|
Контрольная работа по курсу «Использование ЭВМ в исследовании элементов оборудования систем передачи» варианта 14 Таблица 1 – Исходные данные варианта 4 Последняя цифра Тип Последняя цифра Uпр, В 4 Д226 4 0,6 В программе Electronics Workbench собираем исследуемую схему, приведённую на рисунке 1. Рисунок 1 – Схема прямого включения полупроводникового диода 2. Для выполнения задания 2 собираем следующую схему (рисунок 2): Рисунок 2 Используя команду Analysis/Parameter Sweep (рисунок 2а). С помощью визирной линии определить точное значение прямого тока для напряжения из таблицы 2. Скопировать график ВАХ с визирной линией в заданной точке. Не удалось выполнить этот пункт. Интерфейс программы не соответствует описанию, приведённому в источнике 2. Рисунок 2а По схеме рисунка 2 строим вольтамперную характеристику (ВАХ) диода из задания 1 в прямом включении и результаты записываем в таблицу 2. Таблица 2 – Измерение ВАХ U, В 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 I, мА 0 0 0,002 0,039 0,934 11,7 41,89 81,53 124,9 165,5 Рисунок 3 – ВАХ Д226 3. Подключаем к входу осциллографа функциональный генератор и получаем на экране последовательно все виды вырабатываемых генератором сигналов (рисунки 4,5,6). Рисунок 4 – Временная диаграмма синусоидального напряжения Рисунок 5 - Временная диаграмма треугольного напряжения Рисунок 6 - Временная диаграмма прямоугольного напряжения 4. С помощью источника синусоидального напряжения и осциллографа проводим анализ работы однополупериодного выпрямителя (рисунок 7). По каналу А осциллограмма сигнала на входе, а по каналу В – осциллограмма сигнала на выходе выпрямителя. Напряжение на входе и сопротивление нагрузки устанавливаем в соответствии с таблицей 3 (методических указаний) Uвх = 6 В, R = 200 Ом. Рисунок 7 – Работа однополупериодного выпрямителя 5. Собираем схему инвертирующего усилителя на основе идеального операционного усилителя (рисунок 8). Резисторы R1 = 200 Ом и R2 = 400 Ом в соответствии с предпоследней цифрой вариант 1 по таблице 4 (методических указаний). Проводим временной анализ схемы с помощью команды Analysis/Transient на частоте, равной 1 кГц. Величину входного сигнала Uin выбрали Uвх1 = 1 В, чтобы на выходе не было искажений (рисунок 8). На одном графике получаем Uin (черный график) и Uout (синий). Определяем коэффициент усиления К=Uout/Uin (отношение амплитуд): . Увеличиваем входной сигнал так, чтобы на выходе были видны искажения (ограничение) до Uвх2 = 8 В (рисунок 9). Коэффициент усиления при работе с искажениями: . Проводим спектральный анализ сигнала на выходе усилителя (командой Fourier на рисунке 10). По спектральной характеристике определяем амплитуду 2-й гармоники Um2=0B (по рисунку 11) и по АЧХ рисунку 12 Um2 = 6,02 В. Рисунок 8 – Схема работы инвертирующего усилителя без искажений Рисунок 9 – Схема инвертирующего усилителя работа с искажениями Рисунок 10 – Выбор режима Фурье для анализа инвертирующего усилителя Рисунок 11 – Графический анализ для второй гармоники 2 кГц Рисунок 12 – АЧХ и ФЧХ схемы 6. Собираем схему фильтра нижних частот ФНЧ (рисунок 13). С помощью измерителя частотных характеристик проводим анализ АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) фильтра, т.е. зависимости коэффициента передачи от частоты. Значения резисторов R1 и R2 как в задании 5. Масштаб по вертикали выбрать логарифмический, а по горизонтали - логарифмический. Рисунок 13- Схема фильтра нижних частот Определяем частоту среза фильтра (частоту, на которой коэффициент передачи составляет 0,707´ Кмакс.), используя визирную линию. Частота среза на уровне 4,33 равна 273,84 кГц. 7. Собираем схему, состоящую из генератора слова и логического анализатора. Выход младшего разряда (правый) подключили к первому входу логического анализатора (рисунок 13). Рисунок 14 – Схема с подключением генератора слова и логического анализатора Используемая литература: 1. Методические указания по выполнению контрольной работы «Использование ЭВМ в исследовании элементов оборудования систем передачи» 2. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. –М.: Солон-Р, 2001. 3. Борисов А.В. Методические указания по применению программы Electronics Workbench.
| 
