Інструкція до лабораторної роботи № 1,2. Інші з Електроніка та мікросхемотехніка. Робота № 485607

Інструкція до лабораторної роботи № 1,2

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Управління інформацією

Кафедра:

Захист інформації

Інформація про роботу

Рік:

2009

Тип роботи:

Інші

Предмет:

Електроніка та мікросхемотехніка

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» ДОСЛІДЖЕННЯ ЧАСТОТНО-ВИБІРКОВИХ ПРИСТРОЇВ Інструкція до лабораторної роботи № 1,2 з навчальної дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” для студентів базового напряму 6.0914 «Інформаційна безпека», «Безпека інформаційних і комунікаційних систем», «Системи технічного захисту інформації», «Управління інформаційною безпекою» Затверджено на засіданні кафедри (Захист інформації( Протокол № від 2009 р. Львів – 2009 Дослідження частотно-вибіркових пристроїв: Інструкція до лабораторної роботи №1,2 з дисципліни: “Електроніка та мікросхемотехніка” / Укл.: Кеньо Г.В., Собчук І.С. , ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2009. ( с. Укладач Кеньо Г.В., к. т. н., доц., Собчук І.С., к.ф.-м.н., доц. Відповідальний за випуск Дудикевич В.Б., д.т. н., проф. Рецензенти: МЕТА РОБОТИ Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками коливальних контурів та пасивних фільтрів і отримати їх амплітудно-частотні характеристики. ТЕОРЕТИЧНИЙ ВСТУП Частотно-вибіркові пристрої призначені для виділення, підсилення або генерації сигналів на визначених робочих частотах. Основою будь-якого частотно-вибіркового пристрою є пасивний фільтр, утворений RС- або LC-колом. Власне пасивний фільтр виділяє сигнал заданих частот із всього спектру, а решта частина електронного пристрою виконує аналогове підсилення або генерацію цього сигналу. Крім того, електронна частина пристрою покращує вибіркові властивості самого частотно-задавального пасивного фільтра. Резонансний режим – це такий режим роботи кола, що містить хоча би одну індуктивність і хоча би одну ємність, під час якого вхідний опір є чисто активним. Розрізняють два основних резонансних режими: резонанс наруг; резонанс струмів. Резонанс наруг – це такий режим роботи кола, що містить послідовно поєднані ємності й індуктивності, під час якого вхідний реактивний опір дорівнює нулю, а струм на вході співпадає за фазою зі вхідною напругою. Резонанс наруг відбувається в так званому послідовному коливальному контурі – рис.4.а). У такому контурі індуктивний опір компенсується ємнісним: , а сумарна реактивна потужність . Домогтися резонансу можна змінюючи частоту, ємність, індуктивність. Вводимо наступні поняття: 1) резонансна частота - частота під час резонансу , яка знаходиться з умови ; (1) 2) хвильовий (характеристичний) опір - це ємнісний або індуктивний опір під час резонансу, тобто ; (2) 3) добротність контуру - це відношення напруги на ємності чи напруги на індуктивності до вхідної напруги; показує в скільки разів напруга на ємності чи напруга на індуктивності більше напруги на вході під час резонансу: . (3) Резонанс струмів - такий режим роботи кола, що містить паралельне з’єднанні ємності й індуктивності рис.4.б), за якого вхідна реактивна провідність дорівнює нулю, а струм співпадає за фазою з напругою на вході кола. Під час резонансу струмів струми в паралельних вітках можуть бути значно більшими, ніж в загальній вітці, індуктивна реактивна провідність компенсується ємнісною, реактивна потужність дорівнює нулю: Отримати резонанс струмів можна змінюючи частоту, ємність, індуктивність. Частотні характеристики(АЧХ) коливального контуру – це залежності різних параметрів контуру від частоти . Фазочастотна характеристика(ФЧХ) – це залежність кута зсуву фаз від частоти. Фільтр низьких частот це схема, яка без змін передає сигнали низької частоти, а на високих частотах забезпечує затухання сигналів і запізнення їх по фазі відносно вхідних сигналів. На рис.4. в) зображена схема простого RC-фільтра низьких частот, який складається з C1, C2, R2. Амплітудно-частотна(АЧХ) та фазо-частотна(ФЧХ) характеристики фільтра низької частоти показані на рис.1. Рис.1. АЧХ та ФЧХ фільтра низьких частот. Фільтр верхніх частот - це схема, яка без змін передає сигнали високих частот, а на низьких частотах забезпечує затухання сигналів і випередження їх по фазі відносно вхідних сигналів. На рис.4. г) зображена схема простого RC-фільтра високих частот. Амплітудно-частотна(АЧХ) та фазо-частотна(ФЧХ) характеристики фільтра високої частоти зображені на рис.2. Рис.2. АЧХ та ФЧХ фільтра високих частот. Шляхом послідовного з’єднання фільтрів високих та низьких частот можна отримати смуговий фільтр. Його вихідна напруга дорівнює нулю на високих та низьких частотах. Одна з можливих схем реалізації смугового фільтра представлена на рис.4. д). Амплітудно-частотна(АЧХ) та фазо-частотна(ФЧХ) характеристики смугового фільтра зображені на рис.3. Рис.3. АЧХ та ФЧХ смугового фільтра. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ Синтезувати схему послідовного коливального контура рис.4.а), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1, яке генерує сигнал з амплітудою 1В і частотою резонансу . Зняти амплітудно-частотні та фазо-частотні характеристики послідовного коливального контура . Розрахувати хвильовий опір та добротність контура (2) і (3). Дослідити вплив L і C на АЧХ та ФЧХ. Синтезувати схему паралельного коливального контура рис.4.б), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1, яке генерує сигнал з амплітудою 1В і частотою резонансу . Зняти амплітудно-частотні та фазо-частотні характеристики паралельного коливального контура. Розрахувати хвильовий опір та добротність контура (2) і (3). Дослідити вплив L і C на АЧХ та ФЧХ. Синтезувати схему фільтра низької частоти рис.4.в), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1, яке генерує сигнал з амплітудою 1В і частотою F=50Гц. Зняти амплітудно-частотні та фазо-частотні характеристики фільтра низької частоти. Синтезувати схему фільтра високої частоти рис.4.г), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1, яке генерує сигнал з амплітудою 1В і частотою F=50Гц. Зняти амплітудно-частотні та фазо-частотні характеристики фільтра високої частоти. Синтезувати схему смугового фільтра рис.4.д), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1, яке генерує сигнал з амплітудою 1В і частотою F=50Гц. Зняти амплітудно-частотні та фазо-частотні характеристики смугового фільтра . а) б) в) г) д) Рис.4. Частотно-вибіркових пристрої:а) послідовний коливальний контур, б) паралельний коливальний контур, в) фільтр низької частоти, г) фільтр високої частоти, д) полосковий фільтр . МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ Після виклику программы МС подвійним клацком на її піктограмі на екрані появиться основне вікно програми, зверху якого розміщена стрічка системного меню, в якій розміщені імена режимів Файл, Редактирование, Компоненты, Окна, Опции, Анализ, Dynamic DC, Создание, Помощь (рис.5). Нижче цієї стрічки розміщені панелі інструментів з піктограмами кнопок команд. Тут і надалі для зручності користувача програми для виклику команди будуть даватись 3 рівноцінних варіанти: за допомогою команди меню, гарячої клавіші та кнопки панелі інструментів. Завантаження схеми. Спочатку курсором вибирається режим Файл . По команді Новый... пропонується зробити вибір: Схема — створення нового креслення схеми, який заноситься у файл з розширенням *.CIR; SPICE/Text — створення нового текстового файлу з описанням схеми або текстового файлу бібліотеки математичної моделі компонента у форматі SPICE (розширення імені *.СКТ); Библиотека — створення нового бінарного файлу бібліотек (розширення імені *.LIВ). У цьому файлі розміщуються моделі біполярних транзисторів (BJT), польових транзисторів (JFET), МДН-транзисторів (MOSFET), арсенід-галієвих польових транзисторів (GaAsFET), біполярних транзисторів з ізольоованим затвором (IBGT), діодів (Diode), джерел синусоїдальних сигналів (Sinusoidal), джерел імпульсних сигналів (Pulse), операційних підсилювачів (Ораmр), ліний передачі з втратами (TRN), магнітних сердечників (Core), конденсаторів (Capacitor), індуктивностей (Inductor), резисторів (Resistor), ключів, що управляються напругою (S) та струмом (W). MDL — параметри математичних моделей окремих компонентів у форматі МС (ці файли створюються за допомогою програми MODEL); Вибираємо тип файлів Схема і задаємо ім’я файлу student_1.CIR. Екран на рис.5 розділений на дві частини в

Інші Електроніка та мікросхемотехніка

24.11.2011 14:11-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись