6854

Изучение методов проведения анализа частотных характеристик в системе Micro-Cap

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Изучение методов проведения анализа частотных характеристик в системе Micro-Cap Цель работы: изучить методы работы с диалоговым окном задания параметров моделирования в режиме анализа частотных характеристик (AC Analysis Limits)...

Русский

2013-01-08

49 KB

17 чел.

Изучение методов проведения анализа частотных характеристик в системе Micro-Cap

 Цель работы: изучить методы работы с диалоговым окном задания параметров моделирования в режиме анализа частотных характеристик (AC Analysis Limits) в системе Micro-Cap , провести с помощью этой системы частотный анализ  фильтра, а также исследовать возможность перестройки характеристик фильтра в диапазоне частот.

2. Основные теоретические положения

Запуск системы Micro-Cap , а также работа с диалоговым окном атрибутов компонентов производится в соответствии с разделом 2 работы [1].

2.1. Работа в режиме анализа частотных характеристик АС

Анализ частотных характеристик производится для схемы заданной преподавателем.

В результате анализа частотных характеристик должны быть получены следующие характеристики: амплитудно-частотная, фазочастотная, групповое время задержки .

Для анализа частотных характеристик следует выбрать пункт AC Analysis в меню Analysis. При отсутствии ошибок в схеме открывается окно задания параметров моделирования AC Analysis Limits. В этом окне раздел «Команды» полностью совпадает с соответствующим разделом в режиме анализа статических характеристик.

Числовые параметры:

Frequency Range

Спецификация конечной и начальной частоты по формату Fmax, Fmin

Number of Points

Количество точек по частоте, в которых производится расчет частотных характеристик.

Temperature

Диапазон изменения температуры, формат High [, Low [, Step]].

Maximum Change, %

Максимально допустимое приращение графика первой функции по частоте (в процентах от полной шкалы).

Noise Input

Имя источника сигнала, подключенного к выходным зажимам цепи.

Noise Output

Номера узлов выходных зажимов цепи, в которых вычисляется спектральная плотность напряжения выходного шума цепи, формат узел1 [, узел2].

Вывод результатов моделирования .

В левой нижней части экрана расположена группа пиктограмм, аналогичная соответствующей группе при анализе статического режима.

Выражения:

Выражения при анализе частотных характеристик аналогичны выражениям при анализе переходных процессов. Исключением является то, что при анализе частотных характеристик в графе X Expression указывается не время (T), а частота (F), а в графе Y Expression - усиление в децибелах и фаза в градусах.


Опции

Run Options - управление выдачей результатов расчетов. Аналогична соответствующим опциям при проведении анализа статического режима и переходных процессов.

Frequency Step - шаг изменения частоты.

Auto - автоматический выбор шага по частоте.

 Fixed Linear - расчет с постоянным линейным шагом по частоте.

 Fixed Log - расчет с постоянным шагом на логарифмической шкале частот.

Auto Scale Ranges - присвоение признака автоматического масштабирования «Auto» по осям X и Y для каждого нового варианта расчетов.

После перехода в режим частотных характеристик в составе меню команд появляется новый режим АС, имеющий команды, аналогичные командам при анализе статического режима.

После установки всех параметров моделирования следует нажать кнопку Run или функциональную клавишу F2 для начала расчета частотных характеристик АС.

3. Методика выполнения работы

Для подготовки лабораторной установки к исследованию следует выполнить действия, рассмотренные в разделе 3 работы 1. После указанной подготовки необходимо выполнить следующие исследования:

1. Провести анализ частотных характеристик исследуемого  фильтра . Для этого необходимо:

а) вызвать файл описания схемы , аналогично п. 3 работы 1;

б) установить на входе фильтра источник синусоидального сигнала и в
текстовом окне описания моделей, расположенном в нижней части окна
схем, установить амплитуду источника синусоидального сигнала А = 1
V
частоту
F= l000Hz;

в) ввести аналогично п.3 работы 1 следующие значения пассивных компонентов:

Rl=20k,    R2 = 20k,    R3 = 10.93k,    R4=10k, R5 = 10k,

   Cl = 14495pF,    C2 = 14495pF;

г) в меню Analysis выбрать пункт АС и в появившемся окне задания параметров моделирования установить следующие параметры и опции. Числовые параметры:

Frequency Range 4000,1

Number of Points 21

Temperature 27

Maximum Change, % 1

Noise Input NONE

Noise Output NONE;

д) в разделе «Вывод результатов моделирования» проделать следующее:

-установить с помощью пиктограмм линейный масштаб по осям X и Y;

-в графе P числом 1 указать номер графического окна, в котором будет

выводиться график АЧХ, а числом 2 - ФЧХ;


-в графе X Expression для первого и второго окон в качестве имен переменных, откладываемых по оси X, указать частоту (F);

-в графе Y Expression для первого окна указать напряжение выходного сигнала V(n), выраженное в децибелах db(T(n)),a для второго окна - фазу выходного сигнала, выраженную в градусах Ph(T(n)); где n- номер узла

-в графе X Range для первого и второго окон указать диапазон частот
4000,1;

-в графе Y Range для первого окна указать диапазон изменения усиления в децибелах 2, - 20, а для второго окна - диапазон изменения фазыв градусах 0, - 180 ;

-в графе Fmt установить формат представления числовых данных при построении таблиц, например, 1.3;

е) запустить программу на выполнение моделирования, нажав кнопку
«
Run» или функциональную клавишу F2;

ж) вывести с экрана на принтер полученные графики;

з) просмотреть таблицу отсчетов функций, нажав клавишу F5, и вывести
таблицу на принтер.

2. Исследовать процесс перестройки частотных характеристик фильтра с целью получения граничной частоты F1 = , для этого:

а) указать элементы схемы, которые могут быть использованы для перестройки характеристик, учитывая, что форма этих характеристик сохраняется, если выполнено условие ωС = const;

б) изменить элементы, обеспечивающие перестройку в соответствии с
п. 1

в)  повторить анализ.

4. Содержание отчета

  1.  Краткое изложение порядка проведения анализа частотных характеристик в системе Micro-Cap .
  2.  Распечатанная на принтере принципиальная схема фильтра.
  3.  Распечатанные на принтере графические и табличные результаты
    частотного анализа.
  4.  Краткие пояснения по результатам перестройки фильтра.
    Литература: [1], с. 100-108.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21318. Категории атак на информацию 317.5 KB
  Существуют четыре основных категории атак: атаки доступа; атаки модификации; атаки на отказ в обслуживании; атаки на отказ от обязательств. Атаки такого рода наиболее разрушительны. Атаки нацеленные на захват информации хранящейся в электронном виде имеют одну интересную особенность: информация не похищается а копируется. Определение атаки доступа Атака доступа это попытка получения злоумышленником информации для просмотра которой у него нет разрешений.
21319. Предмет і завдання екології. Місце екології у системі інших наук. Значення екології для людської цивілізації. Глобальні проблеми екології 56 KB
  З розвитком виробництва очевидною стає обмеженість традиційно використовуваних природних багатств суші, тому в наш час перспективи розвитку виробництва все в більшій мірі звязують з використанням ресурсів Світового океану та космічного простору. Тому можна сказати, що в наш час екологічні проблеми поширилися навіть за межі Землі.
21320. Безопасность сетей 113.46 KB
  Обеспечение безопасности сетей представляет собой сумму мероприятий направленных на предотвращение несанкционированного доступа к ресурсам сети а именно: Безопасность входа в систему Безопасность доступа к файловой системе Безопасность передачи данных по сети Физическая защита оборудования и помещений. Следует отметить что доступ к сети вообще говоря не означает полного доступа ко всем ресурсам. Поэтому в решении этой задачи предусмотрены как средства аутентификации пользователя так и средства описывающие права доступа к различным...
21321. Виртуальная частная сеть. Концепция построения виртуальных частных сетей VPN 161.96 KB
  Концепция построения виртуальных частных сетей VPN. Виртуальной частной сетью Virtual Private Network VPN называют объединение локальных сетей через открытую внешнюю среду глобальную сеть в единую корпоративную сеть обеспечивающую безопасное циркулирование данных. Объединение осуществляется на основе создания туннеля VPN в глобальной сети по которому передаются криптографически защищенные пакеты сообщений. Безопасность использования туннеля основана на взаимной аутентификации сторон криптографическом закрытии передаваемых данных...
21322. Жестовые методики ввода информации в интерактивных системах компьютерной визуализации 41 KB
  Трёхмерность, особенно в случае использования средств виртуальной реальности или “больших” экранов (то есть экранов, диагональ которых измеряется метрами, а количество пикселей – десятками миллионов) требует и новые средства ввода и связанные с ними новые пользовательские интерфейсы
21324. Криптографическая защита информации 144.5 KB
  Кpиптоанализ исследование возможности расшифровывания информации без знания ключей.Шеннона Теория связи в секретных системах стала началом новой эры научной криптологии с секретными ключами. Классификация криптографических систем Тайнопись Криптография с ключом Симметричные криптоалгоритмы Шифры перестановки Шифры замены подстановки Простой замены Сложной замены Сложные составные шифры Асимметричные криптоалгоритмы Комбинированные гибридные криптосистемы Тайнопись Отправитель и получатель производят над сообщением...
21325. Симметричное и асимметричное шифрование 1.88 MB
  Шифрование это преобразование данных в нечитабельную форму используя ключи шифрования расшифрования дешифрования. Она состоит из: одного или более алгоритмов шифрования математических формул; ключей используемых этими алгоритмами шифрования; системы управления ключами; незашифрованного текста; и зашифрованного текста шифртекста. Существуют две методологии криптографической обработки информации с использованием ключей симметричная и асимметричная. Симметричная секретная методология где и для шифрования и для расшифровки...
21326. Межсетевой экран 214 KB
  Владелец компьютера имеющего выход в Internet устанавливает межсетевой экран чтобы предотвратить получение посторонними конфиденциальных данных хранящихся на защищаемом компьютере рис. Если с другой стороны это приложение таково что по вашему мнению оно не должно взаимодействовать с другим компьютером например текстовый редактор или новая игра загруженная из Internet то скорее всего вы создадите правило которое будет блокировать передачу пакетов этим приложением. Но тем не менее самой защищенной является сеть которая...