Глава III. Анализ схемы во временной области на примере rc, cr цепочки
А) Моделирование RC-фильтра.
Внимание! Приведенное ниже моделирование RC-фильтра выполнено для частоты среза 10 кГц. Уточните у преподавателя Ваш тип фильтра и частоту среза.
Для моделирования RC-фильтра откройтеDevices(устройства) и выберите необходимые элементы:VoltageSource(источник напряжения),Ground(заземление),Capacitor(емкость),Resistor(резистор). Соедините их как показано на рис.3.
Рис.1
Рис.2
Рис.3
Нажмите на источник напряжения и выберите сигнал вида 1+sin(см. главу 2)
Частота среза для фильтра рассчитывается по формуле:
Исходя из этой формулы, рассчитываются номиналы емкости и сопротивления:
Сопротивление R=1кОм, тогда:
нФ
Теперь нажмите View (вид) и выберите Show Node Names (показать имена узлов). На схеме появятся узлы как показано на рис.4.
Рис.4
Теперь необходимо настроить параметры построения необходимых графиков. Для этого выберите Simulation(моделирование) и нажмите Set Up Simulation (настройка моделирования).
Рис.5
В появившемся окне Вам понадобится TransientandFourieranalysis(переходные процессы и анализ Фурье).
Рис.6
В появившемся окне выберите Starttime(начало отсчета) иStoptime(окончание отсчета).
Рис.7
Запустите процесс моделирования и укажите необходимые точки для построения сигнала на входе и выходе фильтра (см. главу 2). В результате моделирования должны получиться следующие сигналы:
Рис.8
Зайдите в настройки источника напряжения и выберите меандр. Исходя из параметров меандра уточните окончание отсчета в настройке моделирования (см. главу 2).
Запустите моделирование для отображения сигналов на входе и выходе RC-фильтра.
Рис.9
В программе B2-Spiceесть возможность увеличения выбранного участка графика. Для этого воспользуйтесь кнопкой, указанной на рис.10
Рис.10
Увеличьте интересующий вас участок построения.
Рис.11
Рис.12
Обратите внимание, что сигнал на выходе не повторяет сигнала на входе, так же как и в случае с сигналом вида 1+sin.
Зайдите в настройки источника напряжения и выберите трапецию (см. главу 2). Запустите моделирование для отображения сигналов на входе и выходе RC-фильтра.
Рис.13
Как видно из результатов моделирования, сигналы на входе и выходе практически совпадают. Поэтому для более детального анализа воспользуйтесь увеличением, как было рассмотрено ранее.
Рис.14
В) Моделирование CR-фильтра
Теперь соберите CR-фильтр как показано на рис.15
Рис.15
Номиналы для емкости и сопротивления рассчитываются аналогично RC-фильтру.
Нажмите на источник напряжения и выберите сигнал вида 1+sin(см. главу 2). Запустите процесс моделирования и выберите необходимые точки для построения характеристик, как было рассмотрено ранее.
Рис.16
Обратите внимание на изменение выходного сигнала по сравнению с RC-фильтром.
Измените входной сигнал на меандр. Исходя из параметров меандра уточните окончание отсчета в настройке моделирования (см. главу 2).
Запустите моделирование.
Рис.17
Зайдите в настройки источника напряжения и выберите трапецию (см. главу 2). Запустите моделирование для отображения сигналов на входе и выходе CR-фильтра.
Рис.18