Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра РЕПС
Звіт
Про виконання
Лабораторної роботи №4
З дисципліни «Основи автоматизації та проектування РЕА»
На тему:
“Частотний аналіз електронних схем”
Підготував:
Ст. гр. РТ-21
Львів-2010
Мета роботи:
Навчитись розраховувати вторинні параметри електронних схем.
НОМЕР - 029
Завдання до лабораторної роботи:
1. Визначити коефіцієнт передачі за напругою з входу на вихід для схеми фільтра,зображеного на рис.4.
2. Розрахувати за формулами основні характеристики фільтра.
3. Вибрати умови аналізу і порівняти одержані результати з розрахованими. Визначити з графіка максимальний коефіцієнт передачі, добротність, смугу пропускання.
4. Визначити частоту зрізу та частоту на якій коефіцієнт передачі максимальний.
5. Визначити відносну зміну характерних точок АЧХ і ФЧХ у діапазоні температур -20°-+40°С та розкидом параметрів деяких елементів(R2, RЗ, С1 та С2) в межах від 0,2х до 2х їхніх значень.
/
Рис.4. Смуговий фільтр із складним від'ємним зворотнім зв'язком.
Параметри елементів схеми:
С=С1=С2=1 мкФ, R1=кІ*10 кОм, R2=кІ*10 Ом, RЗ=кІ*100 кОм .
Коефіцієнт передачі схеми на резонансній частоті:
Кu=-R3/2*R1,
Добротність: Q=π*RЗ*С*fr ,
Ширина смуги пропускання: ∆f =( π*RЗ*С)-1,
Резонансна частота: fг= (R1+R2/R1*R2*RЗ)1/2*(2*π*С)-1.
6. Зробити висновки про лабораторну роботу.
Визначаємо коефіцієнт передачі за напругою з входу на вихід для схеми фільтра, зображеного на рис.4.:
Кu=- кІ*100 кОм/2* кІ*10 кОм=-5.
Розраховуємо за формулами основні характеристики фільтра:
Q=50;
∆f=0.318 Гц;
Fr=2,308Гц.
Вводимо схему у ППП «Місгосар-8» із параметрами елементів згідно свого варіанту. Заходимо на панелі інструментів в меню «Аналіз» вибираємо пункт «Частотні характеристики». Дальше заповнюємо потрібні умови частотного аналізу і натискаємо клавішу «запуск»
/
/
Отримаємо такий графік:
/
Резонансна частота = 2,308 Гц,
Смуга пропускання = 2,279- 2,339 = 0,06 Гц,
Коефіцієнт передачі за напругою = 13,765.
Як бачимо з графіка, резонансна частота (2,308 Гц) та смуга пропускання (0,06 Гц) повністю співпадають із обчисленими за формулами значеннями.
Нижня частота зрізу = 2,279Гц ,
Верхня частота зрізу = 2,339 Гц,
Максимальний коефіцієнт передачі = 13,765.
Визначимо відносну зміну характерних точок АЧХ і ФЧХ у діапазоні зміни температур від -20С0 до +40С0.
Робимо резистор R2 температуро залежним, для цього виберемо один із вже готовими параметрами температурної залежності, що є у базі даних програми. Всі наступні елементи будемо зрівнювати таким же чином. Температурну залежність елементів можна також задавати самому заповнивши значення нижніх пунктів.
/
Заходимо в частотний аналіз, вказуємо діапазон зміни температури і запускаємо аналіз.
/
Робимо резистор R3 температуро залежним і повторяємо аналіз за тією ж схемою:
/
Робимо конденсатор С1 температуро залежним, за тією ж схемою що й резистор, вручну задаючи коефіцієнти його залежності.
/
Робимо конденсатор С1 температуро залежним:
/
Робимо конденсатор С2 температуро залежним і повторюємо аналіз за тією ж схемою:
/
По спостерігаємо як зміняться АЧХ і ФЧХ при зміні параметра кожного елемента від 0.2Х до 2Х його номінального значення.
Спочатку змінюємо резистор R2. Для цього в меню розрахунку частотних характеристик схем оберемо пункт «По крокам»
/
Дальше, у вікні «По крокам» вибираємо елемент, який хочемо змінювати, вказуємо нижню межу параметру, верхню межу та крок, з яким потрібно рахувати зміну значення вибраного елемента:
/
Отримаємо наступний графік:
/
Аналогічно проводимо аналіз схеми змінюючи параметр резистора R3:
/
Аналогічно проводимо аналіз змінюючи параметр конденсатора С1:
/
Аналогічно проводимо аналіз схеми змінюючи параметр конденсатора С2:
/
Висновок: На даній лабораторній роботі ми провели широкий аналіз електронного кола, визначили графічним методом ряд вторинних параметрів, таких як коефіцієнт передачі за напругою, смугу пропускання, визначили резонансну частоту. Ми також побачи...
