3.3. Программа работы

Для получения в среде Micro-Cap импульсной и переходной характеристик исследуемых схем рекомендуется в качестве источника сигнала четырехполюсника использовать источник импульсного напряжения Pulse Source. При исследовании переходных характеристик необходимо задать имя модели - <SQUARE>, амплитуду импульса (VONE) – 1 В, начало импульса P1=P2=0, длительность вершины импульса (P3=P4) установить в пределах (3…5)*τ для цепей 1-го порядка и (3…5)*δ – для RLC-цепи, а период повторения P5=2*P4. Время анализа в режиме Transient (Time Range) выбрать равным P4.

При исследовании импульсных характеристик рекомендуется использовать модель (MODEL) IMPULSE, которая является приближенной моделью δ-импульса с единичной площадью импульса. Для удобства наблюдения импульсной характеристики в рабочем окне режима анализа Transient необходимо сдвинуть δ-импульс вправо по оси времени, например, на 100 нс. Для этого задать следующие параметры импульса: P1=P2=100n; P3=P4=101n, а период повторения P5 принять равным 10*τ (или 10*δ – для RLC-цепи).

1. По заданию преподавателя собрать одну из схем интегрирующей цепочки (RC или RL). Значение емкости (или индуктивности) выбрать из табл. 2.1, значение сопротивления задает преподаватель. В режиме анализа Transient построить импульсную и переходную характеристики. Измерить длительность переходного процесса на выходе цепи τ_ф по уровням 0,1 и 0,9 и, рассчитав постоянную времени цепи τ, определить отношение τ_ф/τ. Измерить амплитуду и длительность (по уровням 0,1 и 0,9 от амплитуды) импульсной характеристики. Сравнить значение измеренной амплитуды импульсной характеристики с расчетным значением 1/τ.

Используя режим Stepping, исследовать влияние параметров элементов цепи на импульсную и переходную характеристики.

В режиме AC построить АЧХ и ФЧХ исследуемого четырехполюсника. Измерить граничную частоту пропускания f_г по уровню 0,707 и фазовый сдвиг на частоте f_г. Сравнить полученное значение f_г с расчетной частотой f_г =1/τ.

2. По заданию преподавателя собрать одну из схем дифференцирующей цепочки (RC или RL). Получить импульсную и переходную характеристики цепи. Рекомендуется при анализе импульсной характеристики дифференцирующей цепи вручную установить требуемый масштаб графика g(t) по оси ординат. Исследовать влияние параметров элементов цепи на характер импульсной и переходной характеристик.

Построить АЧХ и ФЧХ дифференцирующей цепочки, провести измерения, предусмотренные п.1.

3. Собрать схему, приведенную на рис. 3.7. Построить импульсную и переходную характеристики цепи при добротности Q = 0,4; 10 и 150. Отметить и объяснить характер процессов при различной добротности цепи. При Q = 150 измерить период T_св свободных колебаний и, вычислив частоту свободных колебаний (ω_св =2π/T_св), сравнить с расчетным значением ω_св.

В режиме AC построить АЧХ и ФЧХ четырехполюсника при заданных значениях добротности контура (0,4, 10 и 100). Провести анализ характера частотных характеристик при различной добротности контура.

4 . Изменить конфигурацию RLC-цепи так, чтобы U_вых = U_L (рис. 3.9). Повторить исследования, указанные в п. 3. Отметить различия в характеристиках четырехполюсников (рис. 3.6 и рис. 3.9).