 25).

Повторите машинный эксперимент. Получите зависимость ФЧХ трехзвенной RC-цепи от частоты.

Полученный график занесите в соответствующий раздел отчета. Определите частоту, при которой фаза равна 180°.

Замечание. Установить в окне Y Expression 360+ph(V(R3)) (рис. 20) +360° для того, чтобы график уместился во втором квадранте.

В случае возникновении проблем загрузите с сайта поддержки учебного процесса (http://frisk.newmail.ru/) файл L10_3.CIR (File\Open...) (ðèñ. 26).

Ðèñ. 25

Ðèñ. 26

Запустите построение, нажав кнопку Run.

Полученные данные и график занесите в соответствующий раздел отчета.

4.3.4 Моделирование RC-генератора

Вернитесь к исходной схеме, нажав на клавиатуре клавишу F3. Введите схему RC-генератора на биполярном транзисторе (рис. 4).

4.3.4.1 Ввод транзистора

Введите параметры n-p-n транзистора КТ316В. Щелкните на закладке Text и введите модель данного транзистора (рис. 27).

Соседние файлы в предмете Теоретические основы электротехники