Модели аналоговых компонентов программного пакета MC8
Трейдинг криптовалют на полном автомате по криптосигналам. Сигналы из первых рук от мощного торгового робота и команды из реальных профессиональных трейдеров с опытом трейдинга более 7 лет. Удобная система мгновенных уведомлений о новых сигналах в Телеграмм. Сопровождение сделок и индивидуальная помощь каждому. Сигналы просты для понимания как для начинающих, так и для опытных трейдеров. Акция. Посетителям нашего сайта первый месяц абсолютно бесплатно .
Глава 3. Источники сигналов
Программа Micro-Cap 8 содержит модели источников сигналов различного назначения [1].
Function Sources – функциональные источники сигналов задаются функциональными зависимостями во времени (например, VALUE=5*Sin(2*PI*1E6*T) – гармоническое колебание с амплитудой 5 В и частотой 1 МГц).
Laplace Sources, Z Transform Sources – линейные управляемые ист
очники, задаваемые преобразованиями Лапласа и Z-преобразованиями. Эти источники используются при расчете частотных характеристик и проведении других видов анализа.
Dependent Sources – линейные и нелинейные зависимые источники. Линейные зависимые источники в формате схем МС задаются двумя атрибутами: PART: , VALUE: . Управляемые источники с нелинейной зависимостью описываются более сложными математическими выражениями, например, полиномиальной функцией. В программе MC8 имеется четыре типа линейных и нелинейных зависимых источника:
— источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН);
— источник тока, управляемый током (ИТУТ);
— источник напряжения, управляемый током (ИНУТ);
— источник тока, управляемый напряжением (ИТУН).
Наиболее часто используемые при моделировании схем источники сигналов объединены в библиотеке Analog Primitives в каталог Waveform Sources, а способы их задания в формате схем МС приводятся ниже.
3.1 Независимые источники постоянного напряжения и тока
Графические изображения источника постоянного напряжения (Battery), источника фиксированного смещения для аналоговых цепей (Fixed Analog) и источника постоянного тока (ISource) показаны на рис. 6. В формате схем МС они задаются одинаковым способом, т.е. после выбора данных компонентов (или после двойного щелчка по компоненту) появляется окно задания параметров источника. Далее указываются значения атрибутов PART: и VALUE: . Упомянутые выше источники являются идеальными, т.е. внутреннее сопротивление источников напряжения равно нулю, а источника тока – бесконечности.
3.2 Источники импульсного и синусоидального сигналов
Источники импульсного напряжения (Pulse Source) в формате MC8 имеют одинаковые параметры модели (табл 3). На рис. 7 показано графическое изображение импульсного источника и форма генерируемого импульсного сигнала. В зависимости от соотношения
Начало плоской вершины импульса
Конец плоской вершины импульса
Момент достижения уровня VZERO (конец заднего фронта)
параметров сигнала в окне задания имени модели предусмотрены следующие названия моделей источников импульсного напряжения (атрибут MODEL: ), формирующих импульсные сигналы разной формы:
IMPULSE – импульсный сигнал с нулевой длительностью фронтов (P1=P2, P3=P4) и площадью импульса, равной 1, при этом длительность импульса (P4-P1) близка к нулю (приближенная модель д-импульса);
PULSE – импульсный сигнал, показанный на рис. 7;
SAWTOOTH – пилообразный импульсный сигнал, длительность переднего фронта которого (P2-P1) равна длительности самого импульса (P4-P1), а длительность вершины равна нулю (P3-P2=0);
SQUARE – импульсный сигнал с нулевой длительностью фронтов (прямоугольный сигнал), а при длительности вершины импульса, равной половине периода повторения, такой сигнал называется меандром;
TRIANGLE – импульсный сигнал, имеющий форму треугольника (в частности, при P2-P1=P4-P3 и P3-P2=0 – сигнал приобретает форму равнобедренного треугольника).
Конечно, с точки зрения моделирования данное деление весьма условно, поскольку, выбрав, например, MODEL=TRIANGLE можно переопределить значения параметров Pi и получить форму сигнала, приведенную на рис. 7. Модель источника Pulse Source является идеальной, т.е. внутреннее сопротивление генератора равно нулю.
Источник синусоидального напряжения (Sine Source) в отличие от импульсного источника представлен в MC8 моделью, внутреннее сопротивление которого может быть задано пользователем. Принятое в MC8 графическое изображение генератора показано на рис. 8. После выбора модели генератора MODEL=GENARAL открывается окно задания параметров источника, список которых представлен в табл. 4. Имя модели впоследствии пользователь может отредактировать по своему усмотрению, например, как показано на рис. 8, имя атрибута MODEL=1 MHZ.
Источник
Источник синусоидального напряжения microcap
Лабораторная работа №1 Визуальное моделирование последовательной электрической цепи
Лабораторная работа №2 Визуальное моделирование смешанной электрической цепи
Лабораторная работа №3 Визуальное моделирование электрической цепи с тремя параллельными ветвями
Лабораторная работа №4 Моделирование электрических цепей с синусоидальным источником напряжения
Лабораторная работа №5 Моделирование последовательной электрической цепи с синусоидальным источником напряжения
Лабораторная работа №6 Моделирование параллельной электрической цепи с синусоидальным источником напряжения
Для анализа электромагнитных процессов в энергетических системах широко применяются PSpice — технологии, например программа визуального моделирования Micro-Cap V, порядок работы с которой рассмотрен ниже.
     Запуск управляющей оболочки производится установкой пакета MICRO — CAP V и запуском исполняемого файла MC5.EXE. Для запуска этой программы необходимо войти в меню Пуск — Программы — Micro-Cap V — Micro-Cap V или нажатием ярлыка на рабочем столе.
     После вызова программы MC5 на экране появится основное окно программы (рисунок 1).
Рисунок 1
     После того как появилось рабочее окно программы, в верхней строке которого мы увидим меню команд (рисунок 1). Ниже расположена панель инструментов. Пространство на белом фоном ниже панели инструментов называется рабочей областью или окно редактора схем.
     Системное меню или меню команд является главным меню пакета MICRO — CAP V. Оно содержит следующие разделы File, Edit, Component, Windows, Options, Analysis, Help.
     Системное меню. Первый раздел в меню команд называется File. В этом разделе мы можем сохранить схему, открыть ее, или же создать новую, все это можно сделать, войдя в меню команд File(Файл). Для этого надо подвести курсор мыши к названию раздела File и нажать левую кнопку мыши. После этого появится окно как показано на рисунке 2. Выбор других команд системного меню осуществляется аналогичным образом. Наиболее используемые команды, которые нам потребуются для дальнейшей работы — это New (Новый), Open (Открыть), Save (Сохранить) и Save As…(Сохранить как).
    
Рисунок 2
     1) Создание новой схемы. Вначале мышкой выбирается режим File. По команде New (Ctrl + N) предлагается сделать выбор (рисунок 3).
Рисунок 3
     Выбираем тип файлов Schematic и нажимаем «кнопку» OK.
     2) Загрузка схемы. Для загрузки готовой схемы выбираем команды File — Open (Ctrl +O). В открывшемся окне выбираем каталог C:\MC5\DATA, в котором находятся файлы схем.
     3) Сохранение схемы. Для сохранения схемы из активного окна используется команда File — Save (Ctrl + S). Для того чтобы сохранить схему под новым именем, необходимо воспользоваться командой File — Save As… Новое имя схемы должно содержать не более 8 букв и цифр. Имя должно начинаться с буквы.
     Созданную схему можно редактировать, для этого надо выбрать курсором мыши в меню команд поле Edit (Редактирование) (рисунок 4). После этого в окне появится список команд для редактирования схемы. Для работы нам понадобятся следующие команды: Undo — отменить последнее действие, Cut — вырезать объект, Copy — копировать объект, Paste — вставить последнее копирование, Clear — удалить (очистить). Для выполнения последних четырех команд необходимо предварительно выделить объект, как показано на рисунке 4. Для этого укажите на него курсором и нажмите один раз на левую кнопку мыши.
Рисунок 4
     Для создания схемы необходима библиотека компонентов, с помощью которой выбираются необходимые элементы схемы. Для этого необходимо войти в меню команд и выбрать Component (Компонент), как показано на рисунке 5. В открытом окне представится полный список компонентов, из которых можно выбрать любой необходимый, выбрав его курсором. Затем щелкаем левой кнопкой мыши на выбранный элемент и повторно щелкаем на то место на рабочем столе, куда хотим поместить этот компонент. Более подробное описание компонентов будет рассмотрено ниже.
Рисунок 5
     Следующий раздел в командном меню Windows (Окна) позволяет работать с окнами рабочей области. Вид окна Windows показан на рисунке 6.
     С помощью этой команды, окна можно расположить каскадом (Cascade), вертикально (Vertical), горизонтально (Horizontal) и в развернутом виде (Maximize). В этом же разделе меню можно, как увеличивать размер схемы на экране (Zoom-In), так и уменьшать (Zoom-Out). Остальные команды данного раздела не понадобятся, поэтому мы их рассматривать не будем.
     Раздел под названием Options (опции) (рисунок 7) содержит команды выборов режима редактирования и задания различных параметров программы. Основные команды, находящиеся в данном разделе, которые нам понадобятся для дальнейшей работы, вынесены в строку панель инструментов.
     Последний пункт меню Analysis содержит перечень режимов моделирования, как показано на рисунке 8:
Transient Analysis…(Alt+1) — анализ переходных процессов;
AC Analysis…(Alt+2) — анализ частотных характеристик;
DC Analysis…(Alt+3) — анализ передаточных функций по постоянному току;
Probe Transient Analysis… — анализ переходных процессов и отображе-ние их результатов в режиме Probe;
Probe AC Analysis… — Анализ частотных характеристик и отображение их результатов в режиме Probe;
Probe DC Analysis… — Анализ передаточных функций по постоянному току и отображение их результатов в режиме Probe.
     Из представленного меню нам понадобится только пункт Transient Analysis. Поэтому остальные пункты меню Analysis рассматривать не будем.
     После перехода в режим анализа переходных процессов программа осуществляет проверку правильности составления схемы. При отсутствии ошибок в схеме программа составляет ее топологическое описание, выполняет подготовку к численному расчету переходных процессов и открывает окно задания параметров моделирования Transient Analysis Limits (рисунок 9).
Рисунок 9
     В окне задания параметров расчета переходных процессов, показанном на рисунке 9, имеются следующие разделы: команды, числовые параметры, выражения и опции.
     Рассмотрим раздел команды, включающий в себя:
Run — начало моделирования. Щелчок на пиктограмме в строке инструментов или нажатие F2 также начинает моделирование. Моделирование может быть остановлено в любой момент нажатием на пиктограмму или клавишу Esc;
Add — добавление еще одной строки спецификации вывода результатов после строки, отмеченной курсором. На этой строке устанавливается способ отображения результатов и аналитические выражения для построения графиков;
Expand — открытие дополнительного окна для ввода текста большого размера при расположении курсора в одной из граф, содержащих выражения, например Y Expression;
Stepping — открытие диалогового окна задания вариации параметров.
     В раздел числовые параметры входят:
Time Range — спецификация конечного и начального времени расчета переходных процессов по формату Tmax, [Tmin]; по умолчанию назначается Tmin=0. Например, спецификация «5ms» задает интервал моделирования от 0,4 до 1,2 мс;
Maximum Time Step — максимальный шаг интегрирования.
Number of Points — количество точек, выводимых в таблицы, т.е. количество строк в таблице вывода результатов; по умолчанию 51.
Temperature — диапазон изменения температуры.
     Раздел выражения содержит:
X Expression — имя переменной, откладываемой по оси Х. Обычно при анализе переходных процессов по этой оси откладывается время (переменная Т).
Y Expression — математическое выражение для переменной, откладываемой по оси Y. Это может быть простая переменная типа напряжения в узле V(5), падения напряжения на двухполюсном компоненте V(L1) или тока ветви I (2,3), I (L1), или математическое выражение, например, V(VCC)*I(VCC).
X Range — максимальное и минимальное значение переменной Х на графике High,[Low]. Для автоматического выбора диапазона переменных в этой графе указывается Auto.
Y Range — максимальное и минимальное значения переменной Y на графике. Для автоматического выбора диапазона переменных в этой графе указывается Auto.
     В разделе опции предполагается осуществить выбор режимов исследования:
Operation Point — включение режима по постоянному току перед началом каждого расчета переходных процессов. Данные этого режима заменяют значения всех начальных условий, если они были установлены;
Operation Point Only — расчет только режима по постоянному току (расчет переходных процессов не производится);
Auto Scale Ranges — присвоение признака автоматического масштабирования «Auto» по осям X, Y для каждого нового варианта расчетов. Если эта опция выключена, то принимаются во внимание масштабы, указанные в графах X Range, Y Range.
     Описание панели инструментов. Панель инструментов необходима для вызова наиболее употребительных команд. Наиболее употребительные команды вызываются нажатием на пиктограммы или комбинации «горячих» клавиш (рисунок 10).
1 — Выбор. Отдельный элемент выбирается щелчком мыши;
2 — Добавление компонентов в схему;
3 — Нанесение на схему текстовых надписей;
4 — Ввод ортогональных проводников;
5 — Ввод цепей под произвольным углом;
6 — Рисование графических объектов;
7 — Ввод маркеров для быстрой навигации на схеме;
8 — Вывод информации о параметрах выбранного щелчком мыши компонента с возможностью редактирования;
9 — Вызов текстовой информации о модели компонента;
10 — Отмена последней команды редактирования;
11 — Удаление выбранного объекта и размещение его в буфер обмена;
12 — Копирование выбранного объекта в буфер обмена;
13 — Копирование содержания буфера обмена в текущее окно, точка привязки указывается курсором и отмечается щелчком мыши;
14 — Удаление выбранного объекта без копирования в буфер обмена;
15 — Каскадное расположение открытых окон;
16 — Последовательное расположение открытых окон по вертикали;
17 — Последовательное расположение окон по горизонтали;
18 — Максимизация выбранного окна схем или его иконки;
19 — Копирование фрагмента схемы указанное количество раз. Копирование производится по горизонтали или по вертикали или в обоих направлениях;
20 — Создание зеркального отображения фрагмента схемы;
21 — Вращение фрагмента схемы на 90° против часовой стрелки;
22 — Зеркальное отображение относительно оси Y, расположенной посредине выбранной области;
23 — Зеркальное отображение относительно оси X, расположенной посредине выбранной области;
24 — Поиск в текущем окне схем или текста разнообразных объектов4
25 — Вызов встроенного калькулятора;
26 — Открытие существующего файла;
27 — Сохранение схемы из активного окна с использованием имени и пути;
28 — Восстановление содержания файла текущего окна с диска;
29 — Размещение в окне текста описания моделей компонентов, которые еще не были помещены в него;
30 — Создание текстового файла в формате SPICE 2G или PSpice;
31 — Открытие диалогового окна для изменения назначения цвета разных объектов, шрифтов и других параметров;
32 — Задание глобальных параметров, определяющих режим моделирования;
33 — Увеличение масштаба изображения;
34 — Уменьшение масштаба изображения;
36 — Позиционные обозначения компонентов;
38 — Узловые потенциалы аналоговых узлов в режиме по постоянному току;
     Изучение основ программирования в системе Micro-Cap V
     1.2 Задачи работы
     Освоить приемы работы с системой Micro-Cap V
     1.3 Содержание работы
     1.3.1 Запустить приложение Micro-Cap V.
     1.3.2 Создайте принципиальную схему, представленную на рисунке 11. Данная схема состоит из последовательно соединенных, постоянной ЭДС Е = 1В и активных сопротивлений R1 и R2. При этом сопротивление R1 = 10 Ом и не изменяется в процессе моделирования.
     Список допустимых номиналов включает в себя диапазон изменения сопротивления R2 от 0 до 25 Ом. Шаг изменения сопротивления 5 Ом.
     1.4 Требования к отчету
     Отчет должен содержать: название работы, постановку задачи исследования, результаты вычислений, а также сведения о последовательности ее выполнения.
     1.5 Библиография
     1.5.1 Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования Micro-Cap V. — М: «СОЛОН», 1997. — 270.
     1.5.2 Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учеб. пособие для студ. вузов по спец. «Электротехника, электроме-ханика, электротехнологии». — 9-е изд. перераб. и доп. — М.: Высш. щкола, 1996. — 637 с.
Рисунок 11
     1.6 Общие положения
     Новая схема создается по команде File-New (рисунок 1). В результате открывается пустой экран, на котором создается новая схема. Первоначально рекомендуется нажатием на пиктограмму (рисунок 10, поз.42) нанести на экран координатную сетку для упрощения построения схемы. Шаг сетки 0,1 дюйма или 2.5 мм.
     Перед добавлением элемента в схему его нужно выбрать в меню Component, как показано на рисунке 5. Выбранный компонент размещается на схеме щелчком мыши. Нажатую кнопку мыши не нужно отпускать, пока компонент перемещением курсора не будет размещен в нужное место схемы. Компонент поворачивается на 90° нажатием правой кнопки (до отпускания левой кнопки). Фиксация компонента на схеме выполняется отпусканием кнопки мыши.
     После ввода в схему компонента появляется диалоговое окно атрибутов, как показано на рисунке 12.
     Простейшие компоненты, такие как резистор, конденсатор, индуктивность, источник постоянного напряжения и т.п., имеют минимальный набор атрибутов, к которым относятся позиционное обозначение PART (например, R1, R2, RC, C1) и номинальное значение параметра VALUE с указанием единиц измерения (например, 2.2к, 100pF, 15u). Ввод номинальных значений осуществляется в строке Value.
     Количество атрибутов определяется типом компонента. Каждый атрибут имеет свое имя (Name) и значение (Value).В списке атрибутов курсором выбирается нужный атрибут и в строках Name, Value вводится его имя и значение. С помощью панелей управления Display задается видимость имени и значения атрибута на схеме.
     Большинство компонентов (за исключением простейших — типа резистора, конденсатора, индуктивности, источника постоянного напряжения и т.п.) имеют атрибут имени модели MODEL, как показано на рисунке 13.
     Режим ввода соединительных проводников включается щелчком мыши по пиктограмме (рисунок 10, поз.4) или выбором команды Options-Mode-Wire или нажатием комбинации клавиш Ctrl+W.
     Начало проводника отмечается щелчком мыши на выводе компонента. Не отпуская левую клавишу мыши, наносят проводник на чертеж. Отпускание клавиши фиксирует завершение соединения.
Рисунок 13
     Ввод проводников под произвольным углом выполняется в режиме Options-Mode-WireD или нажатием на пиктограмму (рисунок 10, поз. 5).
     На схему могут быть нанесены текстовые надписи двух типов. Во-первых, это атрибуты отдельных компонентов. Во-вторых, это имена цепей и описания моделей компонентов, а также любые произвольные текстовые комментарии.
     Нанесение текстовых надписей второго типа производится в режиме Options-Mode-Text, активизируемом также нажатием комбинации клавиш Ctrl+T или щелчком мыши по пиктограмме (рисунок 10, поз.3). Курсор помещается в точку схемы, где должен начинаться текст и нажимается левая клавиша мыши. Текст заносится в открывающемся окне, завершение его ввода производится клавишей Enter. Высвечивание текстовых надписей выполняется нажатием пиктограммы (рисунок 10, поз.35).
     Для редактирования схемы и текстовых надписей нужно перейти в режим выбора нажатием пиктограммы (рисунок 10, поз.1) и дважды щелкнуть мышью на выбранном элементе или тексте.
     В Micro-Cap V приняты следующие обозначения степени:
     Например, 1 мА = 0,001 А = 1 m.
     В первую очередь необходимо установить элементы схемы на рабочем поле. Для этого с помощью курсора мыши входим в меню Component — Wave-form sources — V, выбираем источник постоянного напряжения V1 и устанавливаем в рабочее окно. Записываем в него требуемое номинальное значение. Аналогичным образом выбираются активные сопротивления R1 и R2. Для этого входим в меню Component — Analog Primitives — Passive Components — Resistor, выбираем его и также устанавливаем на рабочем поле. Задайте первоначальное значение сопротивления R2 равным 1Ом. После чего необходимо соединить все элементы в одну последовательную цепь. Это выполняется так как описано в разделе Общие положения. Необходимым условием работы любой схемы, созданной в данном пакете, является наличие заземления. Заземление устанавливается с помощью команды меню Component — Analog Primitives — Connectors — Ground.
     Чтобы выполнить указанные выше задания необходимо воспользоваться функцией анализа переходных процессов. Выбираем в командном меню Analysis — Transient Analysis (рисунок 9). В открывшемся окне Transient Analysis Limits вводим следующие параметры:
Диапазон моделирования — Time Range: 10 мс;
Устанавливаем галочку в опцию автоматического масштабирования — Auto Scale Ranges, во всех остальных графах галочек не должно быть;
Задаем имя переменной по оси — X Expression: Т;
В графе P в каждой строке указываем числа от 1 до 3 для того чтобы по-строить графики в разных окнах;
Задаем выражения для переменных откладываемых по оси — Y Expression:
Нажимаем кнопку Run. Для того чтобы мы могли одновременно увидеть окно схемы и окно построенного графика необходимо нажать на пиктограмму (рисунок 10, поз16). На экране появится окно, показанное на Рисунке 14.
     Для определения значения сопротивления R2, при котором выделяемая на нем мощность будет максимальной, необходимо воспользоваться командой Stepping в окне Transient Analysis Limits. Данная команда позволяет задавать диапазон изменения номинального значения соответствующего параметра, т.е. строятся кривые переходных процессов при различных номинальных значениях.
    
Рисунок 14
     При выборе команды Stepping появляется новое окно, показанное на рисунке 15.
Рисунок 15
     В появившемся на экране окне появятся следующие поля:
Step What — выбирается элемент из списка всех элементов схемы, выбираем R2;
From — начальное номинальное значение варьируемого параметра, устанавливаем равным нулю;
To — конечное номинальное значение варьируемого параметра, устанавливаем равным 25 Ом;
Step Value — шаг изменения значения параметра, задаем 5 Ом;
Status — статус включен — On или выключен — Off, устанавливаем галочку в положение On;
Method — метод аппроксимации линейный или логарифмический, устанавливаем галочку в положение Linear;
Type — тип параметра компонент или модель, выбираем тип параметра Component.
     Для повторного входа в режим задания параметров элемента необходимо войти в меню Transient — Stepping.
     После того как задали все поля, нажимаем кнопку OK и запускаем рабочую программу нажатием на кнопку на панели инструментов или клавишу F2. На графиках покажется семейство кривых при различных значениях параметра.
     Изучение построения схемы с двумя параллельными ветвями и влияние параметров схемы на вольт-амперные характеристики.
     2.2 Задачи работы
     Освоить построение схемы с двумя параллельными ветвями и влияние параметров схемы на вольт-амперные характеристики.
     2.3 Содержание работы
     2.3.1 Создать принципиальную схему представленную на рисунке 16.
Рисунок 16
     Данная схема состоит из последовательно соединенных источников питания, постоянной ЭДС Е = 1В и активных сопротивлений R3 и R1. Параллельно R1 подключено сопротивление R2. При этом сопротивление R3 = 0,1 Ом и R1 = 100 Ом не изменяются в процессе моделирования.
     2.3.2 Определите:
Зависимость тока, протекающего в цепи, в функции сопротивления R1, R2, R3;
Мощность, выделяемую на сопротивлениях R1 и R2. Значение сопротивления R2 необходимо выбрать из списка допустимых номиналов;
Значение сопротивления R2, при котором мощность, выделяемая в этом сопротивлении, является максимальной.
     Список допустимых номиналов включает в себя диапазон изменения сопротивления от 40 до 60 Ом. Шаг изменения сопротивления 10 Ом.
     Графики зависимостей токов построить на одном графике, а выделяемые мощности на сопротивлениях на другом.
     Ввод параметров в окне Transient Analysis Limits и окне Transient — Stepping выполняется также как в примере описанном выше.
     2.4 Требования к отчету
     Отчет должен содержать: название работы, постановку задачи исследования, результаты вычислений, а также сведения о последовательности ее выполнения.
     2.5 Контрольные вопросы
     2.5.1 По какой команде осуществляется создание новой схемы?
     2.5.2 С помощью какой команды окна можно расположить каскадом?
     2.5.3 Как выполняется анализ переходных процессов?
     2.5.4 Какая команда в меню или пиктограмма на панели инструментов строит ортогональные линии?
     2.5.5 Чему равен шаг координатной сетки?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Визуальное моделирование электрической цепи с тремя параллельными ветвями
     3.1 Цель работы
     Изучение построения схемы с тремя параллельными ветвями и влияние параметров схемы на вольт-амперные характеристики.
     3.2 Задачи работы
     Освоить построение схемы с тремя параллельными ветвями и влияние параметров схемы на вольт-амперные характеристики.
     3.3 Содержание работы
     3.3.1 Создать принципиальную схему представленную на рисунке 17.
Рисунок 17
     Данная схема состоит из, последовательно соединенных, постоянной ЭДС Е = 1В и активных сопротивлений R4 и R1. Параллельно R1 подключены сопротивления R2 и R3. При этом сопротивление R4 = 0,1 Ом, R1 = 100 Ом и R3 = 70 Ом не изменяются в процессе моделирования
     3.3.2 Определите:
Напряжение на сопротивлении R2;
Зависимость тока, протекающего в цепи, в функции сопротивления R1, R2, R3, R4;
Мощность, выделяемую на сопротивлении R2, значение которого необходимо выбрать из списка допустимых номиналов;
Значение сопротивления R2, при котором мощность, выделяемая в этом сопротивлении, является максимальной.
     Список допустимых номиналов включает в себя диапазон изменения сопротивления от 40 до 60 Ом. Шаг изменения сопротивления 10 Ом.
     График напряжения на сопротивлении R2 построить на одном графике, графики зависимостей токов построить на втором графике, а выделяемую мощность на сопротивлении на третьем.
     3.4 Требования к отчету
     Отчет должен содержать: название работы, постановку задачи исследования, результаты вычислений, а также сведения о последовательности ее выполнения.
     3.5 Контрольные вопросы
     3.5.1 По какой команде осуществляется загрузка созданной схемы?
     3.5.2 С помощью какой команды окна можно расположить вертикально?
     3.5.3 Как выполняется анализ частотных характеристик?
     3.5.4 Какая команда в меню или пиктограмма на панели инструментов осуществляет ввод цепей под произвольным углом?
     3.5.5 По какой команде в меню осуществляется выбор источника постоянного напряжения?
     3.5.6 Какая команда в меню или пиктограмма на панели инструментов уменьшает масштаб изображения?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
Моделирование электрических цепей с синусоидальным источникомнапряжения
     4.1 Цель работы
     Изучение построения схем с последовательно включенным пассивным элементом и влияние параметров схем на ВАХ и на углы сдвига фаз между током и напряжением.
     4.2 Задачи работы
     Освоить построение схем с последовательно включенными пассивными элементами и влияние параметров схем на ВАХ и на углы сдвига фаз между током и напряжением.
     4.3 Содержание работы
     4.3.1 Соберите электрические цепи с синусоидальными источниками напряжения, представленные на рисунке 18 в разных рабочих полях.
     Выбор синусоидального источника напряжения выполняется следующим образом. Входим в меню Component — Waveform sources — Sine Source и нажимаем левую кнопку мыши для его выбора. Затем устанавливаем курсор на рабочее поле и опять нажимам левую кнопку мыши. В новом появившемся окне выбираем кнопку OK.
     4.3.2 Для всех источников напряжения задайте номинальное значение 5 В и частоту 100 Гц. Начальные значения для трех схем:
емкость на конденсаторе С1 = 10u (10 мкФ);
индуктивность конденсатора L1 = 5u (5 мкГн);
активное сопротивление R1 = 100 (100 Ом).
Рисунок 18
     Для задания частоты и амплитуды источника синусоидального напряжения выбираем команду меню Windows — View Text/Drawing Areas. В рабочем поле появится текстовое окно с моделью синусоидального источника. В скобках заданы частота напряжения F и амплитуда напряжения A.
     Постройте на одном графике напряжение на конденсаторе С1, на втором графике ток на конденсаторе С1, на третьем выделяемую мощность на нем. Диапазон изменения емкости конденсатора С1: 5u — 15u с шагом 5u.
     Постройте на одном графике напряжение на индуктивности L1, на втором графике ток на индуктивности L1, на третьем выделяемую мощность на нем. Диапазон изменения индуктивности L1: 5u — 15u с шагом 5u.
     Постройте на одном графике напряжение на сопротивлении R1, на втором графике ток на сопротивлении, на третьем выделяемую мощность на нем. Диапазон изменения сопротивления R1: 90 — 100 Ом с шагом 10Ом.
     4.4 Требования к отчету
     Отчет должен содержать: название работы, постановку задачи исследования, результаты вычислений, а также сведения о последовательности ее выполнения.
     4.5 Контрольные вопросы
     4.5.1 По какой команде осуществляется сохранение схемы?
     4.5.2 С помощью какой команды окна можно расположить горизонтально?
     4.5.3 Как выполняется анализ передаточных характеристик?
     4.5.4 Какая команда в меню или пиктограмма на панели инструментов осуществляет нанесение на схему текстовых надписей?
     4.5.5 Как осуществляется вращение выбранного элемента?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
Моделирование последовательной электрической цепи с синусоидальным источником напряжения
     5.1 Цель работы
     Изучение построения схемы с последовательно включенными пассивными элементами и влияние параметров схем угол сдвига фаз между током и напряжением.
     5.2 Задачи работы
     Освоить построение схемы с последовательно включенными пассивными элементами и влияние параметров схем угол сдвига фаз между током и напряжением.
     5.3 Содержание работы
     5.3.1 Соберите электрическую цепь, представленную на рисунке 19.
Рисунок 19
     Данная схема состоит из последовательно включенных источника синусоидальной ЭДС с амплитудой сигналаравной 5 В и частотой 50 Гц, резистора, катушки индуктивности и конденсатора.
     Определите влияние параметров пассивных элементов на угол сдвига фаз между напряжением и током.
     Для определения влияния параметров пассивных элементов на угол сдвига фаз необходимо воспользоваться командой Stepping.
Диапазон изменения активного сопротивления R1: 5 — 15 с шагом 5.
Диапазон изменения индуктивности L1: 90m — 110m с шагом 10m.
Диапазон изменения емкости конденсатора С1: 0.5m — 1.5m с шагом 0.5m.
     Постройте на одном графике напряжение на сопротивлении R1 и ток на R1, на втором графике ток на сопротивлении R1 и напряжение на индуктивности L1, на третьем ток на сопротивлении R1 и напряжение на емкости C1.
     5.4 Требования к отчету
     Отчет должен содержать: название работы, постановку задачи исследования, результаты вычислений, а также сведения о последовательности ее выполнения.
     5.5 Контрольные вопросы
     5.5.1 По какой команде осуществляется сохранение схемы?
     5.5.2 С помощью какой команды окна можно представить в развернутом виде?
     5.5.3 По какой команде в меню осуществляется выбор активного сопротивления?
     5.5.4 Какая команда в меню или пиктограмма на панели инструментов осуществляет выбор встроенного калькулятора?
     5.5.5 По какой команде в меню осуществляется выбор источника синусоидального напряжения?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6
Моделирование параллельной электрической цепи с синусоидальным источником напряжения
     6.1 Цели работы
     Изучение построения схемы с пассивными элементами в параллельно включенных ветвях и влияние параметров схем угол сдвига фаз между током и напряжением.
     6.2 Задачи работы
     Освоить построение схемы с пассивными элементами в параллельно включенных ветвях и влияние параметров схем угол сдвига фаз между током и напряжением.
     6.3 Содержание работы
     6.3.1 Соберите электрическую цепь, представленную на рисунке 20.
Рисунок 20
     Данная схема состоит из последовательно включенных источника синусоидальной ЭДС с амплитудой сигнала равной 5 В и частотой 50 Гц, резистора R1 равным 0,1 Ом. Последовательно с ними в цепь включены две параллельные ветви: катушка индуктивности L1 с активным сопротивлением R2 и конденсатор C1 с активным сопротивлением R3.
     Начальные значения:
активное сопротивление R2 = 100 Ом;
индуктивность L1 = 1m (1 млГн);
активное сопротивление R3 = 100 (100 Ом).
емкость на конденсаторе С1 = 10u (10 мкФ);
     Определите влияние параметров пассивных элементов на угол сдвига фаз между напряжением и током.
     Для определения влияния параметров пассивных элементов на угол сдвига фаз необходимо воспользоваться командой Stepping.
Активные сопротивления остаются неизменными.
Диапазон изменения индуктивности L1: 10m — 150m с шагом 40m.
Диапазон изменения емкости конденсатора С1: 10u — 30u с шагом 5u.
     Постройте на одном графике напряжение на источнике V1, на втором графике ток на сопротивлении R1, на третьем токи на сопротивлениях R1, R2, и R3.
     6.4 Требования к отчету
     Отчет должен содержать: название работы, постановку задачи исследования, результаты вычислений, а также сведения о последовательности ее выполнения.
     6.5 Контрольные вопросы
     6.5.1 По какой команде осуществляется копирование схемы?
     6.5.2 По какой команде в меню осуществляется выбор конденсатора?
     6.5.3 Какая команда в меню или пиктограмма на панели инструментов увеличивает масштаб изображения?
     6.5.4 Как нанести на рабочем поле узлы сетки?
в строке инструментов или нажатие F2 также начинает моделирование. Моделирование может быть остановлено в любой момент нажатием на пиктограмму 
или клавишу Esc;
на панели инструментов или клавишу F2. На графиках покажется семейство кривых при различных значениях параметра.
