381_382_-_KOMP_GRAFIKA / +13 лаб.р_Ввід та редагування принципової електричної схеми
.docЛАБОРОТОРНА робота № 13
Тема: Ввід та редагування принципової електричної схеми.
Мета роботи: Навчитися креслити електричні схеми в системі OrCaD 9.2.
Хід роботи:
-
Підключити бібліотеку source. slb.
-
Знайти елементи, необхідні для креслення електричної схеми.
-
Накреслити схему, запропоновану викладачем:
Контрольні питання:
-
За допомогою якої команди розміщуються компоненти?
-
Що використовується в якості живлення та вхідних сигналів?
Методичні вказівки:
Компоненты размещаются по команде Place / Part (значок ). В диалоговом окне (рис.5) сначала в поле Libraries выбирается имя библиотеки, содержание которой отображается на панели Part. Для добавления библиотек нажимается кнопка Add Library и добавляется необходимая библиотека. Далее выбирается имя конкретного компонента (его изображение отображается в окне), нажимается OK и символ компонента переносится на схему. Место установки компонента фиксируется щелчком левой кнопки мышки (ЛКМ).
Рис.5.
Завершение размещения компонента производится в контекстном меню, вызываемом щелчком правой кнопкой мыши (ПКМ), и выбором команды End Mode. В контекстном меню компонент можно повернуть (Rotate), зеркально отобразить (Mirror), редактировать свойства (Edit Properties) и др. Номиналы пассивных элементов редактируются в окне, появляющемся после двойного щелчка ЛКМ на номинале элемента.
Выводы размещаемых компонентов не должны соприкасаться друг с другом, а должны соединяться проводниками!
1.2.2. Размещение земли
По команде Place/Ground (значок команды ) открываем диалоговое окно с набором различных изображений «земли». Для моделирования в PSpice выбирается земля типа 0/Source, имеющая вид:
1.2.3. Подключение источников питания и входных сигналов
Источники питания и входных сигналов находятся в библиотеке source. slb. В качестве источников питания и входных сигналов используется источник VDC ( для цифровых микросхем источники питания не устанавливаются). Входные сигналы задаются с помощью источников VPULSE – источник прямоугольных импульсов, VAC – источник для анализа амплитудно-частотных характеристик, VSIN – источник сигнала синусоидальной формы, VPWL – источник произвольного кусочно-линейного сигнала и др.
Задание параметров источников сигналов см. в [2]. Некоторые источники сигналов и питания приведены на рис.6.
Рис. 6.
Значение параметров источников сигнала задается в диалоговом окне, появляющемся после двойного щелчка ЛКМ на выделенном параметре.
1.2.4. Соединение элементов
Установленные элементы соединяются согласно схеме электрической принципиальной проводниками по команде Place / Wire (значок команды ). Начало ввода цепи отмечается щелчком ЛКМ. Цепь прокладывается движением курсора. Каждый излом фиксируется щелчком ЛКМ. Ввод цепи завершился, если ее конец совпадает с выводом компонента или любой точкой другой цепи. Если Вы не попали курсором на вывод компонента, то появляется предупреждение в виде восклицательного знака. Если при этом завершить проведение цепи, то соединения не будет. Режим ввода цепи завершается нажатием клавиши ESC или выбором команды End Wire в контекстном меню, открываемом щелчком ПКМ.
Методичні вказівки
Тут дані короткі відомості по складанню схеми і її аналізу в системі схемотехнического моделювання Desіgn Lab. Більш докладно див. [1].
Рис. 3. Робоча схема для моделювання однополупериодного випрямляча
Робоча схема досліджуваного випрямляча показана на мал. 3. Для її складання необхідно:
1. Розмістити на робочому полі всі необхідні елементи. Для цього ввійти в бібліотеку моделей ( Ctrl-G або нажати на іконку ), вибрати й перенести на робоче поле елементи, необхідні для побудови схеми (резистор - R; конденсатор - З; діод - Dbreak; трансформатор (вірніше напруга на вторинній обмотці) моделюється за допомогою джерела синусоїдальної напруги - VSІ; земля - EGND).
2. Красиво з елементи, не з'єднуючи їх. Для цього відзначити елемент, клацнувши один раз лівою кнопкою миші, і перетягнути його на потрібне місце. Якщо потрібно повернути елемент на 90 - Ctrl/R.
3. З'єднати елементи між собою відповідно до принципової схеми. Для цього курсор миші перевести в режим малювання сполучних ліній (іконка - ). Підвести олівець до висновку одного з елементів і клацнути лівою кнопкою (ЛК). Підвести олівець до іншої крапки схеми й знову клацнути ЛК. І так далі.
4. Зберегти схему в робочій папці, наприклад, D:\Student\<name>, де <name> - будь-яке ім'я не включає кирилицю, або який-небудь іншої за вказівкою викладача.
5. Установити параметри резисторів і конденсаторів. Для цього двічі клацнути на елемент і у вікні, що виплило, установити необхідні параметри. Для синусоїдального джерела вхідного сигналу встановити амплітуду VAMPL і частоту FREQ відповідно до завдання. Інші параметри дорівнюють нулю.
Для дослідження схеми необхідно:
6. Установити аналіз перехідних процесів за допомогою команди Analіs/ Setup... або нажавши на піктограму . Для режиму Transіent... установити кінцевий час аналізу, приблизно рівним 3...4 періодам. Якщо в наступному розрахунку осциллограммы будуть мати некрасивий вигляд (злами й т.п.), то треба задати гранично максимальний крок інтегрування (Step Ceіlіng), приблизно рівний 0.01 від кінцевого часу аналізу.
7. Для висновку графіків перехідного процесу підключити маркер напруги до виходу схеми й до джерела вхідної напруги.
8. Уключити схему для аналізу (F11) і одержати необхідні осциллограммы.
9. Щоб визначити дані п.3 робочого завдання необхідно включити швидке перетворення Фур'є . По отриманій спектральній характеристиці на частоті f=0 і на основній частоті визначити постійну складову U0 і амплітуду першої гармоніки U1m. (Для підвищення точності включити електронні курсори й змінити межі по осі частот).
10. Для визначення даних п.4 робочого завдання необхідно включити електронні курсори й з їхньою допомогою знайти мінімальне Uн хв і максимальне Uн Макс напруга на навантаженні в сталому режимі. Тоді середнє значення напруги на навантаженні Uн=( Uн хв+ Uн Макс)/2, а пульсація Uн=( Uн Макс - Uн хв). Ці результати зрівняєте з попереднім пунктом.
Короткі відомості
Основними параметрами випрямлячів є:
1) Середнє значення вихідної напруги
.
2) Середнє значення вихідного струму
.
3) Коефіцієнт пульсації вихідної напруги
,
де - амплітуда змінної складової пульсуючої напруги на виході випрямляча.
Однополупериодный випрямляч.
Найпростішим випрямлячем є схема однофазного однополупериодного випрямляча (мал. 1,а).
Розглянемо її роботу в припущенні, що вхідна напруга змінюється за законом Uвх=Umsіn( t). На інтервалі 0 < t <T/2 (мал. 1,б) напівпровідниковий діод VD зміщений у прямому напрямку й напруга, а отже, і струм у навантажувальному резисторі повторюють форму вхідного сигналу.
Рис. 1. Схема однофазного однополупериодного випрямляча (а)
і тимчасові діаграми, що пояснюють його роботу (б)
Як видно, однополупериодное випрямлення має низьку ефективність через високу пульсацію выпрямленного напруги.
|
|
|
|
|
Лабораторна робота № 13 |
|||||
|
|
|
|
|
||||||
Зм. |
Арк. |
№ докум. |
Підпис |
Дата |
||||||
Розроб. |
|
|
|
Ввід та редагування принципової електричної схеми. |
Літера |
Аркуш |
Аркушів |
|||
Перевір. |
|
|
|
н |
|
1 |
2 |
|||
|
|
|
|
5.05010201–38__ |
||||||
Н. контр. |
|
|
|
|||||||
Затв. |
|
|
|