Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Frisk_2

.pdf
Скачиваний:
191
Добавлен:
27.05.2023
Размер:
18.99 Mб
Скачать

Рис.12.10

Источник опорного напряжения c нулевой начальной фазой (гетеродина DG), формирует гармоническое напряжение с амплитудой U г = 3 В и частотой F = 465 кГц (рис.12.11).

Рис.12.11

Рис.12.12

Это отличает амплитуду и частоту сигнала генератора DG от значений, приводимых в

списке правого окна подменю

(рис.12.2.25) , источников сигналов: 1

MHZ, 3PHASEA, 3PHASEB, 3PHASEC, 60 HZ (рис.12.5). Форма напряжения источника сигнала Е1 (рис.12.12)

Несколько отличается от «классического» вида АМ сигнала, что связано с относительно низкой частотой несущего колебания – 465 кГц.

Форма напряжения выходного сигнала для указанных значений амплитуд воздействующих напряжений и его спектр получается последовательным выполнением команд в окне схем: Analysis, Transient…, Transient Analysis Limits, Run (рис.12.13).

630

Рис.12.13

Значения пределов анализа и исходные условия, вид кривых, выводимых на экран монитора, описаны в подменю (рис.12.2.51) (рис.12.13)

Кнопки на верхней строке означают: (рис.12.2.52)- вход в режим анализа

(рис.12.2.53) -добавление строки, в перечень выводимых на экран монитора, содержание которой определяется положением курсора перед нажатием кнопки,

(рис.12.2.54)- удаление строки, выводимых на экран монитора результатов, номер которой

определяется положением курсора перед нажатием кнопки,

(рис.12.2.55)- ввод дополнительной информации в окно, определяемое положением

курсора,

(рис.12.2.56)- подменю, реализующее пошаговое изменение параметров компонентов

принципиальной схемы по закону, определяемому свойствами подменю

(рис.12.2.57) — подменю “свойства” описывающее возможности, предоставляемые МС9 при

анализе во временной области (изменение перечня выводимых кривых, цвета, расчет спектральных характеристик на ограниченном интервале времени и др.)

(рис.12.2.11)- файл помощи. Окно

(рис.12.2.58) определяет пределы временного анализа; задается в формате:

631

верхняя граница, нижняя границ, шаг разбиения всего интервала анализа (можно задавать только верхний предел, что означает наличие только верхней границы анализа, например, t = 10 мсек, с нижней границей t =0),

(рис.12.2.59)- максимальный шаг разбиения заданного интервала анализа.

Система МС9 выбирает наибольший интервал интегрирования, ограниченный лишь точностью, составляющей по умолчанию 0,01 на каждом интервале,

(рис.12.2.60) — число точек выводимых на печать (вместо изображения кривой

на экране монитора) при активизации пиктограммы (рис.12.2.61) в соответствующей строке,

(рис.12.2.62)- указывается температура, при которой проводится анализ,

или список температур, или закон ее изменения, (рис.12.2.63)- указывает число повторений вывода на экран монитора

результатов расчета, ранее сохраненных, при выборе в окне (рис.12.2.64) (варианты

расчета) с помощью линейки прокрутки опции Retrieve (восстановление) (рис.12.2.65)- выбор с помощью линейки прокрутки способа

представления результатов анализа (рис.12.2.66) Normal обычный, когда результаты

расчета выводятся на экран монитора без сохранения их на диске, Save сохранение, результаты не выводятся на экран, а записываются на диске, Retrieve – восстановление, когда результаты расчета, записанные ранее на диске выводятся на экран, как полученные при моделировании,

(рис.12.2.67)- начальные значения переменных, используемых при моделировании,

(рис.12.2.68) выбор строки предполагает использование в качестве начальных значений переменных

(рис.12.2.69) — нулевые (наиболее часто используемый вариант),

(рис.12.2.70)- считывать ранее записанные значения,

(рис.12.2.71)- однократно использовать текущие значения,

(рис.12.2.72)- расчет проводится количество раз, указанное в строке

(рис.12.2.73) . В качестве начальных значений используются, рассчитанные по

постоянному току, перед первым анализом во временной области.

(рис.12.2.74) — расчет режимов АЭ в рабочей точке по постоянному току,

(рис.12.2.75)- проводится только расчет по постоянному току (если помечается), (рис.12.2.76) — автоматический выбор пределов для результатов, представляемых на

632

экране монитора (если помечена строка),

(рис.12.2.77) — накапливает результаты моделирования (кривые, графики)

редактируемой схемы (если помечена строка).

Результаты моделирования могут быть представлены на одной или нескольких страни-

цах (рис.12.2.78), если есть указание в этой колонке.

(рис.12.2.79)- указывает номер рисунков, которые могут быть помещены в одну систему координат при совпадении номера. Пределы представления кривых выбираются из числа наибольших, для выводимых зависимостей.

(рис.12.2.80) — выражение или обозначение переменной по оси абсцисс,

(рис.12.2.81)- выражение или обозначение выводимой переменной по оси

ординат,

(рис.12.2.82) — пределы изменения аргумента на экране монитора по оси абсцисс,

(рис.12.2.83)- пределы изменения функции на экране монитора по оси ординат.

Крайние слева пиктограммы (рис.12.2.84)в каждой строке результатов позволяют выбирать способ изменения аргумента и функции в каждой системе координат, например, линейный по оси абсцисс и линейный по оси ординат.

Нажатие на пиктограмму (рис.12.2.85) предоставляют возможность выбора цвета кривой, выводимой на экран.

Как видно из рис.2.12, на экран монитора выводится напряжение в узле 31 (на входе усилителя низкой частоты), а также рассчитанный спектр этого сигнала (Harm (V(31)). Для расчета спектра выходного сигнала после окончания переходных процессов, напри-

мер на временном интервале 8 мс 10 мс, выполните команду

(рис.12.2.86) ,

находясь в подменю (рис.12.2.51). На выпадающем подменю (рис.2.14) выберите закладку FFT (быстрое прямое преобразование Фурье) и укажите основные параметры для расчета спектральных характеристик

Рис.12.14

(рис.12.2.87)- верхний предел анализа временных характеристик,

(рис.12.2.88)- нижний предел анализа временных характеристик,

633

(рис.12.2.89)- количество точек, используемых для вычисления спектральных составляющих. С помощью линейки прокрутки можно изменять их число и, соответственно, точность рассчитанных значений амплитуд составляющих спектра. Расширение интервала анализа увеличивает число вычисленных спектральных составляющих.

В рамке (рис.12.2.90) указываются число рассчитываемых гармоник, с автоматическим выбором масштаба по отношению к первой гармонике и выводом на экран

монитора ЭВМ постоянной составляющей спектра (рис.12.2.91) (поме-

чается пользователем) а так же число выводимых гармоник

(рис.12.2.92).

(рис.12.2.93)- процедура расчета амплитудного спектра выбирается по умолчанию или

(рис.12.2.94) устанавливается пользователем (выбирается нажатием кнопки). Примечание: время расчета временных характеристик и спектра выходного сигнала со-

ставляет примерно 25 секунд.

Повторите расчет указанных характеристик при неизменной амплитуде несущего колебания U 0 = 250 мВ (генератор Е1) и опорного генератора (генератор DG) U г = 3 В, при частоте модулирующего колебания F = 5 кГц, воспользовавшись подменю

(рис.12.2.51) с измененными пределами в колон-

ке (рис.12.2.82)и (рис.12.2.83) (рис.12.15) с исключени-

ем влияния на выходной спектр процессов установления.

Рис.12.15

Приведите распечатку полученных результатов анализа с вычисленными значениями амплитуды выходного напряжения и коэффициента гармоник.

4.2.4 Временные характеристики синхронного детектора при воздействии однополосной амплитудной модуляции (ОАМ)

Исследуем процесс детектирования ОАМ, применив принципиальную схему синхронного детектора (рис.12.16)

634

Рис.12.16

Параметры источника опорного напряжения (DG) приведены на рис.12.17 (подменю

) (рис.12.2.25), а источника входного воздействия – на рис.12.18 (в качестве источника входного воздействия так же можно использовать источник гармонического сигнала).

Рис.12.17

Рис.12.18

Как и при воздействии амплитудно-модулированного сигнала, напряжения подключенных источников обладают равными (нулевыми) начальными фазами. Последовательно выполнив команды, находясь в окне схем: Analysis, Transient…, Transient Analysis Limits, Run получаем результаты моделирования (рис.12.19)

635

Рис.12.19

Для пределов анализа, указанных в подменю (рис.12.2.51) и условий для расчета амплитудного спектра (на закладке

) (рис.12.3.1) на выходе синхронного детектора, соответствующих рис.12.13, определяем величину амплитуды низкочастотного напряжения, используя метод двух курсоров.

Повторите моделирование при воздействии на входе синхронного детектора ОАМ сигнала с частотой 460 кГц, изменив пределы анализа в подменю

(рис.12.2.51) (рис.12.20).

Рис.12.20

К отчету приложите распечатку результатов моделирования с вычисленным значением коэффициента гармоник.

4.2.5 Амплитудные характеристики синхронного детектора

Одной из самых важных характеристик, определяющих нелинейные искажения устройства, является амплитудная характеристика.

Для преобразователей, которым также является синхронный детектор, различают амплитудную характеристику по напряжению опорного генератора, которая является зави-

636

симостью выходного напряжения от амплитуды опорного генератора и амплитудную ха-

рактеристику по напряжению сигнала.

Амплитудная характеристика синхронного детектора по напряжению опорного генератора

Расчет амплитудных характеристик проводим с использованием принципиальной схемы СД (рис.12.21).

Рис.12.21

Для параметров генератора входного сигнала с ОАМ, реализованного как источник

гармонического сигнала (DS), с показателями, описанными в подменю

(рис.12.2.25) (рис.12.22) и источника опорного напряжения с показателями (рис.12.16) рассчитываем форму напряжения на выходе синхронного детектора.

Рис.12.22

637

Для сокращения времени расчета временных характеристик скорректируем условия анализа в подменю (рис.12.2.54) (рис.12.23), уменьшив

время расчета (рис.12.3.2) до 5 мс, и, увеличив максимальный шаг разбиения заданного интервала анализа (рис.12.3.3) до

200 мкс.

Рис.12.23

Переходные процессы, как видно из формы выходного напряжения, к моменту вывода его на экран монитора, закончились. Это позволяет выбрать интервал времени, вблизи максимального значения, для оценки амплитуды выходного сигнала при вариации амплитуды напряжения опорного генератора. Другие параметры (частота, фаза и др.) источника опорного сигнала остаются неизменными, как и параметры источника детектируемого сигнала (DS).

B режим варьирования амплитуды опорного генератора входят, нажав кнопку

(рис.12.2.56), находясь в подменю

(рис.12.2.51) (рис.12.23).

Используя линейку прокрутки в левом окне подменю (рис.12.3.4) (рис.12.24) выбираем варьируемый компонент V3 – источник опорного напряжения. С помощью правой линейки прокрутки выбираем варьируемый параметр А (рис.12.25)

638

Рис.12.24

Рис.12.25

На закладке (рис.12.3.5) (рис.12.25) содержится

(рис.12.3.6)- что варьируется (выбранный компонент), и указываются, предлагаемые программой, некоторые значения, которые необходимо заменить на требуемые.

(рис.12.3.7)- наименьшее значение амплитуды (В) опорного генератора, проводится ее изменение, (рис.12.3.8)- наибольшее значение амплитуды опорного генератора,

(рис.12.3.9)- величина шага изменения амплитуды.

Подтверждаем режим вариации параметра, помечая точкой (рис.12.3.10), в рамке

(рис.12.3.11). Метод изменения параметра (помечается точкой) выбирает-

ся линейным (рис.12.3.12), хотя возможен или логарифмический (рис.12.3.13) , или в соответствии со списком (рис.12.3.14). В рамке помеча-

ется, что варьироваться будет параметр компонента

 

 

 

(рис.12.3.15)

,

а

не

модели

или

индекс

компонента.

В

рамке

(рис.12.3.16) указывается способ изменения компонента (шаг определяется отдельно для каждого цикла, независимо), или одновременно для всех вложенных циклов (помечается точкой другой вариант). Нажатие

кнопки (рис.12.3.17)в нижней строке подменю (рис.12.3.4)позволяют проводить изменение всех компонентов (моделей, индексов) или

исключить варьирование всех указанных в подменю величин (рис.12.3.18). Нажатие на кнопку (рис.12.3.19) определяет варьирование помеченных вели-

чин по умолчанию (описанными для каждой законом). Кнопка (рис.12.3.20)

определяет момент перехода в режим варьирования параметров, а кнопка (рис.12.3.21)- отказ от всех указаний на какие-либо изменения величин, описанных в окне

схем. Кнопка (рис.12.2.11) позволяет обращаться к файлу помощи из подменю (12.2.56). Установив указанные (рис.12.25) условия варьирования ампли-

639

Соседние файлы в предмете Теоретические основы электротехники