Задание на «удовлетворительно»
1. Собрать, используя инструментальную панель редактора схем, представленную на Рис.1 электрическую схему интегрирующей RC цепочки. Используя окно атрибутов компонентов схемы ввести позиционные обозначения и номиналы резистора и емкости: R1=100 Ом; С1=0.159Е-9 Ф.
 |
 |
2. Отыскать в библиотеке условных графических обозначений (УГО) компонентов схем или на панелях УГО компонентов (Cntrl-1 – Cntrl-4) источник
синусоидальных сигналов и ввести его в схему. Путь к источнику - Component Ô Analog Primitives Ô Waveform Sources Ô Sine source. В атрибуте VALUE (значение) указать имя источника G1( GN, IST и т.п.(см. лекции)). Проверить наличие этого имени в файле библиотеки моделей компонентов и ввести это имя при необходимости (если его нет). Путь к модели - File Ô Open Ô Model Library Ô small.lbr Ô Sine).
3. Перейти в режим анализа частотных характеристик (АС Analysis).
1) В окне пределов анализа установить диапазон расчетов по частоте 1Е8, 1Е4. Пределы вывода результатов расчёта на графике по оси X установить теми же. По оси Y графика выводить только V(2) [V(Out)] в пределах 1.0,0 [ Не в дБ(V(2))] или V(2)/V(1) – (если выходной узел – 2).
2) Получить АЧХ цепочки, щёлкнув по кнопке “Run” или нажав клавишу F2. От руки зарисовать вид АЧХ ( качественно).
3) Используя режимы «Scope» и «Cursor mode» оценить и записать fгр = fср.в для V(2) = 0.707 или К(f)=0.707.
4. Собрать, используя инструментальную панель редактора схем, представленную на Рис.2 электрическую схему дифференцирующей RC цепочки.
1.Собрать представленные на Рис. 1 схемы интегрирующих цепочек. Путь к источникам, управляемым преобразованием Лапласа, следующий: Component – Analog Primitives – Laplace sources—LFVofV.
 |
 |
3. Для схемы Рис.1а установить внутреннее сопротивление синусоидального источника напряжения RS = 0,001Ом и RS = 100 Ом. Для этих двух случаев получить АЧХ, оценить Кuср и fср.в, записать их и сделать выводы о влиянии на АЧХ величины RS.
4. Собрать представленные на рис.2 схемы дифференцирующих цепочек с LFIofV.
 |
 |
6. Сделать выводы о влиянии на АЧХ величины Rн = R1 и способа включения функционального источника.
1.Собрать представленную на Рис. 1 принципиальную электрическую схему КПУ на БТ. Ввести параметры компонентов схемы с использованием окон атрибутов. Ввести модели компонентов схемы и независимых источников сигналов также устанавливая параметры в окне атрибутов.
Рис. 1
1. Для коэффициента усиления по напряжению Ku=Uвых/Uвх=V(6,0) / V(2,0):
1) Получить АЧХ КПУ, выразив Ku в dB.
2) Используя режимы “Scope” ,”Cursor mode” и известные Вам приёмы определения значений величин на графиках результатов анализа схемы, оценить и записать Kuср и fср.
3) Получить АЧХ КПУ, выразив Ku в относительных единицах.
4) Оценить и записать Kuср и fср.
5) Используя 2 курсора и оценку “Delta” для Mнч=Mвч=3дБ определить и записать fнч, Mнч, и fвч, Mвч; Ku представить в dB. Для увеличения точности оценок при необходимости использовать изменение масштаба по оси X и изменение числа точек, выводимых на график АЧХ.
6) Получить на одном графике ФЧХ Uвых и Ku. Сравнить эти характеристики. Определить и записать значения фазовых сдвигов Yнч на fнч и Yвч на fвч . Всюду указывать размерность оцениваемых величин.
2. Для сквозного коэффициента усиления по напряжению Ku*= KE=Uвых / Eu=V(6,0) / V(1,0):
1) Получить сквозную АЧХ КПУ, выразив Ku* в dB.
2) Оценить и записать Kucp* и fcp.
3) Получить сквозную АЧХ КПУ, выразив Ku* в относительных единицах.
4) Оценить и записать Kucp* и fcp.
5) Для Мнч=Мвч=3дБ оценить и записать fнч* и fвч*.
6) Получить на одном графике ФЧХ для Ku* и Eu . Сравнить эти характе-ристики между собой и с характеристиками
п. 1.6.
7) Оценить и записать значения фазовых сдвигов yнч* на fнч* и yвч* на fвч* .
8) Оценить и при необходимости выставить значение Ik0. Зафиксировать влияние Ik0 на Кu и Кu*. Сравнить Кu, полученные на 3, 4 и 5 занятиях.
1. Собрать представленную на Рис. 1 электрическую эквивалентную схему КПУ на БТ. Ввести параметры компонентов схемы с использованием окон атрибутов (можно ввести компоненты и с использованием текстовых директив в окне текстового представления схем; для каждого компонента отдельной директивой). Ввести модели зависимого и независимого источников сигналов, устанавливая их параметры в окне атрибутов.
Рис. 1
2. Для коэффициента усиления по напряжению Ku=Uвых/Uвх=V(8,0)/V(2,0):
1) Получить АЧХ КПУ, выразив Ku в dB.
2) Используя режимы “Scope” ,”Cursor mode” и известные Вам приёмы определения значений величин на графиках результатов анализа схемы, оценить и записать Kuср и fср.
3) Получить АЧХ КПУ, выразив Ku в относительных единицах. Оценить и записать Kuср и fср.
4) Используя 2 курсора и оценку “Delta” для Mнч=Mвч=3дБ определить и записать fнч, Mнч, и fвч, Mвч (значения брать с экрана ЭВМ); Ku представить в dB. Для увеличения точности оценок при необходимости использовать изменение масштаба по оси X и изменение числа точек, выводимых на график АЧХ.
5) Получить на одном графике ФЧХ Uвых и Ku. Сравнить графики.
6) Определить и записать значения фазовых сдвигов Yнч на fнч и Yвч на fвч . Всюду указывать размерность оцениваемых величин.
3. Для сквозного коэффициента усиления по напряжению Ku*= KE=Uвых/Eu=V(8,0)/V(1,0):
1) Получить сквозную АЧХ КПУ, выразив Ku* в dB.
2) Оценить и записать Kucp* и fcp*.
3) Получить сквозную АЧХ КПУ, выразив Ku* в относительных единицах.
4) Оценить и записать Kucp* и fcp*.
5) Для Мнч=Мвч=3дБ оценить и записать fнч* и fвч*(указанные значения брать с экрана ЭВМ).
6) Получить ФЧХ для Ku* и сравнить с п. 2.6.
7) Оценить и записать значения фазовых сдвигов yнч* на fнч* и yвч* на fвч* .
1. Вызвать учебный файл OPAM1.CIR – см. Рис. 1.
В дальнейшем в ходе работы в этот файл ничего не записывать, чтобы сохранить исходные параметры моделей ОУ. Записать, при необходимости, внесённые изменения в схему или новые параметры можно, создав файл под другим именем.
2. Изменить во второй модели ОУ площадь усиления GBW с 5 МГц на 3 МГц. Лучше это сделать в режиме текстового описания схемы, чтобы не исказить в основной библиотеке параметры модели ОУ.
3. Получить АЧХ для всех трех моделей ОУ на одном графике и от руки зарисовать их. По АЧХ оценить и записать:
1) Кu0ос1, Кu0ос2, Кu0ос3 на средней частоте fср и саму частоту,
2) граничные частоты fвч1, fвч2, fвч3 для Мвч » 3дБ.
4. Для второй модели ОУ разорвать (стереть) цепь отрицательной обратной связи (ООС). Получить АЧХ (при необходимости добавив “землю” и Rн), от руки зарисовать её, оценить и записать Кu0 и fс.в2 для М » 3дБ. Целесообразно выводить на экран только график АЧХ второй модели ОУ. Восстановить цепь ООС. Сравнить для 2ой модели Кu0ос2 и Кu0, а также fвч2 и fс.в2.
Сделать выводы по проведённому моделированию.
1. Собрать пять представленных на рисунках стр.2 схем усилителей – выбрать модель № 2 (!-Level2) для ОУ при создании всех схем на одном экране (файле), или модель № 3 (!-Level3) – при создании схем ОУ по отдельности на разных (двух и более) экранах (файлах).
2. Для всех пяти схем:
а) получить АЧХ и записать Kuср и Ku*ср для fcp (в области
средних частот) в относительных единицах и в dB;
б) зарисовать АЧХ от руки, найти по графику АЧХ на экране ЭВМ fвч для Мвч » 3dB и f*вч для М*вч » 3dB.
в) получить переходный процесс, подав импульсный сигнал на входы ОУ (обычный ГИС с инструментальной панели). Указать, для каких схем есть и для каких нет инверсии фазы сигнала, подтвердить результатом моделирования. Особо обратить внимание на переходной процесс в пятой схеме.
