Контрольная работа ЭВМ. контрольная работа ЭВМ. Контрольная работа по дисциплине Использование эвм в исследовании элементов оборудования систем передачи
 Скачать 403.16 Kb.
|
Для диода, выбранного из таблицы 1, определить величину тока, если к нему подключено прямое напряжение, выбранное из таблицы 2. Скопировать схему исследования с показанием приборов.
Таблица 2
Используя команду Analysis/Parameter Sweep построить вольтамперную характеристику (ВАХ) диода из задания 1 в прямом включении. С помощью визирной линии определить точное значение прямого тока для напряжения из таблицы 2. Скопировать график ВАХ с визирной линией в заданной точке. Подключить ко входу осциллографа функциональный генератор и получить на экране последовательно все виды вырабатываемых генератором сигналов. Скопировать осциллограммы. С помощью источника синусоидального напряжения и осциллографа провести анализ работы однополупериодного выпрямителя (рис.1).  Рисунок 1 – схема однополупериодного выпрямителя Получить в канале А осциллограмму сигнала на входе, а в канале В – осциллограмму сигнала на выходе выпрямителя. Напряжение на входе и сопротивление нагрузки выбрать в соответствии с таблицей 3. Скопировать схему и осциллограммы в расширенном режиме (expand). Таблица 3
Собрать схему инвертирующего усилителя на основе идеального операционного усилителя (рис 2).  Рисунок 2 – Схема инвертирующего усилителя Резисторы R1 и R2 задать в соответствии с таблицей 4. Таблица 4
Провести временной анализ схемы с помощью команды Analysis/Transient на частоте, равной 1 КГц. Подобрать величину входного сигнала Uin такой, чтобы на выходе не было искажений. Получить на одном графике Uin и Uout. Определить коэффициент усиления К = Uout / Uin (отношение амплитуд). Увеличить входной сигнал так, чтобы на выходе были видны искажения (ограничение). Провести спектральный анализ сигнала на выходе усилителя (командой Fourier). По графику определить амплитуду 2-й гармоники. Скопируйте временные диаграммы Uin и Uout без искажений и с искажениями и спектральную характеристику искаженного сигнала на выходе усилителя. 6. Собрать схему фильтра нижних частот ФНЧ (Рис 3).  Рисунок 3 – Схема фильтра нижних частот С помощью измерителя частотных характеристик провести анализ АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) фильтра, т.е. зависимости коэффициента передачи от частоты. Значения резисторов R1 и R2 взять из задания 5. Масштаб по вертикали выбрать линейный, а по горизонтали –логарифмический. Определить частоту среза фильтра (частоту, на которой коэффициент передачи составляет 0.707хКмакс.), используя визирную линию. Полученную характеристику скопировать. 7. Собрать схему, состоящую из генератора слова и логического анализатора. Выход младшего разряда (правый) подключите к любому из входов логического анализатора. Заполните ячейки генератора так, чтобы длительность импульса на выходе была равна длительности паузы. Анализ можно проводить в пошаговом режиме. На экране должны быть размещены схема и в развернутом виде генератор слова и логический анализатор. Скопировать экран. Выполнение контрольной работы Задание 1. Собираем схему, представленную на рисунке 4.  Рисунок 4 – Схема к заданию 1 Величина тока на диоде составит 19.02 мА, что показано на рисунке 4. Задание 2. Используя команду Analysis/Parameter Sweep, построим вольтамперную характеристику (ВАХ) диода из задания 1 в прямом включении. Вольтамперная характеристика представлена на рисунке 5.  Рисунок 5 – Вольтамперную характеристику (ВАХ) диода D312 С помощью визирной линии определить точное значение прямого тока для напряжения 0,4 В. Значение тока составляет 16.3759 А. Задание 3. Подключим ко входу осциллографа функциональный генератор и получим на экране последовательно все виды вырабатываемых генератором сигналов. Осциллограммы представлены на рисунках 6-8.   Рисунок 6 – Синусоидальный сигнал   Рисунок 7 – Треугольный сигнал   Рисунок 8 – Прямоугольный сигнал Задание 4. С помощью источника синусоидального напряжения и осциллографа проведем анализ работы однополупериодного выпрямителя (рис. 1). Необходимо получить в канале А осциллограмму сигнала на входе, а в канале В – осциллограмму сигнала на выходе выпрямителя. Напряжение на входе и сопротивление нагрузки в соответствии с таблицей 3 Uвх = 6 В, Rн = 200 Ом.  Рисунок 9 – Схема однополупериодного выпрямителя с подключенным осциллографом  Рисунок 10 – Осциллограммы сигналов на входе и выходе выпрямителя На рисунке 10 можно видеть, что на вход диода было подано синусоидальное напряжение. На выходе был получен полупериод входного сигнала. Задание 5. Схема инвертирующего усилителя на основе идеального операционного усилителя представлена на рис. 11. Резисторы в соответствии с таблицей 4 R1 = 200 Ом и R2 = 400 Ом.  Рисунок 11 – Схема инвертирующего усилителя на основе идеального операционного усилителя   Рисунок 12 – Значения Uin и Uout Коэффициент усиления схемы, по данным рисунка 12 равен:  Проведем спектральный анализ на выходе усилителя.  Рисунок 13 – Спектральная характеристика на выходе усилителя При амплитуде входного сигнала 1V, искажения сигнала и вторичная гармоника минимальны (рис. 13). Увеличим входной сигнал, чтобы получить на выходе искажения (рис.14).  Рисунок 14 – Искажение выходного сигнала. Спектральная характеристика искаженного сигнала на выходе усилителя представлена на рис. 15.  Рисунок 15 – Спектральная характеристика искаженного сигнала на выходе усилителя Задание 6. Соберем схему фильтра нижних частот ФНЧ в соответствии с исходными данными (R1 = 200 Ом, R2 = 400 Ом)  Рисунок 16 – Схема фильтра нижних частот Таблица зависимости амплитуды от частоты представлена в таблице 5. Таблица 5.
График на измерителе частотных характеристик имеет вид (рис. 17):  Рисунок 17 – Измеритель частотных характеристик Определим частоту среза фильтра (0,707*Кмакс) 2*0,707=1,41 Данный уровень соответствует частоте 390 кГц (рис. 18).  Рисунок 18 – Измеритель частотных характеристик с указанной частотой среза фильтра Задание 7. Соберем схему, состоящую из генератора слова и логического анализатора. Выход младшего разряда (правый) подключим к любому из входов логического анализатора.  Рисунок 19 – Схема из генератора слова и логического анализатора  Рисунок 20 – Ячейки генератора Собрав схему и заполнив ячейки генератора, получаем длительность импульса равную длительности паузы (рис.21).  Рисунок 21 – Логический анализатор |