Анализ электронных схем в среде MICRO-CAP III: Лабораторный практикум, страница 11

6. Что Вы понимаете под худшим случаем?

7. Что такое гистограмма?

8. Гистограммы каких выходных параметров можно просмотреть после статистического анализа в среде МСЗ?

9. Как можно использовать информацию, полученную в результате статистического анализа?

10. Какие достоинства и недостатки Вы усматриваете в статистическом анализе в среде МСЗ?

Лабораторна работа 6

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

Цель работы

Приобретение практических навыков спектрального анализа в среде МС3. Уяснения основных понятий и представлений.

Пояснения к работе

Спектральный анализ (режим Fourier) позволяет рассчитать модулъ и фазу спектральных составляющих периодического процесса (изменения тока или напряжения), фиксируемого на одной из компонент схемы.

В программе MС3 проводится дискретное преобразование Фурье (ДПФ) реализации сигнала, дискретные отсчеты которого могут быть занесены в специальный файл, имя которого совпадает с именем файла описания схемы и с расширением USR.

В этот файл заносится 256 отсчетов отрезка переходного процесса на интервале времени от 0 до максимального времени анализа Тmax. Периодический процесс v(t) представляется в виде ряда Фурье

v(t)-S AmCOS(mfl<i)t)+BmSin(mUMt), in'0

где      - /Tmax - разность частот соседних спектральных составляющих; Аm и Вm - амплитуды косинусных и синусных составляющих cпектра m-й гармоники; М - максимальное количество гармоник. Этот процесс можно также представить в виде

v(t)=S CniCOS(mUMt+fin), mO

где Cm = V A^^+Bm^ ; fm " arct.g(Bm/Um) - модуль и фаpа m-й спектральной составляющей.

Таким образом, перед проведением спектрального анализа следует провести анализ переходного процесса (см. описание лабораторной работы 4). При этом необходимо указать узел (узлы), на котором действует напряжение (протекает ток), спектр которого нужно исследовать. Для этого надо перед проведением анализа переходного процесса выбрать опцию Transient/Monitor и в окне Monitor в столбце User вставить мышью "птичку" в квадратик в строке, соответствующей величине (и ее узлам подключения), спектр которой нас интересует.

После указанной подготовки следует провести анализ переходного процесса,  при этом, кроме расчета переходного процесса, создается упомянутый выше файл с расширением usr.

Теперь необходимо, завершая расчет переходного процесса, указать опцию Run/Quit analysis. Затем выбрать опцию Run/Fourier и в открывшемся окошке взять из предлагаемого списка имя анализируемой схемы и загрузить ее (щелкнуть ЛКМ в овал с командой Load - загрузить). После этого в верхней части экрана появляется надпись: Enter the number of harmonics to use (введи количество используемых гармоник). Необходимо выбрать число из списка в круглых скобках и ввести его с клавиатуры. В результате на экране возникает красоч- ное окно с введенным числом гармонических составляющих.

 Рассмотрим содержимое окна. В заголовок вынесено имя режима анализа (Fourier) и путь к файлу с расширением usr, на основании которого осуществляется спектральный анализ.

Waveform <имя файла схемы] - форма сигнала.

Magnitude - величина спектральных составляющих.

Angle - фазовый угол.

Cosine - величина косинусоидальных составляющих.

Sine - величина синусоидальных составляющих.

При появлении окна одновременно появляется опция Hardcopy главного меню. Выбор этой опции и затем опции Text Output позволяют вывести на экран таблицу, соответствующую красочному изображению в окне. Таблица содержит описание до 129 гармоник сигнала (вместе с нулевой гармоникой). Перемещение по таблице можно осуществить при помощи клавиш со стрелочными указателями (вверх, вниз) и клавиш Page Up и Page Doun, а также при помощи линейки прокрутки.

Спектральный анализ завершается оценкой нелинейных искажений. Сначала оцениваются общие нелинейные искажения относительно первой гармоники:

/"~^ " " / L С^-С^ I/ iii<0 _______.__. . 100Х,