МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
/
ОЗНАЙОМЛЕННЯ З СИСТЕМОЮ СХЕМОТЕХНІЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ
MICROCAP. АНАЛІЗ СХЕМ ЗА ПОСТІЙНИМ СТРУМОМ. ЧАСТОТНИЙ ТА ЧАСОВИЙ АНАЛІЗ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА ЗМІННОГО СТРУМУ
Лабораторної робот № 1
з навчальної дисципліни “Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації”
Варіант 21
Львів – 2025
МЕТА РОБОТИ
Ознайомитися з програмою схемотехнічного моделювання та проектування MC 12
DEMO з сім’ї MicroCap (Microcomputer Circuit Analysis Program) фірми Spectrum Software. Засвоїти основні прийоми побудови електричних схем з лінійними компонентами та задавання їх параметрів. Отримати досвід аналізу кіл постійного струму і застосувати його на практиці.
ЗАВДАННЯ
Ознайомитись із графічним редактором системи схемотехнічного моделювання MicroCap 12.
Створити принципову електричну схему резисторного подільника. Провести аналіз за постійним струмом. Виявити вплив опорів резисторів на перерозподіл енергії в електричних колах.
Створити принципову електричну схему коливального контуру. Провести частотний аналіз електричного кола. За допомогою аналізу перехідних процесів дослідити проходження сигналу через коло на різних частотах. Провести спектральний аналіз сигналу.
ОЗНАЙОМЛЕННЯ З СИСТЕМОЮ СХЕМОТЕХНІЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ MICROCAP
3.1. Короткі відомості про програму MC DEMO
Програма MC DEMO призначена для моделювання простих електронних схем, що містять не більше 50 компонентів або 100 зв'язків, що цілком достатньо для вивчення базових схем аналогової та цифрової техніки та їх характеристик. Ця програма вільно доступна на сайті http: / / www. Spectrum-soft. сom.
За допомогою програми можна створювати аналогові, цифрові та змішані аналогоцифрові електричні схеми, отримувати характеристики, змінювати параметри схем для отримання необхідних характеристик.
Програма дозволяє виконувати аналіз нелінійних електронних схем за постійним струмом, виконувати розрахунок перехідних процесів, розраховувати частотні характеристики, виконувати оцінку рівня внутрішнього шуму і граничної чутливості та виводити графіки результатів моделювання. Крім того, за допомогою МС можна синтезувати пасивні та активні аналогові фільтри.
Спроектовані і відпрацьовані схеми, а також графіки, що відображають їх характеристики, можуть виводитися в графічному вигляді для документування.
Порядок Виконання Роботи
Частина1
Аналіз схеми резисторного подільника за постійним струмом
Параметри
Uвх=10⋅N=210 В
R1=N=21 кОм
R2=5⋅N=105 кОм
RH=100 кОм
Принципова електрична схема резисторного подільник
/
Еквівалентний опір
Rекв=(R1*RH)/(R2+RH)=(105*100)/(105+100)=10500/205=51,219512=51.22кОм
Коефіцієнт передачі
K= Rекв/(R1+Rекв)=51,22/(21+51,22)=51,22/72,22=0,709221822
K= Uвих/Uвх=148.936/210=0.709219048
Струм на резисторах
IR1=2.908мА
IR2=1.418мА
IRH=1.489мА
Струм подільника
Id=Uвх/(R1+Rекв)=210/(21+51,22)=210/72,22=2,90778178мА
Потужність на резисторах PR=(IR)2*R
PR1=177.561мВт
PR2=211,257мВт
PRH=221,82мВт
Задати зміну опору кожного резистора від 0,5•R до 5•R з кроком 0,5•R. Виявити вплив величини кожного з резисторів на значення коефіцієнта передачі та струму подільника. // /
Частина 2
Аналіз схеми коливального контуру за змінним струмом
Параметри за Н = 21:
Джерело: синус сигнал f=10 кГц ,A=1 В
L=0,1⋅N=2,1 μГн
C=10⋅N=210 μФ
RH=0,5⋅N=10,5 кОм
принципова електрична схема LС-контуру
/
Розрахунок резонансної частоти:
Fрез=1/( 2π*SQRT(LC))=1/ 2π*SQRT(2.1*10-6*210*10-6)=7.58кГц
/
/
Висновок
У ході виконання лабораторної роботи була досліджена поведінка резистивного подільника та коливального контуру. Були побудовані частотні характеристики та визначено резонансну частоту. Отримані результати відповідають теоретичним розрахункам.