close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Багмет

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова"
Факультет информационных технологий
Кафедра информационных технологий
Отчет защищен с оценкой .
Преподаватель Юшкова В.Б.
(подпись) (и.о. фамилия) " " 2013 г.
Отчет
по практической работе №1
"Ознакомление с работой в системе моделирования Micro-Cap"
по дисциплине "Физические основы получения информации"
ПР 200100.03.000 О . Студент группы ПС-12 Багмет А. С.
Преподаватель старший преподаватель Юшкова В.Б.
должность, ученая степень и.о., фамилия
БАРНАУЛ 2013
Введение
Исследование процессов в неэлектрических системах (механических, акустических, тепловых, гидравлических и др.) или частично неэлектрических (например, в электромеханических) часто производят на электрических моделях-аналогах. Стремление использовать для этой цели электрические модели объясняется тем, что 1) электрические параметры можно легко изменять в широких пределах; 2) токи и напряжения можно измерять с большой точностью; 3) токи и напряжения относительно просто записать на осциллографе. В качестве неэлектрических будем рассматривать механические системы.
Механические системы подразделяют на системы поступательного, вращательного и поступательно - вращательного движения. В каждой из этих систем могут быть активные и пассивные элементы.
Активными являются источники силы и источники скорости для систем поступательного движения и источники вращающего момента и угловой скорости для систем вращательного движения.
Пассивными являются элементы упругости, трения и массы. Как и при рассмотрении электрических цепей, эти элементы часто идеализируют, например, считают, что идеальная пружина обладает только упругостью и не имеет массы.
Для заданной механической системы сначала составляют схему замещения, а затем, используя аналогию между механическими и электрическими величинами, образуют электрическую схему аналог, которую и подвергают исследованию.
Перед составлением схемы замещения механической системы необходимо:
1) выбрать систему отсчета для сил и скоростей (или собственно для вращающих моментов и угловых скоростей);
2) соединить между собой узлы, имеющие одинаковую скорость или одинаковую величину смещения;
3) соединить неподвижные узлы в один узел;
4) на схеме замещения между соответствующими узлами изобразить активные и пассивные элементы, имеющиеся в изучаемой системе.
Между отдельными элементами механической системы и элементами соответствующей электрической модели может быть аналогия двух типов в соответствии с тем, что для каждой электрической цепи может быть составлена дуальная ей цепь.
В первом типе аналогий сопоставимыми величинами являются: сила - напряжение, скорость - ток, масса - индуктивность, податливость пружины - емкость, сопротивление трения - электрическое сопротивление.
Во втором типе аналогий сопоставимыми величинами являются: сила - ток, скорость - напряжение, масса - емкость, податливость - индуктивность, сопротивление трения - электрическая проводимость.
Весьма удобным инструментом для выполнения подобных расчетов на компьютере может стать система Micro-Cap.
Практическая часть
Системные требования: Pentium-150MHz, 16Mb RAM, Windows 9x или Windows NT, Microsoft Word, Micro-Cap.
Цель работы: Научиться создавать расчетные схемы и выполнять их расчет по постоянному току, по переменному току, а также производить анализ переходных процессов.
Порядок выполнения работы:
Задание 1: Исследовать вольт-амперную характеристику диода.
Вариант 1 . Диод 1N3016A
1. Схема для исследования вольт-амперных характеристик диодов
Рисунок 1.1 - Схема для исследования вольт-амперных характеристик диодов
2. Вольт-амперная характеристика
Рисунок 1.2 - Вольт-амперная характеристика
3. Семейство вольт-амперных характеристик с зависимостью от температуры
Рисунок 1.3 - Семейство вольт-амперных характеристик с зависимостью от температуры
Задание 2: Исследовать простейшую электрическую цепь по переменному току. Построить амплитудно - частотную характеристику.
ВариантR1, ОмC1L183001 нФ100 мГнТаблица 1 - Параметры колебательного контура 1. Колебательная RLC-цепь. Метками Out обозначен выходной зажим.
Рисунок 2.1 - Колебательная RLC-цепь.
2. Логарифмическая АЧХ колебательного контура в широком диапазоне частот
Рисунок 2.2 - Логарифмическая АЧХ колебательного контура в широком диапазоне частот
Околорезонансный диапазон частот 10 КГц -100 КГц
3. АЧХ в линейном масштабе. Определение полосы пропускания колебательного контура
Рисунок 2.3 - АЧХ в линейном масштабе. С максимальной точкой.
Рисунок 2.4 - АЧХ в линейном масштабе. С резонансной частотой контура
4. Добротность Q колебательного контура по графику:
1. ,
Q = 33.242*103
где
f0 - резонансная частота;
Δf0.707 - полоса пропускания контура по уровню 0.707.
Подсчитать добротность и резонансную частоту колебательного контура по номиналам элементов и сравнить со значениями, полученными в предыдущем пункте:
2. , 3. Q = 33.3
f0 = 15.915*103
4. Семейство АЧХ в зависимости от сопротивления резистора R1, от емкости С1 и индуктивности L1.
Рисунок 2.5 - Семейство АЧХ в зависимости от сопротивления резистора R1.
Рисунок 2.6 - Семейство АЧХ в зависимости от емкости С1
Рисунок 2.7 - Семейство АЧХ в зависимости от индуктивности L1.
Рисунок 2.8 - АЧХ и ФЧХ на одном графике
Задание 3: Исследовать простейшую электрическую цепь в режиме анализа переходных процессов.
В схему, исследованную в предыдущем задании, вносят следующие изменения:
1. генератор синусоидальных колебаний V1 заменяют источником сигналов произвольной формы E1 (пункт меню Component\Analog Primitives\Function Sources\NFV);
2. будет установлен генератор, форма сигналов которого, определяется функцией времени. В первом примере зададим выходной сигнал генератора - постоянное напряжение 1Вольт
Рисунок 3.1 - Колебательная RLC-цепь, подготовленная к анализу переходных процессов.
3. Форма выходного сигнала схемы при подаче на вход постоянного напряжения 1В
Рисунок 3.2 - Затухающие колебания в контуре при подаче на вход постоянного напряжения 1Вольт.
4. Временная зависимость выходного сигнала, второй график спектр выходного сигнала.
Рисунок 3.3 - Переходный процесс установления выходного сигнала при подаче на вход гармонического сигнала частоты, близкой к резонансу и его спектр.
Вывод: Научились создавать расчетные схемы и выполнять их расчет по постоянному току, по переменному току, а также производить анализ переходных процессов.
Список литературы: 1. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Л. А. Бессонов М.: Высш. шк., 1996, 638 с.
2. Теоретические основы электротехники. Том 1. Л. Р. Нейман, К. С. Димирчян Л.: Энергоиздат, 1981, 536с.
3. ГОСТ 2.105-95
4. Методические указания "Физические основы получения информации" Е.М.Патрушев, Т.В. Патрушева 2012
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
34
Размер файла
300 Кб
Теги
багмет
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа