6. Требования к оформлению и содержанию отчета

Отчет должен содержать:

6.1. Исследуемую схему устройства по каждому пункту.

6.2. Характеристики исследуемого устройства (осциллограммы сигналов в характерных точках, основные параметры выходного сигнала).

6.3. Графики результатов исследований, в соответствии с заданием.

6.4. Выводы по результатам работы.

7. Критерии результативности выполнения работы

Результаты лабораторной работы считаются удовлетворительными, если студенты:

7.1. Выполнили в полном объеме программу работы и представили отчет, содержащий результаты измерений и проведенного моделирования.

7.2. Сумели объяснить представленные в отчете результаты.

7.3. Приобрели навыки работы с моделирующей программой на примерах схем усилителей без и с обратными связями.

7.4. Ответили на все контрольные вопросы.

8. Контрольные вопросы

8.1. Принцип работы функционального генератора.

8.2. Основные характеристики функционального генератора

8.3. Схемы генераторов прямоугольного и треугольного напряжений.

8.4. Описание частотного спектра.

Список литературы

1 Гусев, В. Г. Электроника/ В. Г. Гусев, Ю. М. Гусев. – М.: Высшая школа, 2004 г.- 622 с.

2 Белов, Г. А. Электронные цепи и микросхемотехника; Учебное пособие для вузов/ Г. А. Белов, 2004г. – 780с.

3 Хоровиц, П.. Искусство схемотехники. Пер. с англ./ П. Хоровиц, У. Хилл. – М.: Мир, 2003г. – 598с.

4 Гальперин, М. В. Электронная техника/ М. В. Гальперин. – М.: Форум, 2004г. – 304с.

5 Волович, Г. И. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых устройств/ Г. И. Волович. М.- «Додэка-XXI», 2005г.-527с.

6 Быстров, Ю. А. Электронные цепи и микросхемотехника: Учебник/ Ю. А. Быстров, И. Г. Мироненко. - М.: Высшая школа, 2002.- 384с.

7 Быстров, Ю.А. Электронные приборы и устройства на их основе: Справочная книга/ Ю. А. Быстров и др. - М.: ИП Радио Софт, 2002- 656с.

8 Бобровников, Л. З. Электроника: Учебник/ Л. З. Бобровников. – СПб: Питер, 2004. - 560с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Краткая инструкция по работе с пакетом схемотехнического моделирования Circuit Maker.

Работа с пакетом моделирования Circuit Maker весьма проста и интуитивно понятна, однако необходимо указать некоторые сложности при выполнении работ и методы их преодоления.

1 Пакет может работать в оконном интерфейсе, поэтому можно открывать несколько параллельно работающих окон (вариантов программы). В то же время, исследование в одном окне нескольких схем с сильно различающимися частотами и временем моделирования приводит к сбою процедуры моделирования. Поэтому при проведении сравнительного анализа схем желательно открывать окна-копии программ и в каждом окне задавать требуемые параметры процесса моделирования.

2 Начальная установка параметров моделирования (или их новая установка в случае сбоя процесса моделирования производится: Simulation - Analyses Setup -Transient/Fourier и в левой колонке окошек последовательно установить время начала анализа, время конца анализа и шаг процедуры (ввести два одинаковых значения).

3 При вводе значений пользоваться пределами: секунда – S;

миллисекунда – mS;

микросекунда – uS;

наносекунда – nS.

Между цифровым значением и буквенным обозначением единицы измерения не должно быть пробела!

4 При введении шага необходимо обеспечить количество шагов не более 200-500, иначе процесс анализа будет идти очень долго или вообще анализ не будет выполнен и появится сообщение об ошибке.

5 В этом случае нужно задать меньшее количество шагов анализа. Изменение параметров необходимо также при проведении исследования схемы таким образом, чтобы на экране осциллографа было не более 2-5 периодов исследуемого сигнала.

Если на экране наблюдается незаконченный переходный процесс, необходимо перенести начальную точку отсчета на время, большее длительности переходного процесса. При этом следует помнить, что программа в любом случае производит расчет процесса от нулевого момента времени (включение питания схемы), следовательно, время обработки может серьезно вырасти.

6 При изменении параметров схемы, в случае, если не требуется изменение параметров процесса моделирования, запуск процесса производится нажатием на кнопку с бегущим человечком, остановка процесса – нажатием на красную кнопку STOP.

7 В случае необходимости анализа спектра сигнала, в меню Simulation - Analyses Setup - Transient/Fourier нужно поставить «птичку» в окне Fourier и задать базовую частоту сигнала (частоту первой гармоники) и количество гармоник (обычно хватает 5-10).

Программа не дает реальный спектр сигнала, она лишь производит Фурье-анализ отображаемой в окне сигнала информации с заданными пользователем параметрами. Если базовая частота задана некорректно, то и результат будет лишен физического смысла!

8 Снятие амплитудно-частотной характеристики может проводиться с использованием меню Simulation – Analyses - Transient/AC. После выбора этого пункта задается нижняя и верхняя частоты исследуемого диапазона и количество точек измерения (200-400). При необходимости более точного исследования можно задать частотный диапазон, охватывающий не всю АЧХ, а лишь ее участок, например в районе верхней граничной частоты. При изучении АЧХ, нажатием верхней левой кнопки окна (синусоида в координатных осях) можно вызвать дополнительное меню, например для выбора логарифмического масштаба, перехода к измерениям в децибелах, наблюдения ФЧХ и т.д.).

При определении ширины полосы пропускания усилителя необходимо помнить, что установка маркеров производится на уровне 0.7 не от абсолютного значения, указанного на экране, а от диапазона, отображаемого на этом экране. К тому же, само значение "0.7" не является абсолютной истиной: если задан логарифмический масштаб по оси У, или измеряемая величина дана в децибелах, то требуется учесть, что "0.7" в этом случае равно -3дБ.

9 При анализе схем возникает необходимость изменения номиналов резисторов и конденсаторов. Такое изменение возможно при отключенном процессе моделирования (в режиме SТOP). Нужный элемент выбирается мышкой (левой кнопкой). Затем щелчком правой кнопки мышки на элементе вызывается меню его свойств, выбирается пункт меню EDIT DEVICE DATA и в первой строке редактируется его номинал. Разделение целой и дробной частей номинала производится точкой, кроме указанных выше сокращения применяются k – кило и p – пико. Можно также вызвать свойства элемента двойным щелчком левой кнопки мышки на изображении этого элемента.

10 При анализе схемы, точка подключения виртуального осциллографа и анализатора спектра выбирается щелчком мышки. При этом меняется изображение только на активном приборе (т.е. чтобы посмотреть форму сигнала и форму спектра в нужной точке, необходимо выбрать мышкой окно осциллографа (щелчок на синей полоске заголовка), затем – щелчок мышкой на схеме, затем выбираем анализатор спектра и снова щелчок мышкой на той же точке схемы). При необходимости наблюдения за формой сигнала в другой точке схемы, необходимо просто щелкнуть в нужной точке схемы левой кнопкой мышки при нажатой клавише SHIFT. Точка наблюдения отображается на схеме буквой в цветном кружке, осциллограмма отображается линией того же цвета, что и кружок.

Масштаб отображения осциллограмм выбирается программой автоматически таким образом, чтобы максимальные значения сигналов умещались в окне. Следовательно, попытка одновременно наблюдать сигналы с амплитудами в 10 В и 10 мВ Вам не удастся!

11 При необходимости более точного анализа какого-либо участка осциллограммы, можно вручную изменить масштаб изображения. Для этого надо подвести курсор к интересующему Вас месту осциллограммы, нажать левую кнопку и перетащить курсор в другую точку осциллограммы, сформировав, таким образом, область отображения. Вернуться к режиму автоматического выбора масштаба можно либо последовательным нажатием кнопок Man и Auto, либо нажатием кнопки с изображением кольцевой стрелки (все кнопки – на активном окне).

12 Регистрация результатов может быть произведена экспортом изображения в графические файлы (метафайл или битмап), но нужно помнить, что экспортируется только изображение активного окна. Выбор типа файла для изображения производится из меню File – Export – Export Options.

13 При выполнении работы сохранять все результаты только во временной папке, созданной для данной работы, затем всю папку забирать с собой.

Если необходимо производить изменения в схеме, ее также надо копировать в рабочую папку пользователя. Запрещается вносить изменения в оригинал схемы. В течение месяца все временные файлы удаляются с компьютера!

ПРИЛОЖЕНИЕ Б