- •Интегрированные системы проектирования и управления методические указания для выполнения лабораторных работ
- •Лабораторная работа 1 Исследование системы автоматизированного моделирования Multisim. Моделирование резистивного делителя
- •Цель работы
- •Задание на работу
- •Порядок выполнение работы
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа 2 Моделирование простейших дифференцирующей и интегрирующей цепей
- •Цель работы
- •Задание на работу
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •3.3. Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •3.3. Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа 5
- •5.3. Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Лабораторная работа 6
- •6.3. Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •7.3. Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
3.3. Порядок выполнения работы
Для исследования активных фильтров необходимо:
- измерить АЧХ фильтра.
Используя исходные данные работы № 2 рассчитать значения частоты среза – fВ.
Загрузить программу Multisim.
В окне программы составить схему, изображенную на рисунке 1а и задать номиналы соответствующих элементов (сопротивление и емкость) согласно таблице 1.
К входу схемы подключить источник переменного напряжения (источник напряжения AC). Установить напряжение генератора Uген = 1В и минимальную частоту, находящуюся в полосе пропускания фильтра (fmin << fВ).
Произвести исследование АЧХ фильтра с помощью вольтметра.
К выходу фильтра подключить вольтметр и установить его в режиме переменного тока (AC).
Произвести измерение напряжения на выходе фильтра в диапазоне частот: fmin - fmax, где fmax – частота, находящаяся в полосе задерживания фильтра (fmax >> fВ). Измерение производится включением режима моделирования кнопкой Пуск. Вольтметр покажет эффективное значение выходного напряжения Uвых, которое надо занести в таблицу 1 и посчитать экспериментальное значение коэффициента передачи.
Примечание:
Изменять частоту генератора можно так, чтобы выходное напряжение изменилось примерно на 8 – 12% от предыдущего значения. При таком шаге изменения частоты входного сигнала вся кривая разбивается примерно на 10 уровней, по которым будет построена АЧХ. Значение частоты всегда можно откорректировать.
По результатам измерений построить АЧХ.
- измерить ФЧХ фильтра.
Подключить двухканальный осциллограф на выход фильтра
Примечание:
При снятии ФЧХ нужно восстановить значения входного напряжения и частоты генератора сигнала, записанные в таблице 1. Это значит, что ФЧХ будет измеряться в идентичных условиях, что и АЧХ.
Установить цвета проводников сигналов – входного красным, выходного – синим. Для этого щелкнуть ПКМ по проводнику, в открывшемся меню выбрать Цвет сегмента. Затем, в появившемся окне выбрать нужный цвет.
Открыть переднюю панель осциллографа. В блоке Развертка установить соответствующее значение для шкалы us/Div и режим Y/T, в каналах «A» и «B» установить одинаковую чувствительность 100 v/div в режиме переменного тока AC. В блоке Синхронизация включить режим Авто.
Произвести измерение сигналов включением режима моделирования кнопкой Пуск.
Подвести красную и синюю визирные линии в точки максимальных значений соответственно входного и выходного сигналов:
В правом нижнем окне прочитать разность (T2 –T1), равную смещению сигналов по оси времени. Результаты измерений занести в таблицу 2 и произвести расчет фазы от частоты по зависимости:
(4.1)
По результатам измерений построить ФЧХ.
Выполнить проверку полученных данных с помощью анализа фильтра в режиме АС.
Варианты задания: использовать варианты работы 2.
Содержание отчета
Отчет должен включать в себя таблицы, содержащие результаты исследований, полученных в ходе эксперимента (действующие значения напряжений выходного сигнала и разность значений времени), построенные АЧХ и ФЧХ. Необходимо оценить степень совпадения коэффициентов усиления для моделируемых схем, рассчитанных по формулам и полученных в ходе эксперимента.
Работа завершается выводом.
Таблица 1
f, кГц |
fmin |
… |
… |
… |
fmax |
Uвых |
|
|
|
|
|
Ku = Uвых / Uвх |
|
|
|
|
|
Таблица 2
f, кГц |
fmin |
… |
… |
… |
fmax |
Т2 – Т1 |
|
|
|
|
|
φ(f) |
|
|
|
|
|