Файл: Курсовой проект "Исследование параметров радиотехнических цепей с использованием современных прикладных программных пакетов".docx

Глава 1. Исследование электрических параметров простейшей

резистивной цепи.

Исходные данные:

E = 10 В; = 13 Ом; = 20 Ом; = 21 Ом; = 25 Ом; = 12 Ом; = 10 Ом.

Схема для исследования резистивной цепи представлена на рисунке 1.1.




Рисунок 1.1. Базовая схема

1.1. Теоретический расчёт схемы

На схеме (рис.1) мы наблюдаем последовательное соединение R₅и R₆, можно заменить его эквивалентным R₇ (рис. 1.2).

R7 = R5 + R6 = 12 + 10 = 22 (Ом)



Рисунок 1.2. Схема замещения с R₇

На схеме (рис. 1.2). мы наблюдаем параллельное соединение R₇ и R₄, можно заменить его эквивалентным R₈ (рис. 1.3).

R₈ = = = 11,7 (Ом)



Рисунок 1.3. Схема замещения с R₈

На схеме (рис. 1.3) мы наблюдаем последовательное соединение R₃ и R₈, можно заменить его эквивалентным R₉ (рис. 1.4).

R₉ = R₃ + R₈ = 32,7 (Ом)



Рисунок 1.4. Схема замещения с R₉

На схеме (рис. 1.4). мы наблюдаем параллельное соединение R₉ и R₂, можно заменить его эквивалентным R₁₀ (рис. 1.5).

R₁₀ = = 12,4 (Ом)



Рисунок 1.5. Схема замещения с R₁₀

На схеме (рис. 1.5). мы наблюдаем последовательное соединение R

---

₁ и R₁₀, можно заменить его эквивалентным R₁₁ (рис. 1.6).

R₁₁ = R₁ + R₁₀ = 25,4 (Ом)



Рисунок 1.6. Схема замещения с R₁₁

Рассчитаем общий ток, имея общее сопротивление цепи по закону Ома:



Найдя общий ток, определим и :





С помощью закона Ома определим и (Рис. 5):





Вычислим :





Обратим внимание, что резисторы R₄ и R₅₆ параллельны, значит:







Резисторы R₅ и R₆ соединены последовательно, значит:

---

1.2. Моделирование процесса работы схемы в программном пакете Multisim

Определим силу тока на каждом участке схемы с помощью амперметров, величину и полярность напряжения на каждом элементе схемы с помощью вольтметров и динамических пробников. Также определим силу тока на двух произвольных участках схемы и величину напряжения на двух произвольных элементах схемы с помощью мультиметров. Все полученные результаты занесём в таблицу 1.

Схема с использованием амперметров представлена на рисунке 1.7.

Рисунок 1.7. Схема с амперметрами

Схема с использованием вольтметров представлена на рисунке 1.8.

Рисунок 1.8. Схема с вольтметрами

Схема с использованием динамических пробников представлена на рисунке 9.

Рисунок 1.9. Схема с динамическими пробниками

Схема с использованием мультиметров и их показания представлены на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10. Схема с мультиметрами

1.3. Сравнительный анализ результатов теоретических расчётов и компьютерного моделирования

Параметры схемы		Результаты расчетов	Результаты измерений
			Измерения амперметром и вольтметром	Измерения динамическими пробниками	Измерения мультиметрами
R1	UR1, В	5,07	5,116	5,12	-
	IR1, А	0,39	0,394	0,394	0,393543
R2	UR2, В	4,93	4,884	4,88	4,88393
	IR2, А	0,25	0,244	0,244	-
R3	UR3, В	3,15	3,136	3,13	3,136
	I R3, А	0,15	0,149	0,149	-
R4	UR4, В	1,76	1,748	1,75	-
	I R4, А	0,07	0,07	0,0699	-
R5	UR5, В	0,96	0,953	0,956	-
	I R5, А	0,08	0,79	0,794	0,0794394
R6	UR6, В	0,8	0,794	0,794	-
	I R6, А	0,08	0,79	0,0794	0,0794394

---

Таблица 1.1. Сравнительный анализ теоретических расчетов и результатов моделирования

---

1.4. Вывод по главе 1

По результатам исследования электрических параметров простейшей электрической цепи с помощью расчётов и в программе Multisim, было установлено, что более точные результаты мы получили с помощью мультиметров, так как у приборов разная точность и результаты измерений расходятся.

Падение напряжения на резисторах R1, R3 и R5 рассчитывалось как разность показаний динамических пробников, подключенных к выводам этих резисторов. Такой расчёт связан с тем, что пробник выводит показание напряжения между проводником схемы, к которому он присоединен, и так называемой «землёй» схемы.

Глава 2. Исследование параметров напряжения в схемах с дискретными полупроводниковыми элементами в программном пакете Multisim.

Исходные данные:

R1 = 1 кОм; R2 = 2 кОм; Uвх = 50 В.

Для исследования параметров напряжений в схеме с дискретным полупроводниковым элементом в программном пакете Multisim была собрана схема, представленная на рисунке 2.1.

С источника переменного напряжения на схему был подан гармонический сигнал напряжением 50 В и частотой 100 Гц.



Рисунок 2.1. Схема исследования параметров напряжений

2.1. Исследование параметров напряжений в схеме

Исследуем параметры напряжений в схеме с диодом и тремя резисторами. Для этого подключим различные осциллографы к схеме и занесём результаты моделирования в сравнительную таблицу.

Подключим виртуальный двухканальный осциллограф к схеме. Осциллограмма исследуемых напряжений представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2. Осциллограмма входного сигнала

Результаты моделирования:





Подключаем виртуальный двухканальный осциллограф и снимаем параметры напряжений на участках цепи. Результаты измерений и осциллограмма исследуемых напряжений представлены на рисунках 2.3 и 2.4.

---