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

21583. МЕТОДЫ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 44.5 KB
  Морфографические методы основаны на непосредственном наблюдении внешнего облика форм и элементов рельефа выявлении их особенностей и типических черт с целью морфологической классификации и описания а также изучения их пространственных взаимосвязей. Морфометрические методы основаны на применении количественных критериев к анализу форм рельефа и соответствующего генетического истолкования получаемого результата. Стратиграфический метод предназначен для установления геологического возраста отложений и форм рельефа....
21584. ОСНОВЫ ЧЕТВЕРТИЧНОЙ ГЕОЛОГИИ 44 KB
  Особенности антропогеновых отложений 12. Практическое и теоретическое значение изучения антропогеновых отложений 12. ОСНОВЫ ЧЕТВЕРТИЧНОЙ ГЕОЛОГИИ Последний период геологического развития Земли именуется по разному: четвертичный период по бытовавшему в 18 веке делению всех отложений на четыре формации ледниковый период новейший период плейстоцен антропоген. Ляйелем для отложений содержащих в составе морской фауны до 90 современных видов.
21585. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 33 KB
  МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 13. Геологические методы 13. Геоморфологические методы 13. Геофизические методы 13.
21586. ОСНОВЫ СТРАТИГРАФИИ АНТРОПОГЕНА 34.5 KB
  лет назад 5 млн. лет назад в Африке возникли австралопитеки южные обезьяны освоившие прямохождение. лет назад от австралопитеков произошли первые гоминиды и их поздние представители относятся к роду Ноmo habilis человек умный. лет назад в Африке появились питекантропы первые представители архантропов древних людей.
21587. ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ 45.5 KB
  ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ 15. ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ Территория нашей страны в структурнотектоническом отношении чрезвычайно разнообразна и поэтому разнообразны и палеогеографические обстановки накопления антропогеновых отложений. Краткая характеристика четвертичных отложений крупных геотектонических регионов страны Большая часть этих областей развивается по платформенному типу с конца протерозоя и поэтому в современном рельефе Русской равнины отражаются структурнотектонические формы заложенные в...
21588. Три подхода к изучению рельефа 42 KB
  Три подхода к изучению рельефа 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ Геоморфология наука о формах рельефа современной поверхности его происхождении и развитии. Всестороннее изучение рельефа типизация наблюдаемых форм выявление морфологических комплексов форм рельефа их связи между собой с геологическим строением с континентальными отложениями. Выявление истории развития рельефа.
21589. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЯХ ФОРМИРОВАНИЯ РЕЛЬЕФА И КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 154 KB
  ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЯХ ФОРМИРОВАНИЯ РЕЛЬЕФА И КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 2. Основные факторы генетических классификаций форм рельефа 2. Методы определения возраста рельефа и отложений 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЯХ ФОРМИРОВАНИЯ РЕЛЬЕФА И КОНТИНЕНТАЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ 2.
21590. РЕЛЬЕФООБРАЗУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЫВЕТРИВАНИЯ И МЕРЗЛОТНЫХ ПРОЦЕССОВ 62.5 KB
  РЕЛЬЕФООБРАЗУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЫВЕТРИВАНИЯ И МЕРЗЛОТНЫХ ПРОЦЕССОВ 3. Краткий обзор процессов выветривания 3. РЕЛЬЕФООБРАЗУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ВЫВЕТРИВАНИЯ И МЕРЗЛОТНЫХ ПРОЦЕССОВ 3. Краткий обзор процессов выветривания Агентами выветривания являются солнечная инсоляция составные части атмосферы вода кислоты растительные и животные организмы.
21591. СКЛОНЫ, СКЛОНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ, РЕЛЬЕФ СКЛОНОВ 84.5 KB
  СКЛОНЫ СКЛОНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ РЕЛЬЕФ СКЛОНОВ 4. Типизация склонов по крутизне 4. Типизация склонов по длине 4. Морфологические типы склонов 4.