2.2 Анализ схемы источника питания при входном постоянном напряжении 12 в
Схема источника питания представлена на рисунке 2.4, которая аналогична предыдущей схеме, только источником питания является элемент постоянного напряжения VDC. У этого элемента в настройках изменяется только параметр DC = 12V.
Рисунок 2.4 – Схема источника питания при постоянном напряжении VDC
Параметры Transient остаются неизменными, аналогично рисунку 2.2. Для запуска моделирования в меню Analysis выбрать команду Simulate. Результаты моделирования представлены на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 – Результат моделирования схемы источника питания при постоянном напряжении VDC
При использовании в качестве источника питания синусоидальное напряжение мы имеем периодические, затухающие колебания на выходе со стабилизатора с максимальной амплитудой 0,2367 В. При использовании в качестве источника питания постоянное напряжение мы имеем на выходе со стабилизатора чистое без помех напряжение в 5 В.
3 Построение и анализ работы rc – фильтра нижних частот
Амплитудно–частотная характеристика (АЧХ) схемы – это зависимость амплитуды сигнала на выходе схемы от частоты сигнала на входе.
Фильтр нижних частот предназначен для пропускания сигналов с частотой от 0 до fср, без искажений и подавления сигналов с частотой больше . Для RC - фильтра частота среза определяется по формуле:
|
(3.1) |
где R – сопротивление резистора, выбранное из ряда стандартных значений Е96;
С – ёмкость конденсатора выбранная из ряда стандартных значений Е24.
Можно выбрать значение ёмкости конденсатора равное 100 нФ, тогда можно вычислить значение сопротивления резистора R по формуле:
|
(3.2) |
где: fср - частота фильтра низких частот равная 25 кГц;
С – ёмкость конденсатора равная 100 нФ.
Получим значение сопротивления R равное 63,66 Ом, а в соответствии со стандартным рядом значений Е96 выбираем ближайшее большее равное 64,9 Ом. Далее следует собрать схему RC – фильтра нижних частот представленную на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Модель схемы RC-фильтра нижних частот с источником синусоидального переменного напряжения VSIN с частотой 25 кГц
В схеме используются следующие элементы: резистор – R, конденсатор – С, заземление – AGND, источник синусоидального напряжения – VSIN. Параметры источника синусоидального напряжения VSIN для сигнала с амплитудой 1B и частотой 25 кГц представлены на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 – Параметры источника синусоидального переменного напряжения VSIN с амплитудой 1 B и частотой 25 кГц
С помощью меню Analysis – Setup выбираем анализ частотных характеристик AC Sweep, параметры которого представлены на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 – Параметры анализа AC Sweep RC-фильтра нижних частот
Для запуска моделирования в меню Analysis выбрать команду Simulate. Результат моделирования представлен на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 – АЧХ RC-фильтра нижних частот с частотой среза 25 кГц
3.1 Моделирование синусоидального сигнала на вход rc-фильтра нижних частот с амплитудой 1 в и частотой 0.1·fср
Для моделирования синусоидального сигнала необходимо для элемента VSIN изменить значение частоты, умножив его на коэффициент 0.1. Полученную величину указать в поле FREQ. Изменить другие величины, необходимые для моделирования в соответствии с рисунком 3.5.
Рисунок 3.5 – Параметры источника синусоидального переменного напряжения VSIN с амплитудой 1 B и частотой 2,5 кГц
Для выполнения моделирования в окне Transient изменить параметры в соответствии с рисунком 3.6.
Рисунок 3.6 – Параметры анализа Transient RC-фильтра нижних частот для моделирования синусоидального сигнала 0.1·fср
Для запуска моделирования в меню Analysis выбрать команду Simulate. На полученном графике указать точки максимума для обоих графиков. Результат моделирования представлен на рисунке 3.7.
Рисунок 3.7 – Результат моделирования синусоидального сигнала с частотой 0.1·fср