SYMULACJA UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH

SYMULACJA UKŁADÓW ELEKTRONICZNYCH ćwiczenie 2 - układy prostych filtrów pasywnych RC 1) filtr dolnoprzepustowy rysunek 1 V we R=1k C=1u V wy a)  Na rysunku 1 przedstawiony jest układ jednobiegunowego pasywnego filtru dolnoprzepustowego. Przed przystąpieniem do wykonywania analiz w programie Spice obliczyć wartość częstotliwości trzydecybelowej   dB f 3  tego układu. Następnie zapisać topologię układu w programie Spice i wyznaczyć za pomocą analizy .AC charakterystyki małosygnałowe układu (ustanowić dekadową zmianę częstotliwości oraz początek i koniec analizy kilka dekad odpowiednio poniżej i powyżej częstotliwości   dB f 3 ). Z charakterystyki amplitudowej odczytać wartość  dB f 3  i porównać z obliczeniami. Wyznaczyć nachylenie tej charakterystyki w obszarze, gdzie to nachylenie ma stałą wartość, dla wyższych częstotliwości (w dB/dek - należy odczytać wartości wzmocnienia na początku i końcu dowolnej dekady w rozpatrywanym zakresie). Wskazówka: można uaktywnić dwa kursory na wykresie. Odczytać wartość przesunięcia fazowego dla częstotliwości   dB f 3 . Odczytać wartości amplitudy oraz fazy dla częstotliwości  dB f f 3 1 1 . 0 ⋅ =  i  dB f f 3 2 10 ⋅ = . Powyższy układ jest nazywany układem całkującym. Określić dla jakich częstotliwości układ ten całkuje sygnał wejściowy. Wskazówka:  ò → x x cos sin , zastanowić się, jakie jest przesunięcie fazowe pomiędzy sin x  i cos x . UWAGA:  źródło wejściowe dobrać ze współczynnikiem proporcjonalności (amplitudą małosygnałową) równym 1; wówczas wzmocnienie układu można obserwować poprzez wyznaczanie sygnału wyjściowego (nie trzeba dzielić  we wy U U / ). b)  Za pomocą analizy .TRAN wyznaczyć odpowiedzi układu z rysunku 1 na sygnały sinusoidalne o częstotliwościach kolejno  1 f  ,   dB f 3 ,  2 f  (należy przy tym pamiętać o modyfikowaniu parametrów analizy .TRAN). Czy wartości tłumienia i przesunięcia fazowego odczytane bądź oszacowane z tych przebiegów pokrywają się z otrzymanymi w punkcie a)? Obserwować sygnał wyjściowy na tle sygnału wejściowego! c)  Wyznaczyć odpowiedzi układu na sygnały prostokątne o częstotliwościach kolejno  1 f  ,   dB f 3 ,  2 f . Dla której częstotliwości obserwujemy całkowanie? Co dzieje się ze składową stałą sygnału wejściowego (przeprowadzić kilka analiz z różnymi współczynnikami wypełnienia fali prostokątnej i różnymi składowymi stałymi; przypomnieć sobie, jaka jest matematyczna interpretacja całki z wykresu)? Przeprowadzić analizę dla bardzo dużej, w porównaniu do   dB f 3 , częstotliwości sygnału prostokątnego

(…)

…? Dla jakich częstotliwości jest to układ różniczkujący?
3) sonda bierna
oscyloskop
sonda
eg
rysunek 3
Rg
Cs
Ck
Vwes Rs
Vweo
Cs=2p
Rs=9M
Rosc
Cosc
Cosc=18p
Rosc=1M
a) Pominąć Rg oraz Ck (zauważ, że pominięcie Ck odpowiada podłączeniu typu „DC coupling” w
kanale wejściowym oscyloskopu). Dla wartości elementów na rysunku 3 sonda wraz z układem
wejściowym oscyloskopu stanowi dzielnik skompensowany. Zaobserwować…
... zobacz całą notatkę