15 / 32 · Thực hành
Thực hành: liên hệ hằng số thời gian với góc AC
Dùng cùng mạch cho phân tích quá độ và AC tín hiệu nhỏ.
Bài học miễn phí. Đăng ký để lưu tiến độ học tập.
Một mạch, hai câu hỏi
Dùng bộ thông thấp 10 kΩ,100 nF trả lời câu hỏi miền thời gian và miền tần số. τ danh định 1 ms và fc 159.154943 Hz. Chúng liên hệ bởi fc = 1/(2πτ), nên điện trở hoặc tụ sai ảnh hưởng cả hai phân tích theo cách dự đoán được. Kiểm tra chéo bắt lỗi đơn vị mà một đồ thị có thể bỏ sót.
Lưu rc-response.cir với bộ mô tả sau. Chạy ngspice -b rc-response.cir bằng chương trình độc lập sẵn có. Pha .print AC tính radian trong đầu ra ngspice chuẩn; nhân 180/π khi so giá trị độ của khóa học.
RC step and AC low-pass
V1 in 0 DC 0 AC 1 PULSE(0 3.3 1u 1n 1n 20m 40m)
R1 in out 10k
C1 out 0 100n
.tran 10u 8m 0 2u
.ac dec 40 1 100k
.print tran v(in) v(out)
.print ac vm(out) vp(out)
.save all
.endNguồn chứa đặc tả DC,AC và xung vì đó là phân tích riêng. AC 1 nghĩa kích thích tín hiệu nhỏ chuẩn hóa, không phải quá độ vật lý 1 V cộng vào xung. Điểm làm việc dùng DC 0, nên tụ bắt đầu xả hết. Xung lên sau 1 μs; định nghĩa thời gian nạp đã qua so với cạnh đó.
Giá trị chấp nhận
Khoảng 1 ms sau cạnh, kỳ vọng 2.085998 V; sau 5 ms, 3.277765 V. Thời gian lên hữu hạn 1 ns tạo sai biệt không đáng kể trên thang 1 ms. Nội suy đầu ra quá độ lấy mẫu gần thời điểm yêu cầu và so trong 2 mV. Với AC, dùng lần chạy riêng .ac lin 1 159.154943 159.154943 khi cần điểm góc chính xác. Kỳ vọng biên độ 0.707107, pha −0.785398 rad, trong 0.001 mỗi đại lượng.
Chẩn đoán sai lệch
Đổi C thành 200 nF. τ tăng đôi thành 2 ms, fc giảm nửa thành 79.577472 Hz. Dự đoán trước chạy lại. Nếu chỉ một phân tích đổi, xem bộ mô tả nào thực chạy và có so cùng nút không. Giữ đầu vào, phiên bản trình mô phỏng và đầu ra để tái lập. Bài độc lập này không xác lập tích hợp mô phỏng của trình sửa sơ đồ nào. Xem tài liệu ngspice về cú pháp phân tích và quy ước nguồn.
Tự thử
Điều gì đổi nếu R thành 5 kΩ còn C vẫn 100 nF?
Đọc giải thích
τ thành 0.5 ms, fc thành 318.309886 Hz, độ lợi DC lý tưởng vẫn 1. Tụ đạt 63.2121% giá trị cuối sau 0.5 ms.