Frisk_1_tom
.pdf110 |
Глава первая. Описание лабораторных работ по ОТЦ |
|
|
Ðèñ. 11
Ðèñ. 12
4.2.4 Ввод четырехполюсника (Two-Port)
Откройте меню Component\Analog Primitives\N-Port и выберите Two-Port
(ðèñ. 13).
Поместите его между первым и вторым резистором. Зафиксируйте его, щелкнув левой кнопкой мыши. Появиться окно Two-Port:Two Port Component (ðèñ. 14).
Добавить файл, подготовленный в предварительном расчете. Нажать кнопку Browse... и в появившемся окне Browse выбрать файл Sparam.s2p (ðèñ. 15).
Нажать кнопку Открыть.
В результате данный файл будет добавлен (рис. 16). Нажать кнопку ÎÊ.
Лабораторная работа ¹ 7 |
111 |
|
|
Ðèñ. 13
Ðèñ. 14
Ðèñ. 15
112 |
Глава первая. Описание лабораторных работ по ОТЦ |
|
|
Ðèñ. 16
Замечание. Для поворота элементов можно использовать инструмент Rotate (ðèñ. 17).
Ðèñ. 17
В случае возникновении проблем загрузите файл spar1.s2p.
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. 18).
Ðèñ. 18
Лабораторная работа ¹ 7 |
113 |
|
|
Ðèñ. 19
В случае возникновении проблем загрузите с сайта поддержки учебного процесса (http://frisk.newmail.ru/) файл L7_1.CIR (File\Open...) (ðèñ. 19).
4.3Построение S-параметров
4.3.1Построение параметра S11
Убедитесь, что введены все элементы правильно.
Пронумеруйте узлы, нажмите кнопку нумерации узлов Node Numbers. Добавьте формулы для расчета S11 è S12 в следующем виде (рис. 20).
.define S11 2*V(2)-1
.define S21 2*V(3)
Ðèñ. 20
Получите зависимости S11 è S12. от частоты. Для этого в меню Analysis выберите команду AC... (ðèñ. 21).
114 |
Глава первая. Описание лабораторных работ по ОТЦ |
|
|
Ðèñ. 21
На экране появиться окно Transient Analysis Limits, в котором задайте параметры построения требуемых графиков так, как показано на рис. 22.
Ðèñ. 22
Frequency Range «Log» — интервал частоты (6 ГГц, 10 МГц,) fmax [, fmin].
Number of Points — количество точек для вывода и анализа (100).
Auto Scale Ranges — автоматическое масштабирование.
P — номер окна «1», в котором будет построен график.
|
Y Expression — параметр построения (S11). |
|
|
Выберите диаграмму |
Смита. Запустите |
|
построение, нажав кнопку Run. |
|
|
На экране появиться график зависимости |
|
|
S11 от частоты в виде |
диаграммы Смита |
Ðèñ. 23 |
(ðèñ. 23). |
|
Лабораторная работа ¹ 7 |
115 |
|
|
Данный график занесите в соответствующий раздел отчета.
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.
4.3.2 Построение параметра S21
Вернитесь к окну Transient Analysis Limits. На клавиатуре нажмите клавишу F9.
 îêíå Y Expression вести параметр S21. Выбрать полярную систему координат (рис. 24).
Ðèñ. 24
Запустите построение, нажав кнопку Run.
На экране появиться график зависимости S21 от частоты в полярной системе координат (рис. 25).
Ðèñ. 25
Данный график занесите в соответствующий раздел отчета.
116 |
Глава первая. Описание лабораторных работ по ОТЦ |
|
|
4.3.2 Построение параметров S12 è S22
Вернитесь к исходной схеме, нажав на клавиатуре клавишу F3.
Соберите схему для определения данных S-параметров (рис. 2). Для этого перенесите и подключите к выходу источник V1 так, как это показано на рис. 26. Вместо источника установите короткое замыкание. Введите формулы расчета S-параметров в виде
.define S12 2*V(2)
.define S22 2*V(3)-1
Ðèñ. 26
Повторите машинный эксперимент. Постройте S12 в полярной системе координат. Постройте S22. в виде диаграммы Смита. Полученные графики занесите в соответствующий раздел отчета.
5 Обработка результатов машинного эксперимента
Сравнить кривые S-параметров с аналогичными кривыми, полученными в предварительном расчете. Сделать вывод.
6 Вопросы для самопроверки
1.Запишите уравнения четырехполюсника в S-параметрах. Каков физиче- ский смысл коэффициентов четырехполюсника?
2.Что называется матрицей рассеяния?
3.Что представляет собой диаграмма Смита?
4.Что представляет собой полярная система координат?
5.Какие системы называются 50 омными.
Лабораторная работа ¹ 7 |
117 |
|
|
7 Содержание отчета
Отчет оформляется в формате MS Word 2000. 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.Фриск В. В. Основы теории цепей. М.: РадиоСофт, 2002. 288 с.
2.Фуско В. СВЧ цепи. Анализ и автоматизированное проектирование. М.: Радио и связь, 1990. 288 с.
3.Фриск В. В. Основы теории цепей. Использование пакета Microwave Office для моделирования электрических цепей на персональном компьютере. М.: СОЛОН-Пресс, 2004. 160 с.
Лабораторная работа ¹ 8
Исследование сигнала с амплитудной модуляцией
1 Цель работы
С помощью программы Micro-Cap построить осциллограммы АМ-сигна- ла с различными коэффициентами модуляции.
2 Задание для самостоятельной подготовки
Изучить основные положения теории цепей о амплитудной модуляции (АМ) стр. 164 [1], стр. 103—114 [2] и стр. 72—81, 255—257 [3]. Выполнить предварительный расчет, письменно ответить на вопросы для самопроверки.
3 Предварительный расчет
3.1. Построить зависимость АМ-сигнала от времени по ниже приведенной формуле при различных индексах модуляции m = 0,2; 0,5; 1; 1,2 на интервале t [0, 150] мкс.
3.2. Построить спектры несущего колебания и АМ-сигнала при различ- ных индексах модуляции (m = 0,2; 0,5; 1; 1,2).
4 Порядок выполнения работы
На рис. 1 показана упрощенная схема радиопередающего устройства с АМ-модуляцией. Звуковое сообщение преобразуется микрофоном в электри- ческий низкочастотный сигнал (модулирующее сообщение), которое поступает в амплитудный модулятор. С другой стороны в модулятор поступает высокочастотный сигнал (несущее колебание). На выходе модулятора образуется АМ-сигнал с симметричной огибающей и высокочастотным заполнением.
Огибающая АМ-сигнала изменяется по закону, совпадающему с изменениями низкочастотного модулирующего сообщения. Частота и начальная фаза АМ-сигнала остаются неизменными.
На рис. 2 показана схема машинного эксперимента для получения АМ-сигнала.
Лабораторная работа ¹ 8 |
119 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ðèñ. 1
Ðèñ. 2
Использовать следующую форму записи АМ-сигнала и его параметры:
uAM(t) = U[1 + mcos(Ω t)]sin(ω 0t),
где U = 1 В — постоянный коэффициент, определяющий амплитуду несущего колебания в отсутствии модуляции;
m = 0,2 — коэффициент (индекс) модуляции;
Ω = 2π F0 — модулирующая частота (F0 = 20 êÃö);
ω 0 = 2π FS — частота несущего колебания (FS = 1 МГц); t — время.
В программе Micro-Cap принята следующая формула АМ-сигнала:
uAM(t) = Offset*(1+ModIndex*V(In))*VPeak*Sin(2*PI*FS*t),
ãäå V(In) = cos(2π F0t) — модулирующий сигнал; Offset = 1 — дополнительный коэффициент; ModIndex = m = 0,2 — индекс модуляции;
VPeak = U = 1 В — амплитуда несущего колебания без модуляции.
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.