Послідовність виконання роботи

1. Дослідження диференціюючої rc-схеми

1.1.Відкрити вікно програми Myltisim і файл “Схема 9.1 msm” (рис. 9.1).

1.2. Дослідити диференціюючу RC– схему в частотній області.

1.3. Встановити у функціональному генераторі режим генерації гармонічних сигналів. Встановити такі параметри сигналу: частота

10 кГц, амплітуда 10 В.

1.4. Дослідити частотні характеристики диференціюючої схеми за

допомогою вимірювача АЧХ та ФЧХ (Bode Plotter).

Рис. 9.1. Схема віртуального лабораторного стенда для

дослідження диференціюючої RC-схеми

У відповідних віконцях встановити: мінімальне послаблення вихідного сигналу F=0 дБ (максимальний коефіцієнт передачі), максимальне послаблення І=-40 дБ (мінімальний коефіцієнт передачі), максимальна частота F = 5 МГц, мінімальна частота

І = 100 Гц.

1.5. Увімкнути моделювання За допомогою візірної лінійки визначити нижню граничну частоту f_н диференціюючої RC-схеми (частоту, на якій коефіцієнт передачі зменшується до 3 дБ). Вимкнути моделювання.

1.6. Перевести Bode Plotter в режим дослідження ФЧХ. На передній панелі натиснути кнопку “Phase”. Виставити значення параметрів: F =135°, I =- 45°. Увімкнути моделювання.

1.7. Проаналізувати одержану ФЧХ та занести її в протокол.

Вимкнути моделювання.

1.8. Повторити експерименти при одночасному збільшенні опору потенціометра і ємності конденсатора до 50%, а потім до 75% від номінального значення.

1.9. Результати занести в протокол. Сформулювати висновки.

1.10. Дослідити диференціюючу RC-схему в часовій області. Встановити такі параметри імпульсів генератора: частота 10 кГц (період 100 мкс ), заповнення ( Duty cycle ) 50% (тривалість імпульсів 50 мкс), амплітуда 10 В.

1.11. Виставити мінімальні значення опору потенціометра та ємності конденсатора.

1.12. Виставити режими осцилографа: - тривалість розгортки (Time base) 20 мкс/под, тип функціональної залежності Y/ T, чутливість каналу “А” - 20 В/под, зміщення по вертикалі осцилограми cигналу каналу “А” ( Y position ) 2 под, тип входу каналу А “DC” (закритий вхід, за змінним струмом ), чутливість каналу “В” – 10 В/под, зміщення по вертикалі осцилограми cигналу каналу “В” ( Y position ) – 1.2 под. Режим синхронізації – запуск вхідними сигналами, тобто сигналами каналу “А”.

1.13. Увімкнути моделювання. Зафіксувати та проаналізувати вихідні осцилограми .

Користуючись курсороми 1 та 2 визначити величину вихідної напруги на початку і в кінці дії вхідних інформаційних сигналів. Розрахувати у відсотках спад вершини імпульсів.

1.14. Повторити експерименти при одночасному збільшенні опору потенціометра та ємності конденсатора до 50%, а потім до 75% від номінального значення. Результати занести в протокол.

Сформулювати висновки.

2. Дослідження інтегруючої rc – схеми.

2.1. Відкрити файл “Схема 9.2.msm” (рис 9.2).

Виставити номінальну ємність конденсатора 10 нФ, та величину східчастої зміни ємності (25%). Значення опору потенціометра та встановлені відсотки залишити без змін.

2.2. Дослідити частотні характеристики інтегруючої RC– схеми. Перевести генератор в режим формування гармонічного сигналу. Виставити амплітуду 10 В. Одержати АЧХ та ФЧХ інтегруючої RC– схеми для значень R i C (25, 50 та 100%). Визначити за допомогою Bode Plotter та розрахувати значення верхніх граничних частот.

Рис. 9.2. Схема віртуального лабораторного стенда для дослідження інтегруючої RC-схеми

2.3. Одержані АЧХ та ФЧХ і значення граничних частот занести в протокол. Проаналізувати одержані результати. Зробити висновки.

2.4. Дослідити перехідні процеси в інтегруючій RC – схемі.

Перевести функціональний генератор в режим формування прямокутних імпульсів (“ ”), виставити такі параметри імпульсів: частота 10 кГц, відсотки заповнення 50% (тобто тривалість імпульсів 5 мкс), амплітуда 10 В.

2.5. Відкрити передню панель осцилографа, та встановити тривалість розгортки 20мкс/под. Решту показників залишити без змін.

2.6. Увімкнути моделювання. Спостерігати осцилограми вхідних

та вихідних імпульсів.

2.7. Повторити експерименти ще для двох значень опору потенціометра та ємностей конденсатора – 50% та 100% номінального значення .

Занести осцилограми в протокол.

3. Дослідження подвійного Т- подібного мосту

3.1. Відкрити файл “Схема 9.3 msm” ( рис. 9.3).

3.2. Виставити значення опорів в резисторах в межах 1...10 МОм так, щоб R₁ = R₂ = 2R_3, і величину ємності конденсаторів в межах 1...10 нФ із співвідношенням С₁=С₂=0,5С₃. Це дозволяє розрахувати квазірезонансну частоту за формулою:

.

Рис. 9.3. Схема віртуального лабораторного стенда для дослідження подвійного Т – подібного мосту

3.3. Перевести функціональний генератор в режим формування тестового гармонічного сигналу ( ). Встановити амплітуду

коливання 10 В, частоту 10 Гц.

3.4. Висвітлити передню панель Bode Plotter. Виставити діапазон затухань F = 0 дБ до І = –60 дБ, смугу частот F = 10 кГц, І = 10 Гц.

3.5. Увімкнути моделювання.

3.6. Дослідити АЧХ, результати вимірювань та АЧХ занести в протокол.

3.7. Вимкнути моделювання.

3.8. Перевести Bode Plotter в режим дослідження фазо-частотної характеристики.

3.9. Зробити висновки.

Зміст звіту

Зміст повинен вміщувати:

1) мету лабораторної роботи;

2) принципові електричні схеми віртуальних лабораторних стендів для дослідження RC-схем;

3) результати розрахунків сталих часу, значень граничних частот та тривалостей перехідних процесів для RC-схем;

4) амплітудно-частотні характеристики досліджуваних RC-схем;

5) перехідні характеристики досліджуваних RC-схем;

6) осцилограми імпульсів, одержаних за експериментами ;

7) визначення тривалості перехідних процесів та смуги частот;

8) висновки.