Моделирование схем фильтров и измерение статистических характеристик транзистора с использование пакета MicroCAP

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВО «ВГТУ», ВГТУ)

Факультет радиотехники и электроники

Кафедра системного анализа и управления в медицинских системах

Отчет по лабораторной работе №1,№2

по дисциплине «Системы автоматизированного проектирования медицинской техники»

Темы: «Моделирование схем фильтров и измерение статистических характеристик транзистора с использование пакета MicroCAP. Расчет параметров математической модели аналоговых компонентов с помощью программы MODEL. Моделирование избирательного усилителя и амплитудного детектора»

Выполнила студентка        4 курса бБМ-41                                             Е.В. Кондаурова

Подпись, дата                    Инициалы, фамилия

Проверила                                                                     канд.тех.наук, доц Е.И. Новикова

Подпись, дата                             Инициалы, фамилия

Защищен                                         Оценка                                                                      .
                               дата

2019

Целью лабораторных работ №1 и № 2 является приобретение навыков анализа и корректировки принципиальных электрических систем.

В результате выполнения работ необходимо:

а) проводить анализ переходных процессов схемы;

б) рассчитывать частотные параметры;

в) рассчитывать параметры математической модели аналоговых компонентов с помощью программы MODEL;

г) проводить моделирование схемы;

д) рассчитывать характеристики при вариации параметров;

е) определять передаточные функции по постоянному току.

Используемые программно – аппаратные средства: ПЭВМ класса IBM стандартной конфигурации, пакет Micro CAP, Ecxel.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Тема: «Моделирование схем фильтров и измерение статистических характеристик транзистора с использование пакета MicroCAP»

Вариант № 2

Ход лабораторной работы:

1.1. Построили принципиальные схемы ФВЧ и РФ в программе Micro-CAP, которые приведены на рисунке 1.

[pic 1][pic 2]

Рисунок 1 – Схемы ФВЧ и РФ (справа налево)

1.2. Построены графики АЧХ и ФЧХ данных фильтров и измерены на них основные характеристики фильтров.

Для ФВЧ найдена граничная частота по уровню -3 дБ, значение которой приведено на рисунке 2.

Постоянную времени определим как: R * C = 1nF * 10k = 10-8с.

[pic 3]

Рисунок 2 - Графики АЧХ и ФЧХ ФВЧ со значением граничной частоты

Для РФ определена полоса пропускания по уровню -3 дБ, значение которой представлено на рисунке 3. Найденное значение резонансной частоты представлено на рисунке 4. Добротность данного фильтра найдем из формулы:

[pic 4]

где [pic 5] - резонансная частота, [pic 6] - полоса пропускания.

[pic 7]

Рисунок 3 - Графики АЧХ и ФЧХ РФ со значениями полосы пропускания

[pic 8]

Рисунок 4 – Значение резонансной частоты

1.3. На рисунке 5 приведены переходные процессы в фильре ВЧ, зеленым цветом – спектр выходного сигнала (анализ Фурье).

Затем измерили время установившегося значения, которое составио 1,009u.

[pic 9]

[pic 10]

Рисунок 4 – Переходные процессы ФВЧ на выходе и спектр выходных сигналов

1.4. Проведен многовариантный анализ РФ при варьировании значений сопротивления резистора R5 от 1  до 100 кОм, с шагом 5 кОм и получили результат, представленный на рисунке 6.

[pic 11]

Рисунок 6 – Многовариантный анализ РФ

2 Далее мы собрали схему измерения статических выхоных характеристик биполярноо n-p-n транзистора 2218 7V. Схема представлена на рисунке 7.