3.4. Исследования схемы с помощью измерителя частотных характеристик

При использовании виртуального измерителя частотных характеристик параметры сигнала функционального генератора или любого другого источника входного переменного напряжения на результаты измерения не влияют. Лицевая панель измерителя частотных характеристик позволяет выбрать режим исследования амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) при нажатой кнопке MAGNITUDE и фазочастотной характеристики (ФЧХ) при нажатой кнопке PHASE. По оси частот (HORISONTAL) графики могут строиться в линейном (кнопка LIN) или логарифмическом (кнопка LOG) масштабах. АЧХ отображается либо в логарифмическом (кнопка LOG), либо в линейном (кнопка LIN) масштабах. Пределы изменения частоты, амплитуды и фазы устанавливаются с помощью кнопок в окошках F – максимальное и I –минимальное значение параметра. Значения коэффициента передачи или сдвига фаз и частоты, измеренные с помощью вертикальной визирной линии, отображаются в окошках в правом нижнем углу прибора. Визирная линия, находящаяся в исходном состоянии в начале координат, перемещается кнопками ← , → или мышью.

3.4.1. Соберите схему, показанную на рис.2,b.

3.4.2. Начните исследования, установив достаточно малую ёмкость конденсатора С2, например (1..5) пФ. Такая ёмкость практически всегда присутствует в схеме устройства в виде ёмкости монтажа. Установите линейный масштаб и пределы измерения АЧХ от F=1 до I=0,01 при логарифмическом изменении частоты в пределах от минимального значения I=1 Гц до максимального F=100 МГц. Измерьте АЧХ. Подготовьте в отчёте оси координат для построения АЧХ. Воспользовавшись визирной линией, перенесите 5-6 результатов измерения в виде точек на графике. Переключите прибор в режим измерения ФЧХ, установив пределы измерения фазы от +90⁰ до – 90⁰. Постройте в отчёте фазочастотную характеристику. Измерьте частоту, на которой сдвиг фаз равен +45⁰. Измерьте по АЧХ на этой же частоте коэффициент передачи цепи.

Для объяснения полученных результатов воспользуйтесь учебником по теоретическим основам электротехники или пособиями [3 и 6], в которых объясняются свойства цепей первого и второго порядка.

3.4.3. Измените ёмкость конденсатора С2, установив значение 0,01 мкФ. Повторите эксперимент по пункту 3.4.2, расположив новые АЧХ и ФЧХ на ранее построенных графиках. Попробуйте объяснить полученные результаты.

3.4.4. Воспользуйтесь логарифмическим масштабом и постройте логарифмическую частотную характеристику (ЛАЧХ) цепи.

4. Содержание отчёта

4.1. Схемы и результаты исследований, выполненных в лаборатории.

4.2. Объяснение полученных результатов (воспользуйтесь методическими материалами, приведёнными в учебных пособиях [3, разделы 1 и 2], [4, разделы 3 и 4] и пособием [6].

Режимы моделирования и анализа схем электронных устройств

1. Цель лабораторной работы

Познакомиться с особенностями использования режимов моделирования схем в виртуальной электронной лаборатории на базе программного комплекса Electronics Workbench [2], [3, раздел 2].

После выполнения лабораторной работы студент должен уметь применять режимы Analysis>DC Operating Point, Analysis>DC Sweep моделирования по постоянному току и режимы Analysis>AC Frequency, Analysis>Trancient моделирования по переменному току для выяснения свойств простейших схем электронных устройств.