- •Лабораторная работа №1
- •Порядок выполнения работы
- •Моделирование
- •1. Включить эвм и запустить программу Micro-Cap.
- •2. Соберите схему.
- •3. Исследование характеристик источника
- •II. Предварительный расчет.
- •4. Исследование характеристик инут
- •Лабораторная работа № 2 Исследование входных частотных характеристик в rc-цепи
- •I. Цель работы
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV. Моделирование схемы.
- •1. Составление схемы с источником синусоидального напряжения, резистором и конденсатором.
- •2. Исследование частотных характеристик rc-цепи.
- •2.2 Построение зависимости фазы входного сопротивления от частоты.
- •2.3 Построение зависимости тока от частоты.
- •3.2 Построение зависимости фазы входного сопротивления от частоты
- •IV. Моделирование схемы.
- •1. Сборка схемы.
- •2. Построение ам-сигнала при различных коэффициентах модуляции
- •2.1 Построение ам-сигнала при малом коэффициенте модуляции
- •2.2 Построение ам-сигнала при большом коэффициенте модуляции
- •IV Моделирование схемы
- •1. Сборка схемы.
- •2. Построение чм-сигнала и его спектра при различный коэффициентах модуляции.
- •2.5 Построение спектра чм-сигнала при большом индексе модуляции
- •III. Порядок выполнения работы
- •IV Моделирование
- •1. Сборка схемы.
- •2. Составление таблицы истинности для элемента и
- •3. Составление таблицы истинности для элемента или
- •4. Составление таблицы истинности для элемента не (npn-транзистор)
- •5. Составление таблицы истинности для элемента не (dpmos,dnmos)
- •6. Составление таблицы истинности микросхемы и-не
- •7. Составление таблицы истинности микросхемы или-не
- •Лабораторная работа № 6 Временная дискретизация аналоговых сигналов
- •I. Цель работы
- •II. Предварительный расчет
- •IV. Порядок выполнения работы
- •V. Моделирование
- •1. Сборка схемы импульсного амплитудного модулятора.
- •2. Дискретизация линейно изменяющегося напряжения
- •3. Дискретизация аналогового единичного сигнала
Порядок выполнения работы
Будем считать, что ЭДС Еи внутренне сопротивление источникаr(рис. 1а) являются постоянными величинами. В этом случае внешняя характеристика источника (рис.2) будет выражаться уравнением прямой линии.
UH(I)=E-rI
Режим, при котором ток равен нулю I=0, называется режимом холостого хода, в этом случаеUH=UX=E. Физически это равносильно отключению нагрузки(RH = )
Режим, при котором напряжение равно нулю UH=0, называется режимом короткого замыкания(RH = 0). В этом случае ток достигает своего максимально значенияI=Ik=E/r.
Е
UH,
B

|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из этого можно сделать следующий вывод. В реальном источнике, для которого выполняется неравенство r<<RH,приближенно из схемы можно исключитьr, тогда источник по своим свойствам будет приближаться к идеальному источникуЭДС.
Исследуя с помощью ЭВМ характеристики источника постоянного напряжения.
Моделирование
1. Включить эвм и запустить программу Micro-Cap.
2. Соберите схему.
2.1 Введите источник постоянной ЭДС(BATTERY)E=2,4 B(V=2.4).
Откройте меню Component\Analog Primitives\Waveform Sourses и выберите Battery. Курсор примет форму графического изображения батареи напряжения. Поместите его в рабочую область. Зафиксируйте положение, щелкнув левой кнопкой мыши. Появится окноBattery. Введите2.4в окнеValue, в графеShowустановитефлажок. Убедитесь что источник работает правильно. Щелкните мышкой на кнопкеPlot. Появится окноPlotс зависимостью напряжения источника от времени. Закройте окно Plot и щелкните OK.
Введите землю (Component\Analog Primitives\Conectors\GROUND) снизу от источника V1.
Введите внутреннее сопротивление источника R1=r=320 Ом Component\Analog Primitives\Passive Components\Resistor. Расположите резистор возле источника. В появившемся окне Resistor в окне Value введите значение сопротивления320Ом, нажмитеOK. Для поворота резистора используйте кнопкуRotateна основной панели инструментов или комбинацией клавишCtrl+R.
Введите сопротивление нагрузки резистор R2=RH аналогично пункту2.3, в полеValueвведите переменную времениtи нажмите кнопкуOK.
Введите проводники для соединения элементов нажав кнопку ввода ортогональных проводников Wire Modeи, удерживая левую кнопку мыши, «прочертите» соединяя необходимые полюсы элементов.
3. Исследование характеристик источника
3
.1
Построение зависимости тока от
сопротивления нагрузки. Выведите на
экран зависимость тока от сопротивления
нагрузкиI(R2).Для этого в менюAnalysisвыберите командуTransient…На экране появится окноTransient
Analysis Limits,
в котором задайте параметры построения
требуемого графика так показано
на рис. 4
Time Range–5k– интервал (0…5 кОм);
Maximum Time Step–1– Максимальный шаг (1 Ом);
Pномер окна -1- в котором будет построен график тока;
X Expression–R(R2)– аргументы функции тока;
Y Expression – I(R2) – имя функции тока;
X Range–5k– интервал отображения аргумента по осиX;
Y Range–8m– интервал отображения аргумента по осиX;
Запустите построение графика, нажав кнопку RUN.
На экране вы увидите зависимость тока от сопротивления нагрузки I(R2). Данный график занесите в соответствующий раздел отчета. Отметьте на графике величину тока источника(J)и величину тока при сопротивлении нагрузки равным внутреннему сопротивлению источника. Для точного определения величины тока нажмите на клавиатуре комбинацию клавиш <Shift+Ctrl+X>. В появившейся формеGo To Xвведите величину сопротивления, например,320. Нажмите клавишуLeftи затемClose. На графике должны появиться координаты запрашиваемой точки. Полученные данные величин занесите в таблицу 1.
3.2 Построение зависимости напряжения от сопротивления нагрузки. Получите зависимость падения напряжения на нагрузке от сопротивления нагрузки V(R2). Для этого нажмите клавишуF9. Введите в окнеY Expression – V(R2)– имя функции напряжения, в окнеY Range – Autoи запустите построение кнопкойRUN.
Данный график занесите в соответствующий раздел отчета. Отметьте на графике величину, к которой асимптотически стремится напряжение, и величину напряжения при сопротивлении нагрузки равной внутреннем сопротивлению источника. Аналогично предыдущему пункту, полученные данные напряжения занесите в табл. 1
3.3 Построение зависимости мощности источника от сопротивления нагрузки.
Нажмите клавишу F9в окнеYExpressionV(V1)*I(R2)– имя функции мощности источника, в окнеY Range – Auto. Запустите построение. Данный график занесите в соответствующий раздел отчета. Отметьте на графике точку максимальной мощности и величину мощности при сопротивлении нагрузки равной внутреннему сопротивлению источника. Полученные данные занесите в табл. 1
3.4 Построение зависимости мощности выделяемой на внутреннем сопротивлении источника от сопротивления нагрузки.
Получите зависимость мощности, выделяемой на внутреннем сопротивлении источника (Pr=I*I*r). Нажмите клавишуF9, в окнеY Expressionвведите имя функции мощности токаI(R2)*I(R2)*R(R1). Y Range – Auto. Запустите. Данный график занесите в соответствующий раздел отчета. Отметьте на графике точку максимальной мощности и величину мощности при сопротивлении нагрузки равной внутреннему сопротивлению источника. Полученные данные занесите в таблицу 1.
3.5 Построение зависимости мощности выделяемой на нагрузке от сопротивления нагрузки.
Получите зависимость мощности, выделяемой на нагрузке (PH=I*I*RH),от сопротивления нагрузки. Откройте окноTransien Analysis Limitsи в полеY ExpressionвведитеI(R2)*I(R2)*R(R2)– функция мощности. Запустите построение. Данный график занесите в соответствующий раздел отчета. Отметьте на графике точку максимальной мощности. Полученные данные величин мощности занесите в табл. 1.
3.6 Построение зависимости КПДцепи от сопротивления нагрузки.
Получите зависимость КПДцепи(=100*PH/Pист)от сопротивления нагрузки. По аналогии с предыдущими пунктами в полеY Expressionвведите100*I(R2)*I(R2)*R(R2)/(V(V1)*I(R2))– функцияКПД. В полеY Range – Auto. Запустите построение. Данный график занесите в соответствующий раздел отчета. Отметьте на графики величину, к которой асимптотически стремитсяКПД, и величинуКПДпри сопротивлении нагрузки равной внутреннему сопротивлению источника. Полученные данные КПД занесите в табл. 1.

