ВС ЦВСВЦСЦСЦУСУЦ. воронежский государственный технический университет
 Скачать 1.14 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ФГОУ ВО «ВГТУ») Кафедра Радиотехники Лабораторный работы №1-2 по дисциплине «Радиотехнические цепи» Разработал студент Клименко Д.Е. Руководитель Жилин В.В. Воронеж 2019 Запустил пакет WorkBench. Ознакомился с меню панели «File», «Edit», «Circuit». Ознакомился с назначением кнопок основной панели EWB . Открыл файл UA709.EWB. Ознакомился с примером построения электрической схемы. Запустил процесс моделирования. Наблюдал осциллограмму колебаний. (рис. 1) Сохранил не заполненный ещё проект под своей фамилией и именем. (рис. 2).  Рис. 1  Рис. 2 Ознакомился с составом электронных элементов пакета EWB: пассивных активных радиоэлементов, источников питания и сигнала, индикаторов и измерительных приборов. Ознакомился с панелью “Sources” («Источники») моделей идеальных источников напряжения (постоянного, гармонического), тока. Собрал схему и измерил силу тока в цепи. (рис. 3) В поле «Description» вставил краткое описание схемы. (рис.3)  Рис. 3 Ознакомился с панелью «Indicators» («Индикаторы»). Собрал новую схему с заданными параметрами цепи. (рис.4)  Рис. 4 Ознакомился с панелью «Instruments» измерительных приборов (мультиметр, генератор, осциллограф, бодэплоттер). Изучил панель измерительного прибора «Multimetr» (Мультиметр). Заменил индикатор напряжения на мультиметр, а источник импульсов – на источник гармонического сигнала с амплитудой напряжения 9В, 50 Гц. (рис.5)  Рис. 5 7. Открыл новый проект. Собрал схему RC – цепочки, задал указанные на рисунке параметры цепи. 8. Используя изложенное выше описание, ознакомился с панелью прибора «Function Generator» («Функциональный генератор»). Подключил к RC – цепочке генератор, задал указанные на рисунке параметры сигнала 9. Ознакомился с панелью прибора «Oscilloscope» («Осциллограф»). Подключил осциллограф и задал цвет лучей согласно рисунку. Настроил осциллограф для удобного отображения сигналов. Наблюдал колебания, сдвиг колебаний по фазе. Изменил вид входного сигнала на прямоугольные импульсы со скважностью 20%, наблюдал выходной и входной сигналы. Сохранил схему. (рис. 6)  Рис. 6 10. Открыл имеющийся в базу EWB пример электрической схемы. Задал параметры сигнала: 33 кГц, 200мВ. 11. Настроил параметры отображения осциллографа, наблюдал сигналы во времени, используя расширенную модификацию осциллографа. Выявил параметры сигнала: - определил период сигнала (рис. 7) - вычислил частоту колебаний: частота=1/T; частота=1/0,00003= 33кГц - определил сдвиг колебаний во времени (рис. 8) - вычислил величину сдвига колебаний в градусах: 360/30=12 °  Рис. 7  Рис. 8 12. Ознакомился с панелью прибора «Bode Plotter» («боде-плоттер»). Настроил боде-плоттер на диапазон от 100 Гц до 350 кГц. Построил АЧХ и ФЧХ цепи. Отобразил отношение амплитуд входного/выходного сигналов (т. е. по вертикали) при частоте 1,5 кГц: - в логарифмическом (т. е. в дБ) масштабах (рис. 9,10) - в линейном (т. е. в разах); (рис. 11, 12)  Рис. 9  Рис. 10  Рис. 11  Рис.12 13. Вернулся к схеме рис. 6. Заменил генератор сигналов батарей напряжением 9 В. Ознакомился с меню команды «DC Sweep…». Выявил зависимость потенциала ноды от величины напряжения посредством команды «DC Sweep…», диапазон 0-35В. (рис. 13)  Рис. 13 14. Вернулся к схеме 6 , установил гармоническое колебание с частотой 22кГц и амплитудой 1 В. Ознакомился с меню команды «AC Frequency…». Посредством команды «AC Frequency…» рассчитал частотные характеристикицкпи в диапазоне от 1 Гц до 135 МГц, количество рассчитываемых точек – 555. (рис. 14) Повторил расчёт, увеличив ёмкость конденсатора до 333нФ (рис. 15)  Рис. 14  Рис. 15 15. Ознакомился с меню команды «Transient…». Посредством команды «Transient…» осуществил расчет переходных процессов в цепи в диапазоне времени от 0 до 300 мкс. Сравнил результаты расчёта (амплитуду и период) с осциллограммой. (рис. 16)  Рис. 16 16. Ознакомился с меню команды «Fourier…». «Parameter Sweep…» Изменил частоту генератора на 14 кГц. Выполнил расчёт спектра периодического колебания для узла 2, использовал 30 гармоник. Сравнил спектр с частотой генератора. (рис. 17)  Рис. 17 17. Ознакомился с меню команды «Parameter Sweep…». Провёл многократный расчёт АЧХ и ФЧХ для различных значений резистора от 1 Ом до 10 кОм с шагом в 1 кОм. С уменьшением сопротивления АЧХ уменьшается. (рис. 18)  рис.18 Вывод: Я разобрал и понял, что осциллограф (Oscilloscope), имитируемый EWB, представляет собой виртуальный аналог двухлучевого запоминающего осциллографа и имеет две модификации: простую и расширенную. На поле схем выводится уменьшенное изображение осциллографа — иконка На ней имеется четыре клеммы: самая верхняя клемма — общая («земля»); чуть ниже — вход синхронизации; нижние клеммы — входы каналов «А» и «В». Изображение осциллографа на схеме Двойной щелчок мышки по иконке позволяет раскрыть изображение лицевой панели простой модификации с кнопками управления и информационным экраном Панель осциллографа Для проведения измерений осциллограф следует настроить: задать режим и длительность развертки, установить требуемую чувствительность по каналам, режим работы по входу (закрытый или открытый), режим синхронизации (внутренний или внешний). Настройка осциллографа производится при помощи кнопок управления, которые сгруппированы в четыре поля (области): Timebased — поле управления горизонтальной разверткой или масштабом времени, Trigger — поле синхронизации (запуск), Chanel A — поле управления каналом «А», Chanel B — поле управления каналом «В». Измеритель АЧХ и ФЧХ — бодэ-плоттер (Bodeplotter) — используется для отображения амплитудночастотных и фазочастотных характеристик цепей. В режиме измерения АЧХ прибор фиксирует отношение амплитуд гармонических сигналов в двух точках схемы, при измерении ФЧХ — фазовый сдвиг между сигналами. Подключение прибора к исследуемой схеме осуществляется с помощью четырех клемм: двух входных («IN») и двух выходных («OUT»). Прибор Function Generator представляет собой источник напряжения, периодически изменяющегося во времени: гармонической (синусоидальной), треугольной (пилообразной) и прямоугольной форм. Процесс реализации схемы в симуляторе EWB начинается с размещения на рабочем поле компонентов (из библиотек программы) в соответствии с подготовленным эскизом. Двенадцать разделов библиотеки компонентов могут быть вызваны с помощью иконок, расположенных во втором ряду панели инструментов. После размещения компонентов на схемном поле производится соединение их выводов проводниками. При этом необходимо учитывать, что к выводу компонента можно подключить только один проводник. Для подключения к этим выводам других проводников в библиотеке «Basic» выбирается точка (символ соединения) и переносится на проводник. Размещение соединительных проводников (разводка) производится EWB автоматически, причем препятствия — компоненты и другие проводники — огибаются по ортогональным направлениям (по горизонтали или вертикали). При подключении осциллографа разумно изменить цвет проводников, соединяющих входы его каналов со схемой, поскольку их Color определяет цвет соответствующей осциллограммы. |