Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
ЗВІТ
Про виконання лабораторної роботи №1
З дисципліни «Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації»
Львів 2022
Тема роботи
Ознайомлення з системою схемотехнічного моделювання microcap. Аналіз
схем за постійним струмом. Частотний та часовий аналіз електричного кола
змінного струму
МЕТА РОБОТИ
Ознайомитися з програмою схемотехнічного моделювання та проектування
MC 12 DEMO з сім’ї MicroCap (Microcomputer Circuit Analysis Program) фірми
Spectrum Software. Засвоїти основні прийоми побудови електричних схем з
лінійними компонентами та задавання їх параметрів. Отримати досвід аналізу
кіл постійного струму і застосувати його на практиці.
ЗАВДАННЯ
1. Ознайомитись із графічним редактором системи схемотехнічного
моделювання MicroCap 12. 2. Створити принципову електричну схему
резисторного подільника. Провести аналіз за постійним струмом. Виявити
вплив опорів резисторів на перерозподіл енергії в електричних колах. 3.
Створити принципову електричну схему коливального контуру. Провести
частотний аналіз електричного кола. За допомогою аналізу перехідних
процесів дослідити проходження сигналу через коло на різних частотах.
Провести спектральний аналіз сигналу
. Порядок Виконання Роботи
Аналіз схеми резисторного подільника за постійним струмом . Запустити
програму MicroCap 12. . Освоїти основні прийоми роботи з системою MicroCap
12. . За допомогою графічного редактора MicroCap 12 створити принципову
електричну схему резисторного подільника (. Схема містить джерело живлення
V1 напругою 10•N В; два резистори R1, R2 та резистор навантаження RН,
номіналами R1=N кОм, R2=5•N кОм, RН=100 кОм, де N – номер за списком у
групі. Схема резисторного подільника в графічному редакторі MicroCap За
допомогою аналізу за постійним струмом проставити нумерацію вузлів.
.Отримати потенціали вузлів, визначити та записати спад напруги на кожному з
резисторів. Визначити коефіцієнт передачі подільника за виразом 𝐾 = 𝑈вих 𝑈вх
. Розрахувати коефіцієнт передачі подільника за виразом 𝐾 = 𝑅екв 𝑅1+𝑅екв , де
𝑅екв = 𝑅2∙𝑅н 𝑅2+𝑅н . Порівняти результати. . Отримати струми у вітках схеми та
потужність, що розсіюється у резисторах. Записати значення струму у кожному
з резисторів. Визначити струм подільника. Розрахувати струм подільника за
виразом 𝐼д = 𝑈вх 𝑅1+𝑅екв . Порівняти результати. Записати значення потужності у
кожному з резисторів. Розрахувати потужність у резисторі навантаження за
виразом 𝑃 = 𝑅 ∙ 𝐼 2 . Порівняти результати. Задати зміну опору кожного
резистора від 0,5•R до 5•R з кроком 0,5•R. Виявити вплив величини кожного з
резисторів на значення коефіцієнта передачі та струму подільника. Зробити
висновки щодо отриманих результатів.
Аналіз схеми резисторного подільника за постійним струмом
UR2=124.088(B)
URH=124.088(B)
UR1=46(B)
Отримати потенціали вузлів, визначити та записати спад напруги на кожному з
резисторів. Визначити коефіцієнт передачі подільника за виразом 𝐾 = 𝑈вих
/𝑈вх . Розрахувати коефіцієнт передачі подільника за виразом 𝐾 = 𝑅екв
/𝑅1+𝑅екв , де 𝑅екв = 𝑅2∙𝑅н /𝑅2+𝑅н ..
K= 𝑈вих /𝑈вх= 124.088/170=0.7
𝐾 = 𝑅екв /𝑅1+𝑅екв=46/17+46=0.7
Отримати струми у вітках схеми та потужність, що розсіюється у резисторах.
Записати значення струму у кожному з резисторів. Визначити струм подільника.
Розрахувати струм подільника за виразом 𝐼д = 𝑈вх /𝑅1+𝑅екв .
IR=U/R
𝐼д = 𝑈вх/𝑅1+𝑅екв=170/17+46=2.6(A)
IR1=46/17=2,7(A)
IR2=124.088/85=1,4(A)
IRH=124.088/100=1,2(A)
Записати значення потужності у кожному з резисторів. Розрахувати потужність у
резисторі навантаження за виразом 𝑃 = 𝑅 ∙ 𝐼2
P1=17∙2,7=45.9
P2=85∙1,4=119
PH=100∙1,22=144
Задати зміну опору кожного резистора від 0,5•R до 5•R з кроком 0,5•R. Виявити
вплив величини кожного з резисторів на значення коефіцієнта передачі та
струму подільника.
Аналіз схеми коливального контуру за змінним струмом
З амплітудо-частотної характеристики визначити резонансну частоту
LСконтуру fрез. Розрахувати резонансну частоту коливального контуру за
виразом 𝑓рез = 1/ 2𝜋√𝐿𝐶 .
𝑓рез = 1/ 2*3,14√𝐿𝐶= 9.3621
Отримати осцилограму напруги в резисторі навантаження на резонансній
частоті (задати частоту джерела сигналу рівною резонансній частоті). Часовий
інтервал вибрати утричі більшим, ніж заданий на графіках джерела сигналу.
Визначити амплітуду напруги сигналу на 4-му періоді
Висновок: на даній лабораторній роботі я ознайомився з програмою
схемотехнічного моделювання та проектування MC 12 DEMO з сім’ї MicroCap
(Microcomputer Circuit Analysis Program) фірми Spectrum Software. Засвоїти
основні прийоми побудови електричних схем з лінійними компонентами та
задавання їх параметрів. Отримати досвід аналізу кіл постійного струму і
застосувати його на практиці.