ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический
университет»
Кафедра радиотехники
Методические указания
к выполнению лабораторных работ № 1-4
по дисциплине «Основы компьютерного проектирования РЭС» для студентов направления 210400.62 «Радиотехника»
(профиль «Радиотехнические средства передачи, приема
и обработки сигналов) очной формы обучения
Воронеж 2015
Составитель канд. техн. наук Ю. Д. Проскуряков
УДК 621.396.6
Методические указания к выполнению лабораторных работ № 1-4 по дисциплине «Основы компьютерного проектирования РЭС» для студентов направления 210400.62 «Радиотехника» (профиль «Радиотехнические средства передачи, приема и обработки сигналов) очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Ю. Д. Проскуряков. Воронеж, 2015. 25 с.
В методических указаниях изложены требования и рекомендации по выполнению лабораторных работ, их объему и содержанию. Предназначено для студентов 3 курса.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word и содержатся в файле ОКП – лабораторные 2015.doc
Табл. 10. Ил. 10. Библиогр.: 3 назв.
Рецензент канд. техн. наук, доц. М. И. Бочаров
Ответственный за выпуск зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. Б. В. Матвеев
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015
Лабораторная работа № 1 Моделирование аналоговых устройств в сапр isis
(Proteus)
1. Общие указания
Цель работы: создание первого проекта, составление принципиальной схемы активного фильтра и моделирование схемы в системе автоматизированного проектирования ISIS (Proteus).
Работа состоит из следующих частей и заданий:
изучение программ ISIS (Proteus) по методическим указаниям;
разработка схемы фильтра согласно варианту задания;
подготовка и моделирование схемы.
Используемое оборудование: компьютер IBM PC.
2. Домашние задания и методические указания по их выполнению
2.1. Ознакомиться с лабораторными заданиями (табл. 1.1-1.3) и методическими указаниями по их выполнению (п. 3 настоящего руководства). Изучить приемы составления, редактирования и моделирования аналоговых схем в программе автоматизированного проектирования ISIS [1, 2].
2.2. Рассчитать параметры элементов фильтра по заданным в табл. 1.1 – 1.3 характеристикам.
На рисунке ниже представлена схема полосового активного фильтра, выполненная на базе операционного усилителя LM358 [3] в программе ISIS.
Исходными характеристиками для проектирования служат следующие величины:
Резонансная частота
; (1)
Коэффициент усиления на fp: KP = R3/2R1; (2)
Добротность Q, определяемая как отношение резонансной частоты к полосе пропускания Δf на уровне -3дБ по отношению к KP: Q = fp/Δf = πfPR3C. (3)
Схема фильтра, выполненная в ISIS
Расчет элементов фильтра C1, C2, R1, R2, R3 следует проводить в следующей последовательности.
Проектирование фильтра следует начинать с выбора емкостей C1 = С2 = C. Для того чтобы получить приемлемые сопротивления резисторов, рекомендуется взять: С = 10-5/fp.
Из уравнения (3) находим значение R3 = Q/πfP ∙C.
Из уравнения (2) находим значение R1 = R3/2 KP.
Решая уравнение (1) рассчитаем
R2 = R1/[(2πfP)2∙C2∙R1∙ R3 - 1].
2.3. Разработать схему полосового активного фильтра на базе LM358 в среде ISIS, используя рассчитанные параметры пассивных элементов.
Таблица 1.1
Варианты заданий для группы 1
№ вар |
fP, кГц |
KP |
Q |
№ вар |
fP, кГц |
KP |
Q |
1 |
1 |
2 |
4 |
11 |
11 |
2 |
4 |
2 |
2 |
3 |
4 |
12 |
12 |
3 |
4 |
3 |
3 |
4 |
4 |
13 |
13 |
4 |
4 |
4 |
4 |
5 |
4 |
14 |
14 |
5 |
4 |
5 |
5 |
1 |
4 |
15 |
15 |
1 |
4 |
6 |
6 |
2 |
2 |
16 |
16 |
2 |
2 |
7 |
7 |
3 |
2 |
17 |
17 |
3 |
2 |
8 |
8 |
4 |
2 |
18 |
18 |
4 |
2 |
9 |
9 |
5 |
2 |
19 |
19 |
5 |
2 |
10 |
10 |
1 |
2 |
20 |
20 |
1 |
2 |
Таблица 1.2
Варианты заданий для группы 2
№ вар |
fP, кГц |
KP |
Q |
№ вар |
fP, кГц |
KP |
Q |
1 |
0,1 |
2 |
4 |
11 |
1,1 |
2 |
4 |
2 |
0,2 |
3 |
4 |
12 |
1,2 |
3 |
4 |
3 |
0,3 |
4 |
4 |
13 |
1,3 |
4 |
4 |
4 |
0,4 |
5 |
4 |
14 |
1,4 |
5 |
4 |
5 |
0,5 |
1 |
4 |
15 |
1,5 |
1 |
4 |
6 |
0,6 |
2 |
2 |
16 |
1,6 |
2 |
2 |
7 |
0,7 |
3 |
2 |
17 |
1,7 |
3 |
2 |
8 |
0,8 |
4 |
2 |
18 |
1,8 |
4 |
2 |
9 |
0,9 |
5 |
2 |
19 |
1,9 |
5 |
2 |
10 |
1 |
1 |
2 |
20 |
2 |
1 |
2 |
Таблица 1.3
Варианты заданий для группы 3
№ вар |
fP, кГц |
KP |
Q |
№ вар |
fP, кГц |
KP |
Q |
1 |
10 |
2 |
4 |
11 |
11 |
4 |
2 |
2 |
20 |
3 |
4 |
12 |
12 |
4 |
3 |
3 |
30 |
4 |
4 |
13 |
13 |
4 |
4 |
4 |
40 |
5 |
4 |
14 |
14 |
4 |
5 |
5 |
50 |
1 |
4 |
15 |
15 |
4 |
1 |
6 |
25 |
2 |
2 |
16 |
16 |
2 |
2 |
7 |
27 |
3 |
2 |
17 |
17 |
2 |
3 |
8 |
28 |
4 |
2 |
18 |
18 |
2 |
4 |
9 |
29 |
5 |
2 |
19 |
19 |
2 |
5 |
10 |
30 |
1 |
2 |
20 |
20 |
2 |
1 |