Моделирование элементов и узлов РЭС: Программа учебной дисциплины и методические указания к выполнению контрольной работы, страница 4

1.4  Список рекомендуемых источников для изучения дисциплины  и выполнения контрольной работы

&  Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение М.: САЛОН-Р, 2001

&  Панфилов Д.И. и др. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: Практикум на Electronics Workbench: В 2-х томах. – М.: ДОДЕКА. 2000

&  Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования MicroCAP V.              М.: СОЛОН-Р, 2001

&  Баскаков С.И.  Радиотехнические цепи и сигналы:  Учеб. для вузов по спец.  «Радиотехника». – 2-е изд., перераб. и доп. – 2-ое изд. – М.: Высш. шк., 1988

  2 Рекомендации по выполнению контрольной  работы

2.1  Общие положения

Контрольная работа, как уже отмечалось выше, представляет собой комплексный виртуальный лабораторный практикум, направленный на изучение основных возможностей схемотехнических моделирующих систем.

Основная цель – подготовка студента к последующему использованию САПР при выполнении виртуальных лабораторных практикумов родственных дисциплин, курсовых работ и проектов, а также выпускной квалификационной работы.

Контрольная работа представляет собой совокупность практических задач, решение которых предполагает использование систем автоматизированного схемотехнического проектирования Electronics Workbench 5.0/5.12  и MicroCAP 7 – рисунок 1.

Рисунок 1 – Основные вопросы и задачи контрольной работы

2.1.1  Моделирование сигналов

Изучение моделей источников сигналов является важным составным компонентом для выполнения курсовой работы по дисциплине «Схемотехника электронных средств» и курсового проекта по дисциплине «Радиоприемные и радиопередающие устройства». Сложность заключается в том, что имеющиеся модели отражают модуляцию однотональным сигналом, в то время как для исследования поведения схемы необходимо использования как минимум двух частот – максимальной и минимальной. В системе MicroCAP для моделирования источников возможно использование “прямой” математической формы в виде некоторого аналитического выражения. В системе Electronics Workbench такой возможности нет, поэтому необходимо применять различные схемы замещения.

Необходимые для самостоятельного освоения САПР навыки студент получает на лабораторном практикуме во время установочной сессии, однако остальные знания можно получить, только изучая рекомендованную справочную литературу.

При моделировании сигнала необходимо построить не только требуемые осциллограммы, но и спектры исследуемых сигналов. Проведение спектрального анализа в обеих системах моделирования проводится на основе быстрого преобразования Фурье и требует выполнения определенных правил для корректности выполнения разложения сигнала в ряд:

1)  фундаментальная частота, образующая “сетку” спектрального графика, должна соответствовать минимальной частоте анализируемого ансамбля сигналов или, точнее, минимальной разности имеющихся частот;

2)  фундаментальная частота выбирается таким образом, чтобы на неё без остатка могли быть разделены все имеющиеся частотные составляющие; 

3)  количество гармоник (количество линий сетки) должно выбираться таким, чтобы произведение фундаментальной частоты на количество гармоник незначительно превышало максимальную частоту в спектре сигнала;

Рассмотрим несколько примеров, иллюстрирующих выполнение всех перечисленных требования для САПР Electronics Workbench:

а) сложный сигнал содержит следующие составляющие 3 кГц, 6 кГц и 8 кГц. Для корректного отображения спектрального состава сигнала в качестве фундаментальной необходимо выбрать минимальную частоту из имеющегося ряда, т.е. 3 кГц, однако на эту частоту составляющая 8 кГц не может быть поделена без остатка, следовательно, фундаментальная частота должна составлять 1 кГц, при этом количество гармоник для наблюдения сигнала должно быть выбрано не менее 9;