POLITECHNIKA
ŁÓDZKA
WYDZIAŁ WEEiA
Michał Dudkowski
Grzegorz Kudaj
Kamil Kołodziej
Grupa IV
Rok studiów III
Semestr V
Rok Akademicki
2015/2016
LABORATORIUM ELEKTRONIKI PRZEMYSŁOWEJ
Data ćwiczenia:
15.11.2015
Temat:
Stany dynamiczne w układach RLC
Zapoznanie z programem Micro-Cap
Ocena:
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z programem Micro-Cap, po przez wczytanie programu
przeprowadzenie symulacji oraz modyfikacja programu w celu zbadania wpływu
poszczególnych elementów na układ.
Badania symulacyjne przy wykorzystaniu analizy czasowej:
2.1 Budowa i uruchomienie prostego modelu RC:
Schemat układu:
C1
10uF
R1
20
V1
100V
1
2
Przebieg napięcia i prądu w układzie RC:
Przebieg napięcia i prądu na kondensatorze dla wartości 20Ω i 10uF.
Ze wzoru T=RC wyliczmy stałą czasową która wyniosła 0.2ms.
Na wykresie widać, że wartość napięcia osiąga ok.2/3 wartości ustalonej.
2.2. Prosty model zasilany ze źródła impulsowego:
Przebieg napięcia i prądu w układzie RL:
Schemat układu:
0.00m
0.30m
0.60m
0.90m
1.20m
1.50m
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
v(1)
T
v(2)
0.00m
0.30m
0.60m
0.90m
1.20m
1.50m
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
i(R1)
T
CIRCUIT2.CIR Temperature = 27
R1
20
L1
4000uH
V1
1
2
Przebiegi napięć w układzie RL:
0.00m
1.00m
2.00m
3.00m
4.00m
5.00m
-30.00
-18.00
-6.00
6.00
18.00
30.00
v(1)
T
v(2)
CIRCUIT3.CIR Temperature = 27
2.3. Budowa i uruchomienie prostego modelu układu II rzędu RLC:
Schemat układu:
Przebieg napięć dla RLC:
L1
10uH
R1
.2
V1
10V
C1
10uF
1
2
3
0.00u
100.00u
200.00u
300.00u
400.00u
500.00u
0.00
4.00
8.00
12.00
16.00
20.00
v(1)
T
v(2)
CIRCUIT4.CIR Temperature = 27
Obliczenia dla RLC:
Pulsacja drgań własnych nietłumionych obwodu RLC -> ω
o
=
=100000s
-1
Pulsacja drgań tłumionych obwodu RLC -> ω=
−
= 99498 s
-1
Jeśli ω
o
=2ᴨf
o
to częstotliwość drgań nietłumionych f
o
=
ᴨ
= 15629 Hz
Wartość krytyczna rezystancji tłumiącej
= 2
= 2
Wnioski:
W zadaniu 2.1oraz 2.2 symulowaliśmy wpływ elementów na charakterystyki prądu i napięcia.
Dla obwodu RC oraz RL zmiana wartości dla rezystora jak i kondensatora powodowało zmianę czasu ustalania
się charakterystyk prąd i napięcia.
W zadaniu 2.3obserwujemy na charakterystykach momenty ładowania i rozładowania kondensatora, oraz wpływ
rezystancji na to zjawisko
Ćwiczenie to pokazuje nam możliwości programów do symulowania zachowań układów elektronicznych beż
potrzeby budowania fizycznego układu co często jest dosyć kosztowne.
Dzięki programowi Micro-Cap możemy w prosty i szybki sposób budować proste oraz bardziej złożone układy
elektroniczne w celach dobrania odpowiednich parametrów dla późniejszych układach elektronicznych.