Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Кафедра РЕПС
Звіт
про виконання
Лабораторної роботи №4
з дисципліни «Основи автоматизації та проектування РЕА»
На тему:
“Частотний аналіз електронних схем”
Підготувала:
ст. гр. РТ-21
Головецький Ю.І.
Прийняв:
Кузик А.О.
Львів-2010
Мета роботи:
Навчитись розраховувати частотні характеристики вторинних параметрів електронних схем.
Варіант - 056
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.
5.1. Визначити відносну зміну характерних точок АЧХ і ФЧХ у діапазоні температур
-20°..+40°С з кроком 5°.
5.2. Визначити відносну зміну характерних точок АЧХ і ФЧХ при змініпараметрів схеми: R2 в межах 0.2R2 до 2R2 з кроком 0.2.
5.3. Визначити відносну зміну характерних точок АЧХ і ФЧХ при змініпараметрів схеми: R3 в межах 0.2R3 до 2R3 з кроком 0.2.
5.4. Визначити відносну зміну характерних точок АЧХ і ФЧХ при змініпараметрів схеми: С1 в межах 0.2С1 до 2С1 з кроком 0.2.
5.5. Визначити відносну зміну характерних точок АЧХ і ФЧХ при змініпараметрів схеми: С2 в межах 0.2С2 до 2С2 з кроком 0.2.
На вхід подаємо синусоїдальне джерело.
Напруга живлення – 12В.
Параметри елементів схеми:
С=С1=С2=1 мкФ, Rl=560 кОм, R2=560 Ом, R3=5600 кОм
Коефіціент передачі схеми на резонансній частоті: Ku=-5
Гц
Гц
6. Зробити висновки про лабораторну роботу.
Рис.4. Смуговий фільтр із складним від'ємним зворотнім зв'язком.
Виконання завдання
Вводимо схему у ППП «Місгосар-8» із параметрами елементів згідно свого варіанту. Заходимо на панелі інструментів в меню «Аналіз» вибираємо пункт «Частотні характеристики». Далі заповнюємо потрібні умови частотного аналізу і натискаємо клавішу «Запуск»
Отримаємо такий графік:
Резонансна частота = 2,847 Гц,
Смуга пропускання = 2,914 – 2,803 = 0,111 Гц,
Коефіцієнт передачі за напругою = 13,228.
Як бачимо з графіка, резонансна частота та смуга пропускання повністю співпадають із обчисленими за формулами значеннями.
Нижня частота зрізу = 2,803 Гц ,
Верхня частота зрізу = 2,914 Гц,
Максимальний коефіцієнт передачі = 13,228.
Як бачимо з графіка і розрахунків результати відрізняються, але різниця є незначною.
Визначимо відносну зміну характерних точок АЧХ і ФЧХ у діапазоні зміни температур від -20С0 до +40С0.
Робимо резистор R2 температурно-залежним, для цього виберемо один із вже готовими параметрами температурної залежності, що є у базі даних програми. Всі наступні елементи будемо порівнювати 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.
Аналогічно робимо резистор R3 температурно-залежним і повторюємо аналіз:
Робимо конденсатор С1 температурно залежним, за тією ж схемою що й резистор, вручну задаючи коефіцієнти його залежності.
Аналогічно робимо конденсатор С2 температурно-залежним і повторюємо аналіз:
Подивимося 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 кроках»
Далі, у вікні «По кроках» вибираємо елемент, який хочемо змінювати, вказуємо нижню межу параметру, верхню межу та крок, з яким потрібно рахувати зміну значення вибраного елемента:
Отримаємо графік:
Аналогічно проводимо аналіз схеми, змінюючи параметр резистора R3:
Аналогічно проводимо аналіз схеми, змінюючи параметр конденсатора С1:
Аналогічно проводимо аналіз схеми, змінюючи параметр конденсатора С2:
Висновок
На даній лабораторній роботі я навчилась розраховувати частотні характеристики вторинних параметрів електронних схем. Визначила частоту зрізу та частоту на якій коефіцієнт передачі максимальний та визначила відносну зміну характерних точок АЧХ і ФЧХ у діапазоні температур від -20°..+40°С з кроком 5°.