Министерство образования Российской Федерации

Ульяновский государственный технический университет

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦЕПЕЙ

Сборник лабораторных работ.

Часть 1.

Составители:

Ульяновск 2000

УДК 658.512.2:621.019.3 (076)

Основы теории цепей: Сборник лабораторных работ. Часть 1./ Сост.: Х.Х. Х – Ульяновск: УлГТУ, 2000. – ХХ с.

Сборник лабораторных работ разработан в соответствии с программой курса «Основы теории цепей» и предназначен для студентов радиотехнического факультета, но может использоваться и студентами других специальностей. Рассматриваются вопросы анализа: цепей постоянного и гармонического тока, явления резонанса в одиночных и связанных колебательных контурах, переходных процессов в неразветвленных и разветвленных цепях с использованием пакета прикладных программ PSpice.

Настоящий цикл лабораторных работ направлен на закрепление знаний по курсу «Основы теории цепей», читаемого на направлении «Телекоммуникации». Предполагается параллельное выполнение студентами лабораторных работ и курсовой работы по данному курсу в целях обеспечения самоконтроля и более детальной проработки теоретического материала. Сборник подготовлен на кафедрах САПР и «Телекоммуникации».

Ил. ХХ. Табл. 4. Библиогр.: ХХ назв.

Рецензент начальник кафедры «» Ульяновского филиала

Военного университета связи, канд. техн. наук,

полковник

Борисов С.Г.

Одобрено секцией методических пособий

научно-методического совета университета

© Ульяновский государственный технический университет, 2000

СОДЕРЖАНИЕ

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПАКЕТЕ PSPICE .………………………… 4

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ……………………………………………… 4

1. Лабораторная работа №1

РАСЧЕТ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА ………………………. 1

2. Лабораторная работа №2

АНАЛИЗ ЦЕПИ ГАРМОНИЧЕСКОГО ТОКА ………………… 1

3. Лабораторная работа №3

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО И ПАРАЛЛЕЛЬНОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА ……….. 1

4. Лабораторная работа №4

ИССЛЕДОВАНИЕ СВЯЗАННЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ КОНТУРОВ ……………………………….……………………… 1

5. Лабораторная работа №5

АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В НЕРАЗВЕТВЛЕННОЙ ЦЕПИ …………………………………… 1

6. Лабораторная работа №6

АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В РАЗВЕТВЛЕННОЙ ЦЕПИ ……………………………………… 1

7. Лабораторная работа №7

РАСЧЕТ ОТКЛИКА ЦЕПИ ПРИ ПРОИЗВОЛЬНОМ ВХОДНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ………………………………….. 1

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1 ……………………………………………………. 1

Приложение 2 ……………………………………………………. 1

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …..…………………………………………. 1

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПАКЕТЕ PSPICE

PSpice – это пакет программ, позволяющий проводить анализ электрических схем, различными методами.

Работу в среде PSpice начинают с создания текстового файла в каталоге PSpice, путем нажатия клавиш Shift + F4 с последующим объявлением имени создаваемого файла, которому следует присвоить расширение.cir. В данный файл помещают текстовую информацию о топологии анализируемой схемы и директивы управления процессом анализа.

Структура файла описания

Name(первая строка содержит имя анализируемой цепи)

... (тело программы, содержащее описание элементов,

...их соединения, а также директивы управления заданием)

.END(последняя строка, объявляет конец программы)

Замечание:если в начале строки поставить знак звездочки *, то эта строка исключается из анализа и рассматривается PSpice, как комментарий.

Описание элементов цепи

В PSpice используется единая форма описания двухполюсников

Zxxx N₊ N_- Dis,

где Zxxx– тип элемента и его номер в цепи;N₊ и N_-– узлы включения элемента, причем потенциал узлаN₊больше потенциала узлаN_-;Dis– число или список чисел, определяющие изменение величины элемента во времени. (напримерR 1 2 80, V1 1 0 SIN(0 12 1K)).

При введении численного значения величины элемента удобно пользоваться масштабными коэффициентами: N=10^-9, U=10^-6, M=10^-3, K=10³, MEG=10⁶ (например:2200=2.2K).

Следует отметить, что в PSpice узлом называют точку соединения двух и более выводов элементов. Кроме того, нумерацию узлов следует вести, начиная с нуля, причем нулевой узел будет иметь нулевой потенциал.

Некоторые типы элементов:

С– конденсатор;

К– взаимная индуктивность;

L – катушка индуктивности;

R– резистор;

S– ключ управляемый напряжением;

V– независимый источник напряжения.

Рассмотрим некоторые виды независимых источников напряжения:

- источник постоянного напряжения Е = 3В

V N₊ N_- 3

- источник переменного напряжения амплитудой 4В (используется при расчете частотных характеристик цепи)

V 1 0 АС 4

- источник синусоидального напряжения с амплитудой 12В, частотой 1 кГц и нулевой начальной фазой

V 1 0 SIN(0 12 1K)

- импульсный источник напряжения прямоугольной формы амплитудой 100В, длительностью 5мс и периодом 10мс

V 1 0 PULSE(0 100 0 0 0 5M 10M)

- источник напряжения, описываемый кусочно-линейной зависимостью. При описании задаются координаты точек перегиба. Например, в нулевой момент времени значение напряжения равно 1В, а в момент времени, равный 10мс напряжение равно 0В.

V 1 0 PWL (0 1 10M 0)