Frisk_2
.pdf5 Обработка результатов машинного эксперимента
Сравнить полученные графики с графиками, полученными в предварительном расчете. Сделать выводы по каждому машинному эксперименту.
6 Вопросы для самопроверки
1.В чем сущность принципа деления напряжения?
2.Для каких целей используют делители напряжения? Приведите пример.
3.Докажите, что в схеме рис. 1 коэффициент передачи определяется из выражения
K=R2/(R1+R2).
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.Лосев А.А. Теория линейных электрических цепей. — М: Высш. шк., 1987. — 512 с.
2.Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования Micro-Cap V. — М.: Солон, 1997. — 280 с.
3.Фриск В.В. Основы теории цепей. — М.: РадиоСофт, 2002. — 288 с.
180
Лабораторная работа № 26
Моделирование на ЭВМ дифференцирующих цепей
1 Цель работы
С помощью машинного эксперимента получить форму напряжения на выходе дифференцирующей цепи при различных формах напряжения на входе.
2 Задание для самостоятельной подготовки
Изучить основные положения теории по дифференцирующим цепям стр. 263-266 [1], стр. 410-411 [2], стр. 165-176 [3], стр. 50-52 [5]; выполнить предварительный расчет; письменно ответить на вопросы для самопроверки. Познакомится с возможностями схемотехнического моделирования [4].
3 Предварительный расчет
3.1 Нарисовать кривые напряжения на выходе дифференцирующей цепи, показанной на рис. 1, если входное напряжение имеет синусоидальную форму, прямоугольную и треугольную форму соответственно.
Рис. 1
3.2 Показать, что при R << XC цепь изображенная на рис. 2 является дифференцирующей. Рассчитать постоянную времени этой цепи τ, если R=40 Ом, С=250 нФ. Рассчитать XC если f=2 кГц.
Рис. 2
3.3 Рассчитайте комплексную передаточную функцию H для активной цепи показанной на рис. 3.
181
Рис. 3
4 Порядок выполнения работы
4.1 Запуск программы схемотехнического моделирования Micro-Cap
Включить ЭВМ и запустить программу Micro-Cap
C:\MC9DEMO\mc9demo.exe или
ПУСК\Все программы\Micro-Cap Evaluation 9\Micro-Cap Evaluation 9.
В появившемся окне Micro-Cap Evaluation Version (рис. 4) собрать исследуемую схему
(рис. 2).
Рис. 4
4.2 Сборка схемы пассивной дифференцирующей цепи
Соберем схему пассивной дифференцирующей RC-цепи (рис. 2).
182
4.2.1 Ввод источника синусоидального напряжения
Ввести источник синусоидального напряжения V1.
Откройте меню Component\Analog Primitives\Waveform Sources и выберите синусои-
дальный источник Sine Source (рис. 5).
Рис. 5
Курсор примет форму графического изображения источника. Поместите его на рабочее окно, так как показано на рис. 6.
Рис. 6
183
Зафиксируйте это положение, щелкнув левой клавишей мыши. Появиться окно Sine Source. Введите 1V в окне Value, в окне F рабочую частоту источника 2 кГц (2e3), в окне A амплитуду 1 (рис. 7).
Рис. 7
Убедитесь, что источник правильно работает. Щелкните мышкой на кнопке Plot. Появиться окно Plot с зависимостью напряжения источника от времени (рис. 8).
184
Рис. 8
Закройте это окно, щелкнув на кнопке Закрыть (рис. 8). Нажмите кнопку ОК (рис. 7).
4.2.2 Ввод земли
Откройте меню Component\Analog Primitives\Connectors и выберите землю Ground
(рис. 9).
185
Рис. 9
Установите землю снизу от источника V1 (рис. 10).
Рис. 10
4.2.3 Ввод резистора
Ввести резистор R1.
Откроите меню Component\Analog Primitives\Passive Components и выберите команду резистор Resistor (рис. 11).
186
Рис. 11
Курсор примет форму резистора (прямоугольник с выводами). Поместите его на рабочее окно возле источника и щелкните левой кнопкой мыши. Появиться окно Resistor. В окне Value введите значение сопротивления 40 Ом (40), нажмите кнопку OK (рис. 12).
187
Рис. 12
В окне редактора появиться следующее изображение (рис. 13).
Рис. 13
4.2.4 Ввод конденсатора
Ввести конденсатор С1.
Откроите меню Component\Analog Primitives\Passive Components и выберите команду конденсатор Capacitor (рис. 14).
Рис. 14
Курсор примет форму конденсатора (две параллельные линии с выводами). Поместите его на рабочее окно возле источника и щелкните левой кнопкой мыши. Появиться окно Capacitor.
В окне Value введите величину емкости С1=250 нФ = 250 10-9 = 250e-9, где латинская
«e» обозначает «10» (рис.15).
188
Рис. 15
Нажмите кнопку ОК.
При необходимости, можно развернуть этот элемент на 900. Для этого нажмите на клавишу выбора объектов для последующего редактирования Select Mode рис. 16.
Рис. 16
Выделите элемент «конденсатор» и щелкните на кнопку Rotate поворота (рис. 17).
189