Контрольная работа
«Моделирование
электрических цепей с нелинейными элементами»
Введение
Цель
работы:
приобретение навыков графического ввода, редактирования и анализа
принципиальных схем в среде Micro-CAP.
Выполнение
работы
1. Моделирование схем с
резистивным НЭ
Соберём схему с резистивным НЭ. (рис. 1)
Рис. 1
Выберем
модель диода 1S2460.
В режиме DC Analysis зададим параметры для первой варьируемой
переменной: Method – Auto, Name – V1, Range – 2. В качестве
независимой переменной укажем напряжение на аноде диода V(1), а в окне X Expression зададим переменную I(D1). Построим ВАХ. (график
1)
График 1
Зададим диапазон
измерения температуры –40…+70 С0 и включив линейную шкалу изменения
температуры, повторим моделирование в режиме DC. (график 2)
График 2
Заменим диод D1 в схеме на стабилитрон,
подсоединив его катодом к плюсу источника (встречное включение). В открывшемся
окне задания параметров моделирования диода установим, следующие значения: BV = 3 В, RS = 4 Ом. Построим ВАХ
стабилитрона, задав пределы изменения напряжения источника V1 в пределах 0…4 В. Измерить
напряжение стабилизации (пробоя). (график 3)
График 3
Соберём схему
дифференцирующей RC-цепи. Установим следующие параметры генератора V1: амплитуда импульса –
10 В, начало переднего фронта – 0,1 мкс, длительность импульса TИ = 5R1C1, период повторения T = 2TИ. (рис. 2)
Рис. 2
В режиме Transient построим графики функций:
V(1), V(R1), V(3). (график 4)
График 4
Поменяем полярность включения диода и повторим
предыдущий пункт.
График 5
Соберём однопериодный
выпрямитель переменного тока (рис. 3), подключив к электрической цепи
генератор Sine Source. Выберем модель генератора – GENERAL и зададим следующие параметры для
моделирования:
F = 1 кГц; A =
10 В; DC =
0; PH = 0; RS = 1 Ом; RP = 0; TAU = 0.
Рис. 3
Построим графики V(1), V(R1) и I(D1), задав максимальное
время моделирования 10 мс. Измерим величину пульсаций выходного сигнала в конце
переходного процесса. (график 6)
График 6
Проведём многовариантный анализ схемы, задав
изменение величины резистора R1 в пределах 10…150 Ом с шагом 100 Ом. (график 7)
График 7
Соберём следующую схему (рис. 4)
Рис. 4
Проведём анализ схемы в режиме Transient, построив графики V(1), V(2), V(3) в одном графическом
окне, а график I(D2)
– в другом. (график 8)
График 8
Заменим в схеме источник переменного напряжения
на источник постоянного напряжения, установив величину напряжения источника 10 В. Проведём
анализ схемы в режиме постоянного тока (режим Dynamic DC) при V1 = 10 В. Определим
значения узловых потенциалов, токов в ветвях схемы и мощностей, рассеиваемых на
элементах схемы. (рис. 5)
Рис. 5
2.
Исследование
характеристик транзистора
Исследуем вольтамперную характеристику
транзистора, для чего соберём схему (рис. 6), установив следующие
параметры моделирования: I1 = 1 мА, V1 = 5 В. В качестве транзистора Q1 выбрав модель 2N2368.
Рис. 6
Включим режим DC и в строке Variable 1 зададим имя первой
варьируемой переменной – V1 с диапазоном изменения 0…5 В. Для второй переменной (Variable 1) укажем имя I1 с диапазоном изменения
0…5 мА и с шагом 0,5 мА. Установим линейный метод варьирования обеих
переменных. (график 9)
График 9
Соберём схему транзисторного усилителя (рис. 7).
В качестве источника входного сигнала V1 использован источник Sine Source, выберем модель
генератора – «1МГц» и зададим амплитуду синусоидального сигнала 0,1 В.
Рис. 7
Используя режим Transient построим графики
входного (V(V1)) и выходного (Vc(Q1)) напряжений. (график
10)
График 10
В режиме многовариантного анализа познакомимся с
работой усилителя, установив вариацию входного напряжения в диапазоне 0.1…0.6 В
с шагом 0.3 В. (график 11)
График 11
Построим амплитудно-частотную и фазочастотную
характеристики усилителя, установив в режиме AC диапазон изменения
частоты 1…100 МГц. (график 12)
График 12
Проведём анализ режима схемы по постоянному току.
(рис. 8)
Рис. 8
Вывод
резистивный нелинейный частотный постоянный
На данной контрольной
работе мы приобрели навыки графического ввода, редактирования и анализа
принципиальных схем в режимах анализа переходных процессов (Transient), частотного
анализа (АС) и анализа в режиме постоянного тока (Dynamic DC. Познакомились с
характеристиками транзистора в среде программы MICRO-CAP.
Другие работы по теме:
Контакторы и магнитные пускатели 2
Text Graphics Магнитные пускатели и контакторы Graphics Конструкция магнитного пускателя Graphics Принцип работы нереверсивного магнитного пускателя
Лабораторная работа по Физике 2
Цель работы: Экспериментальная проверка справедливости эквивалентных преобразований схем электрических цепей. Закрепления практических навыков использования методов анализа электрических цепей. Экспериментальная проверка результатов расчета
Операторные передаточные функции и их свойства
Академия России Кафедра Физики Лекция Операторные передаточные функции и их свойства Орел 2009 Учебные и воспитательные цели: Разъяснить слушателям сущность операторных передаточных функций, устойчивых и неустойчивых электрических цепей, критерий устойчивости Гурвица, а также связь ОПФ с комплексной передаточной функцией.
Основные законы электрических цепей
Федеральное агентство ж/д транспорта Уральский Государственный Университет Путей Сообщения Кафедра ТОЭ Отчет по лабораторной работе на тему: «Основные законы электрических цепей»
Переходные и импульсные характеристики электрических цепей
Академия России Кафедра Физики Лекция Переходные и импульсные характеристики электрических цепей Орел 2009 Учебные и воспитательные цели: Разъяснить слушателям сущность переходной и импульсной характеристик электрических цепей, показать связь между характеристиками, обратить внимание на применение рассматриваемых характеристик для анализа и синтеза ЭЦ, нацелить на качественную подготовку к практическому занятию.
Основные определения теории электрических цепей
Электрическая цепь как совокупность элементов и устройств, предназначенных для прохождения тока. Напряжения и токи в них. Линейные электрические цепи и принцип наложения. Понятия двухполюсника и четырехполюсника. Элементы электрических цепей и их свойства
Основные законы электрических цепей
Экспериментальная проверка законов Киргофа. Принцип наложения и взаимности. Измерение значения напряжений на клеммах источников ЭДС и на резисторах. Токи и падения напряжения на резисторах. Нахождение токов методом наложений и по второму закону Киргофа.
Теория электрических цепей
Определение потребляемой мощности, отдаваемой всеми источниками, нахождение тока. Расчет значений реактивных сопротивлений в цепи, проверка найденных токов с помощью потенциальной диаграммы. Построение графиков изменения токов с помощью программы Mathcad.
Переходные и импульсные характеристики электрических цепей
Сущность переходной и импульсной характеристик электрических цепей. Переходная характеристика цепи - отношение реакции цепи на ступенчатое воздействие к величине этого воздействия при нулевых начальных условиях. Интегралы Дюамеля и интегралы свертки.
Расчет простых и сложных электрических цепей
Тема: «» Задача N 1. (20 мин) Определить комплексное сопротивление, проводимость, ток в цепи, напряжение на элементах и все виды мощностей в ЭЦ, представленной на рисунке 1, если
Теория электрических цепей
СОДЕРЖАНИЕ: 1 Перечень сокращений и условных обозначений 2 2 Задание на курсовую работу 3 3 Комплексная схема замещения 6 4 Расчет токов по законам Кирхгофа 9
Основы теории электрических цепей
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Республиканский институт высшей школы» Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
ргтэу
История мировых гостиничных цепей Основные модели организации мировых гостиничных цепей История создания и развития гостиничной цепи Хилтон
Многофазные цепи и системы
Число фаз многофазной системы цепей. Симметричные и несимметричные системы. Трёхфазные цепи переменного тока. Элементы трёхфазных цепей переменного тока. Варианты схем соединений фаз источников и приёмников. Соединение приёмников "звездой".
Закон Ома
Электрическое сопротивление проводника не зависит от поданного на него напряжения.
Магнитный пускатель
Контактор. Наиболее распространенным аппаратом для дистанционного замыкания и размыкания электрических цепей является контактор. В отличие от аппаратов, в которых включение и выключений электрических цепей производят вручную (рубильники), в контакторах эти операции происходят автоматически под действием магнитного поля, возбуждаемого при включении оперативного электрического тока.
Линии задержки
Моделирование прямоугольного импульса с определенной длительностью фронта. Синтезирование электрической принципиальной схемы с учетом параметров элементов. Графики входных и выходных напряжений. Влияние длительности фронта на искажение выходного сигнала.
Воздействия в электрических цепях
Классификация воздействий в электрических цепях. Анализ линейных электрических цепей при гармонических воздействиях. Анализ параллельной цепи переменного тока. Напряжения, сопротивления и проводимости.
План по многоканальной связи
Рассмотрены принципы образования современных многоканальных систем, построение стандартных каналов тч, групповых и линейных трактов и их использование для передачи различных видов сигналов (телефонных, телеграфных, фототелеграфных, сигналов вещания и др.). Дано понятие о системе ТАСИ и вокодерах.
Расчёт цепей на переходные процессы
Расчёт и исследование электрических цепей при переходных процессах: до коммутации; установившийся режим; переходной процесс; график. Особенности применения классического и операторного метода при решении задач. Вид характерного уравнения с неизвестным.
Клиодинамика
Введение 1 Общие сведения 2 Соотношение между клиодинамикой и клиометрией 3 Основоположники клиодинамики 4 Основные достижения клиодинамики Список литературы
Проектирование информационной системы финансирования предприятия
Graphics Graphics Разработать модель экономической информационной системы службы информационных технологий Приволжских электрических сетей с использованием структурного и объектно-ориентированного подходов. Разработать модель экономической информационной системы службы информационных технологий Приволжских электрических сетей с использованием структурного и объектно-ориентированного подходов.