3.4 Измеритель АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter)

Лицевая панель измерителя АЧХ-ФЧХ показача рис. 3.7. Измеритель предназначен для анализа амплитудно-частотных(при нажатой кнопке MAGNI-TUDE, включена по умолчанию) и фазочастотных(при нажатой кнопке PHASE) характнристик при логарифмической(кнопка LOGвключена по умолчанию) или линейной(кнопка LIN)шкале по осям Y(VERTICAL) и Х (HORIZONTAL). Настройка измерителя заключается в выборе пределов измерения коэффициента передачи и вариации частоты с помощью кнопок в окошках F- максимальное и I- минимальное значение. Значение частоты и соответствующее ей значение коэфициента передачи или фазы индицируется в окошках в правом нижнем углу измерителя.

Подключение прибора к исследуемой схеме осуществляется с помощью зажимов IN (вход) и OUT (выход). Левые клеммы зажимов подключаются соответственно ко входу и выходу исследуемого устройства, а правые - к общей шине. Ко входу устройства необходимо подключить функциональный генератор или другой источник переменного напряжения, при этом каких-либо настроек в этих устройствах не требуется.

Концепция виртуальных приборов – это простой и быстрый способ увидеть результат с помощью имитации реальных событий. Принцип работы всех инструментов Multisim (подключение к схеме, использование) идентичен принципу работы реальных аналогов этих приборов. Для того, что бы добавить виртуальный прибор в рабочее поле программы, необходимо при помощи левой кнопки мыши нажать на его пиктограмму на панели «Приборы» и разместить его с помощью мыши в необходимом месте на схеме. Для того, что бы отобразить лицевую панель прибора, необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на пиктограмме прибора на схеме. После того как панель откроется, сделайте необходимые настройки подобно тому, как бы вы это сделали на панели реального прибора. Принцип соединения виртуальных инструментов с элементами схемы такой же, как и для других компонентов схемы. Рассмотрим подробно работу с такими виртуальными приборами, как логический анализатор и плоттер Боде.

Логический анализатор

Логический анализатор – это прибор, предназначенный для отслеживания состояния логических элементов цифровых электронных устройств при разработке больших систем, а так же для выявления неисправностей. Для съема сигналов с исследуемой схемы логический анализатор имеет 16 выводов. Помимо этого данный виртуальный прибор оснащен тремя входами запуска: С (внешняя синхронизация), Q (избирательный вход запуска), Т (маскированный вход запуска).

Продемонстрируем работу данного прибора. Для генерации сигналов воспользуемся двумя функциональными генераторами, которые настроим таким образом, чтобы они выполняли генерацию прямоугольных импульсов с разной частотой – в нашем случае 1 kHz и 5 kHz. Подключим выводы функциональных генераторов к выводам съема сигналов логического анализатора при помощи проводников разного цвета, в результате чего прямоугольные импульсы на часовой диаграмме логического анализатора будут отображаться также разными цветами. Запустим симуляцию схемы, откроем лицевую панель логического анализатора. Пиктограмма логического анализатора, подключение к схеме и его лицевая панель представлены на рисунке 1. На рисунке 2 представлены окна настроек функциональных генераторов XFG1 и XFG2.

Рис. 1. Пиктограмма логического анализатора, подключение к схеме и его лицевая панель

Рис. 2. Окна настроек функциональных генераторов XFG1 и XFG2

Рассмотрим лицевую панель логического анализатора более подробно. Шестнадцать переключателей в левой части панели соответствуют шестнадцати каналам съема сигналов. Переключатели становятся активными в том случае, если выводы анализатора подключены к узлам цифровой схемы, в противном случае, когда каналы анализатора свободны – переключатели не активны. В следующей колонке отображены имена узлов схемы соответствующие подключенным к ним каналам анализатора. После запуска симуляции схемы логический анализатор снимает входные значения со своих выводов и отображает полученные данные в виде прямоугольных импульсов на часовой диаграмме во временной области лицевой панели. Вывод значений начинается с канала 1. В нижней части временной области отображаются сигналы, полученные с входов запуска анализатора. Так же прибор оснащен двумя курсорами, предназначенными для проведения измерений во временной области. В нижней части лицевой панели рассматриваемого прибора расположена панель управления, в левой части которой находятся три кнопки:

• «Стоп» (остановить анализ);
• «Сброс» (очистить экран временной области);
• «Экран» (инвертировать цвет экрана временной области).

В центральной части панели управления находится окно показаний курсора, в котором расположены три поля:

• «Т1» (показания курсора Т1);
• «Т2» (показания курсора Т2);
• «Т2-Т1» (временной сдвиг между курсорами).

Кнопки стрелок позволяют изменять значения показаний курсора в большую или в меньшую сторону. Код позиции курсора отображается в поле «Входной код», которое расположено за полем показаний курсора.

В правой части панели управления находится окно параметров запуска, в котором в поле «Время/Дел» можно задать число тактов часовой диаграммы на деление. Настройку параметров тактирования входных сигналов можно произвести при помощи кнопки «Установка», которая расположена в группе «Развертка» окна параметров запуска. После нажатия на эту кнопку откроется окно «Установки синхронизации» (рис. 3), в котором настраиваются следующие параметры:

• «Источник» - источник синхроимпульсов (внешний или внутренний), параметр задается посредством установки переключателя в нужную позицию;
• «Тактовая частота» – устанавливается путем ввода значения с клавиатуры в данное поле;
• «Определитель» – задается активный уровень сигнала синхронизации (0 или 1);
• «Дискретизация» – задаются параметры выборки сигналов до порога, после порога, а так же пороговая величина.

Рис. 3. Окно «Установки синхронизации»

Настройка дополнительных условий запуска анализатора производится в окне «Установки запуска» (рис. 4). Данное окно можно вызвать из окна параметров запуска при помощи кнопки «Установка», которая находится в группе «Уровень». В окне настраивается маска, по которой осуществляется фильтрация логических уровней и синхронизация входных сигналов. Для вступления в силу внесенных изменений необходимо нажать на кнопку «Принять».

Рис. 4. Окно «Установки запуска»

Плоттер Боде.

Плоттер Боде предназначен для анализа амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик и представления их в линейном или логарифмическом масштабе. Наиболее полезен данный инструмент для анализа схем фильтров. Плоттер Боде имеет четыре вывода: два вывода IN и два вывода OUT. Подключение прибора к исследуемой схеме осуществляется при помощи выводов отмеченных значком «+» (вывод IN «+» подключается к входу схемы, вывод OUT «+» – к выходу), выводы «–» подключаются к общей шине.

Рассмотрим более подробно лицевую панель прибора. В ее левой части расположен графический дисплей, который предназначен для графического отображения формы сигнала. Так же прибор оснащен курсором для проведения измерений в любой точке графика, курсор при необходимости можно перемещать при помощи левой кнопки мыши. Управлять положением курсора можно так же и при помощи стрелок перемещения вертикального курсора, которые расположены в нижней левой части лицевой панели плоттера Боде под графическим дисплеем. Между стрелками находятся два информационных поля, в которых отображаются значения частоты и фазы (или коэффициента передачи), полученные на пересечении вертикального курсора и графика. В правой части находится панель управления, предназначенная для настройки параметров плоттера Боде. Рассмотрим данную панель более подробно. В верхней части панели находится поле «Режим», в котором размещено две кнопки: «Амплитуда» и «Фаза». При нажатой кнопке «Амплитуда» прибор работает в режиме анализа амплитудно-частотных характеристик. При нажатой кнопке «Фаза» – в режиме анализа фазо-частотных характеристик. В полях «По горизонтали» и «По вертикали» можно задать параметры горизонтальной и вертикальной осей координат при логарифмической или линейной шкале. Логарифмическая шкала используется в том случае, если сравниваемые значения имеют большой разброс, как например, в случае анализа амплитудно-частотой характеристики. Переключение шкалы производится при помощи кнопок «Log» (логарифмическая) и «Лин» (линейная). Масштаб горизонтальной (ось Х) и вертикальной (ось Y) осей определяется начальным («I» - initial) и конечным («F» - final) значениями. На экране графического дисплея плоттера Боде по оси Х всегда отображается частота. При измерении коэффициента передачи ось Y отображает отношение выходного напряжения схемы к его входному напряжению. Для логарифмической шкалы единицы – децибелы. В том случае если измеряется фаза, вертикальная ось всегда показывает угол фазы в градусах. При анализе амплитудно-частотной характеристики диапазон значений по вертикальной оси может быть задан в линейном масштабе от 0 до 10е+09, в логарифмическом масштабе – от –200 dB до 200 dB. При анализе фазо-частотной характеристики диапазон значений по вертикальной оси может быть задан от –720 градусов до +720 градусов. Пример подключения плоттера Боде к схеме фильтра и лицевая панель данного прибора представлены на рисунке 5.

Рис. 5. Пример подключения плоттера Боде к схеме фильтра и лицевая панель данного прибора

В поле «Управление» лицевой панели прибора расположены три кнопки:

• «Экран» – данная кнопка предназначена для инверсии цвета графического дисплея (черный/белый);
• «Сохранить» – кнопка предназначена для сохранения результатов измерений в файл на диск в формате.bod (формат плоттера Боде) или.tdm (двоичный файл);
• «Уст…» - кнопка предназначена для выбора разрешающей способности плоттера Боде. После нажатия на кнопку «Уст…» открывается диалоговое окно «Установки» (рис. 6), в котором в поле «Разрешающая способность» можно установить необходимое количество точек разрешения в диапазоне от 1 до 1000 и для того, что бы изменения вступили в силу, нажать на кнопку «Принять». В нижней части панели управления плоттера Боде расположено четыре переключателя («Вх +», «Вх –», «Вых +», «Вых –»), которые отображают наличие подключения выводов плоттера Боде к исследуемой схеме.

Рис. 6. Диалоговое окно «Установки».

Перед тем как запустить симуляцию схемы в Multisim необходимо обратить внимание на то, чтобы используемые в схеме виртуальные приборы были правильно настроены. Данное замечание является достаточно важным, так как в некоторых случаях установка параметров по умолчанию может не подходить для вашей схемы, а установка пользователем некорректных параметров может стать причиной того, что полученные результаты окажутся неверными или трудно читаемыми. При возникновении проблем в процессе симуляции схемы, возникшие ошибки записываются в файл журнала ошибок и аудита, который можно просмотреть, выбрав в основном меню «Моделирование» пункт «Журнал моделирования/анализа». Необходимо отметить, что настройки виртуальных приборов можно изменять и во время симуляции.

Измеритель АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter)

Измеритель диаграмм Боде (или потер Боде) предназначен для измерения АЧХ и ФЧХ электрических цепей.

Лицевая панель измерителя АЧХ-ФЧХ (измерителя диаграмм Боде) показана на рис. 1.12.

Измеритель позволяет проводить анализ амплитудно-частотных характеристик (при нажатой кнопке MAGNITUDE, включена по умолчанию) и фазочастотных (при нажатой кнопке PHASE) характеристик при логарифмической (кнопка LOG включена по умолчанию) или линейной (кнопка LIN) шкале по осям Y (VERTICAL) и Х (HORIZONTAL). Настройка измерителя состоит в выборе пределов измерения коэффициента передачи и вариации частоты с помощью кнопок в окошках А – максимальное и I – минимальное значения. Значение частоты и советующее ей значение коэффициента передачи или фазы индицируется в окошках в правом нижнем углу измерителя.

Подключение прибора к исследуемой схеме осуществляется с помощью зажимов IN (вход) и OUT (выход). Левые клеммы зажимов подключаются, соответственно, к входу и выходу исследуемого устройства, а правые – к общей шине. К входу устройства необходимо подключить функциональный генератор или другой источник переменного напряжения, при этом каких-либо настроек в этих устройствах не требуется.

2. Практическая часть

1. Измерить параметры сигнала генератора гармонических коле­баний с помощью осциллографа и вольтметра. 1.1. Собрать схему измерения (рис. 1.13).

1.1.1. Нарисовать п отчете временную диаграмму гармони­ческого сигнала с амплитудой U m = 5 В и частотой /= 2 кГц, показав единицы измерения по осям, а также амплитуду и период.

1.2. Установить на выходе i-енератора гармонический сигнал с амплитудой U M = 5 В и частотой/^ 2 кГц.

1.3. Получить на экране осциллографа устойчивое, неограни­ченное сверху, по оси К, изображение 2-3 периодов гармонического сигнала в пределах всего экрана по оси X.

Это достигается путем регулировки чувствительности канала А по оси У (переключатель В/Дел), времени развертки но оси X (пе­реключатель Время/Дел) и установки осциллографа в режим вну­тренней синхронизации по каналу А с запуском развертки но положительному перепаду входного сигнала.

1.4. Измерить осциллографом амплитуду U m гармонического сигнала. Измерение амплитуды сводится к расчету её по формуле (рис. 1.14)˸

Vm – К у , где Н т амплитуда изображения сигнала в делениях шкалы по оси Y, К у масштабный множитель по оси К (значение переклю­чателя В/Дел).

Измерить амплитуду сигнала значительно проще, в случае если перейти в режим увеличенной передней панели осциллографа (нажав кнопку ZOOM). Измерить амплитуду сигнала с помощью визирной линии и сравнить с измеренным значением ранее.

1.5. Измерить вольтметром амплитуду гармонического сигнала. На дисплее мультимстра отображается действующее (эффектив­ное) значение переменного напряжения 1/ л. Амплитуду сигнала рассчитать по формуле˸

и сравнить с измеренным ранее.

1.6. Измерить с помощью осциллографа период и вычислить частоту исследуемого сигнала. Измерение периода сводится к расчету ᴇᴦο по формуле (см. рис. 1.14)˸

Измеритель АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter) - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Измеритель АЧХ и ФЧХ (Bode Plotter)" 2015, 2017-2018.

Лицевая панель измерителя АЧХ-ФЧХ показана на рис. 19. Измеритель предназначен для анализа амплитудно-частотных (при нажатой кнопке MAGNITUDE, включена по умолчанию) и фазо-частотных (при нажатой кнопке PHASE) xaрактеристик при логарифмической (кнопка LOG, включена по умолчанию) или линейной (кнопка LIN) шкале по осям Y (VERTICAL) и Х (HORIZONTAL). Настройка измерителя заключается в выборе пределов измерения коэффициента передачи и вариации частоты с помощью кнопок в окошках F – максимальное и I – минимальное значение.

Значение частоты и соответствующее ей значение коэффициента nepедачи или фазы индицируются в окошках в правом нижнем углу измерителя. Значения указанных величин в отдельных точках АЧХ или ФЧХ можно получить с помощью вертикальной визирной линии, находящейся в исходном состоянии в начале координат и перемещаемой по графику мышью или кнопками ←, →. Результаты измерения можно записать также в текстовый файл. Для этого необходимо нажать кнопку SAVE и в диалоговом окне указать имя файла (по умолчанию предлагается имя схемного файла). В полученном таким образом текстовом файле «*.scp» АЧХ и ФЧХ представляются в табличном виде.

Рис. 19. Измеритель АЧХ и ФЧХ.

Подключение прибора к исследуемой схеме осуществляется с помощью зажимов IN (вход) и OUT (выход). Левые клеммы зажимов подключаются соответственно к входу и выходу исследуемого устройства, а правые – к общей шине (земля). Ко входу устройства необходимо подключить функциональный генератор или другой источник переменного напряжения, при этом каких-либо настроек в этих устройствах не требуется.

Спектральный анализатор

Спектральный анализатор (spectrum analyzer) служит для измерения амплитуды гармоники с заданной частотой. Также он может измерить мощность сигнала и частотных компонент, определить наличие гармоник в сигнале. Результаты работы спектрального анализатора отображаются в частотной области, а не временной. Обычно сигнал- это функция времени, для её измерения используется осциллограф. Иногда ожидается синусоидальный сигнал, но он может содержать дополнительные гармоники, в результате, невозможно измерить уровень сигнала. Если же сигнал измеряется спектральным анализатором, получается частотный состав сигнала, то есть определяется амплитуда основной и дополнительных гармоник.

Ваттметр.

Прибор предназначен для измерения мощности и коэффициента мощности.

Токовый пробник.

Токовый пробник предназначен для измерения значений тока в любом участке цепи моделируемой схемы.

Измерительный пробник.

Показывают постоянные и переменные напряжения и токи на участке цепи, а также частоту сигнала.

В программе EWB используется большой набор приборов для проведения измерений: амперметр, вольтметр, осциллограф, мультиметр, Боде Плоттер (Bode Plotter) (графопостроитель частотных характеристик схем), функциональный генератор, генератор слов, логический анализатор и логический преобразователь.

Простейшими приборами в Electronics Workbench являются вольтметр и амперметр, которые расположены в поле индикаторов (Indicators) Они не требуют настройки, автоматически изменяя диапазон измерений. В одной схеме можно применять несколько таких приборов одновременно, наблюдая токи в различных ветвях и напряжения на различных элементах.

Амперметр – используется для измерения переменного и постоянного тока рис. 2.6. Выделенная толстой линией сторона прямоугольника, изображающего амперметр, соответствует отрицательной клемме. Двойным щелчком мыши на изображении амперметра открывается диалоговое окно для изменения параметров амперметра: вида измеряемого тока, величины внутреннего сопротивления.

Рис. 2.6. Изображение амперметра

Величина внутреннего сопротивления вводится с клавиатуры в строке Resistance , вид измеряемого тока (опция Mode ) выбирается из списка. При измерении переменного синусоидального тока (АС) амперметр будет показывать его действующее значение

где – амплитудное значение тока.

Внутренние сопротивление 1 мОм, установленное по умолчанию, в большинстве случаев оказывает пренебрежимо малое влияние на работу схемы. Его значение можно изменить, однако использование амперметра с очень маленьким внутренним сопротивлением в схемах с высоким выходным импедансом может привести к математической ошибке во время моделирования работы схемы. В качестве амперметра можно использовать мультиметр.

Вольтметр используется для измерения переменного и постоянного напряжения рис. 2.7.

Рис. 2.7. Изображение вольтметра

Выделенная толстой линией сторона прямоугольника, изображающего вольтметр, соответствует отрицательной клемме. Двойным щелчком мыши на изображении вольтметра открывается диалоговое окно для изменения параметров вольтметра: вида измеряемого напряжения; величины внутреннего сопротивления. Величина внутреннего сопротивления вводится с клавиатуры в строке Resistance , вид измеряемого напряжения (опция Mode ) выбирается из списка. При измерении переменного синусоидального напряжения (АС) вольтметр будет показывать действующее значение напряжения U , определяемое по формуле

где – амплитудное значение напряжения.

Внутреннее сопротивление вольтметра 1 МОм, установленное по умолчанию, в большинстве случаев оказывает пренебрежимо малое влияние на работу схемы. Его значение можно изменить, однако использование вольтметра с очень высоким внутренним сопротивлением в схемах с низким выходным импедансом может привести к математической ошибке во время моделирования работы схемы. В качестве вольтметра можно использовать мультиметр.

Кроме описанных амперметра и вольтметра в Electronics Workbench имеется семь приборов, с многочисленными режимами работы, каждый из которых можно использовать в схеме только один раз. Эти приборы расположены на панели приборов. Слева на панели расположены приборы для формирования и наблюдения аналоговых величин: мультиметр, функциональный генератор, осциллограф, Боде-плоттер рис. 2.8.:

Рис 2.8. Аналоговые измерительные приборы.

Мультиметр используется для измерения: напряжения (постоянного и переменного), тока (постоянного и переменного), сопротивления, уровня напряжения в децибелах.

Для настройки мультиметра нужно двойным щелчком мыши на его уменьшенном изображении открыть его увеличенное изображение рис. 2.9.

Рис. 2.9. Изображения мультиметра

а – уменьшенное изображения для схем; б – увеличенное изображение для настройки мультиметра.

На увеличенном изображении нажатием левой кнопки мыши выбирается: измеряемая величина по единицам измерения – А , V , Ω или dB ; вид измеряемого сигнала – переменный или постоянный; режим установки параметров мультиметра. Установка вида измеряемой величины производится нажатием соответствующей кнопки на увеличенном изображении мультиметра. Нажатие кнопки с символом «~» устанавливает мультиметр для измерения действующего значения переменного тока и напряжения, постоянная составляющая сигнала при измерении не учитывается. Для измерения постоянного напряжения и тока нужно на увеличенном изображении мультиметра нажать кнопку с символом «– ». В качестве амперметра и вольтметра мультиметр используется так же, как и стандартные приборы.

Мультиметр – единственный в Electronics Workbench стандартный прибор, предназначенный для измерения сопротивления. Для использования мультиметра в качестве омметра его следует подсоединить параллельно участку цепи, сопротивление которого нужно измерить, на увеличенном изображении мультиметра нажать кнопку Ω и кнопку с символом «–» переключения в режим измерения постоянного тока. Включить схему. На табло мультиметра при этом появится измеренное значение сопротивления.

Чтобы избежать ошибочных показаний, схема должна иметь соединение с землей и не иметь контакта с источниками питания, которые должны быть исключены из схемы, причем идеальный источник тока должен быть заменен разрывом цепи, а идеальный источник напряжения – короткозамкнутым участком.

Осциллограф , имитируемый программой Workbench , представляет собой аналог двулучевого запоминающего осциллографа и имеет две модификации:

1. простую модификацию с уменьшенным для создания схемы изображением рис. 2.10 а и увеличенным изображением для настройки осциллографа рис. 2.10 б

Рис. 2.10. Простая модификация осциллографа

а – изображение осциллографа в схеме, б – панель осциллографа для настройки

Расширенная модификация по своим возможностям приближается к лучшим цифровым запоминающим осциллографам рис. 2.11.

Рис. 2.11. Расширенная модификация осциллографа

Из-за того, что расширенная модель занимает много места на рабочем поле, рекомендуется начинать исследования простой моделью, а для подробного исследования процессов – использовать расширенную модель.

Осциллограф можно подключить к уже включенной схеме или во время работы схемы переставить выводы к другим точкам – изображение на экране осциллографа изменится автоматически. Двойным щелчком мыши по уменьшенному изображению открывается изображение передней панели простой модели осциллографа с кнопками управления, информационными полями и экраном.

Для проведения измерений осциллограф нужно настроить, для чего следует задать:

· расположение осей, по которым откладывается сигнал;

· нужный масштаб развертки по осям;

· смещение начала координат по осям;

· режим работы по входу: закрытый или открытый;

· режим синхронизации: внутренний или внешний.

Настройка осциллографа производится при помощи полей управления, расположенных на панели управления. Панель управления общая для обеих модификаций осциллографа и разделена на четыре поля управления:

· горизонтальной разверткой (Time base );

· синхронизацией (Trigger );

· каналом А ;

· каналом В.

Поле управления горизонтальной разверткой (масштабом времени) служит для задания масштаба горизонтальной оси осциллографа при наблюдении напряжения на входах каналов А и В в зависимости от времени. Временной масштаб задается в: с/дел, мс/дел, мкс/дел, нс/дел (s/div, ms/div, ms/div, ns/div соответственно). Величина одного деления может быть установлена от 0,1 нс до 1 с. Масштаб может дискретно уменьшаться на один шаг при щелчке мышью на кнопке справа от поля и увеличиваться при щелчке на кнопке .

Нажатие клавиши Expand на панели простой модели открывает окно расширенной модели осциллографа.

Панель расширенной модели осциллографа в отличие от простой модели расположена под экраном и дополнена тремя информационными табло, на которые выводятся результаты измерений. Кроме того, непосредственно под экраном находится линейка прокрутки, позволяющая наблюдать любой временной отрезок процесса от момента включения до момента выключения схемы. В сущности, расширенная модель осциллографа это совершенно другой прибор, позволяющий намного удобнее и более точно проводить численный анализ процессов.

Чтобы вернуться к прежнему изображению осциллографа, следует нажать клавишу Reduce , расположенную в правом нижнем углу.

Боде-плоттер (графопостроитель )используется для получения амплитудно-частотных (АЧХ) и фазочастотных (ФЧХ) характеристик схемы рис. 2.12.

Рис. 2.12. Изображения Боде-плоттера

а – уменьшенное изображение для отражения в схеме, б – увеличенное для настройки прибора

Боде-плоттер измеряет отношение амплитуд сигналов в двух точках схемы и фазовый сдвиг между ними. Отношение амплитуд сигналов может измеряться в децибелах. Для измерения Боде-плоттер генерирует собственный спектр частот, диапазон которого может задаваться при настройке прибора. Частота любого переменного источника в исследуемой схеме игнорируется, однако схема должна включать какой-либо источник переменного тока.

Боде-плоттер имеет четыре зажима: два входных (IN ) и два выходных (OUT ). Для измерения отношения амплитуд или фазового сдвига нужно подключить положительные выводы входов IN и OUT (левые выводы соответствующих входов) к исследуемым точкам, а два других вывода заземлить. При двойном щелчке мышью по уменьшенному изображению Боде-плоттера (рис. 2.12 а ) открывается его увеличенное изображение (рис. 2.12 б ).

Верхняя панель плоттера задает вид получаемой характеристики: АЧХ или ФЧХ. Для получения АЧХ следует нажать кнопку Magnitude, для получения ФЧХ – кнопку Phase. Левая панель управления (Vertical ) задает:

· начальное (I – initial) и конечное (F – final) значения параметров, откладываемых по вертикальной оси,

· вид шкалы вертикальной оси – логарифмическая (LOG ) или линейная (LIN ).

Правая панель управления (Horizontal ) настраивается аналогично.

При получении АЧХ по вертикальной оси откладывается отношение напряжений:

· в линейном масштабе от 0 до 10 9 ;

· в логарифмическом масштабе от –200 dB до 200 dB.

При получении ФЧХ по вертикальной оси откладываются градусы: от –720 до +720. По горизонтальной оси всегда откладывается частота в герцах или в производных единицах.

В начале горизонтальной шкалы расположен курсор. Его можно перемещать нажатием на кнопки со стрелками, расположенными справа от экрана, либо «тащить» с помощью мыши. Координаты точки пересечения курсора с графиком характеристики выводятся на информационных полях внизу справа. С помощью Боде-плоттера нетрудно построить топографическую диаграмму на комплексной плоскости для любой схемы.

Функциональный генератор является идеальным источником напряжения, вырабатывающим сигналы синусоидальной, прямоугольной или треугольной формы рис. 2.13.

Рис. 2.13. Изображение функционального генератора

а – уменьшенное изображение для формирования схемы. б – увеличенное для настройки генератора.

Средний вывод генератора при подключении к схеме обеспечивает общую точку для отсчета амплитуды переменного напряжения. Для отсчета напряжения относительно нуля общий вывод заземляют. Крайние правый и левый выводы служат для подачи переменного напряжения на схему. Напряжение на правом выводе изменяется в положительном направление, а напряжение на левом выводе – в отрицательном, относительно общего вывода.

При двойном щелчке мышью по уменьшенному изображению функционального генератора открывается его увеличенное изображение, с помощью которого осуществляют:

· установка формы сигнала.

· установка частоты сигнала.

· установка амплитуды выходного напряжения.

· установка постоянной составляющей выходного напряжения.

1 Установка формы сигнала . Для выбора требуемой формы выходного сигнала необходимо нажать на кнопку с соответствующим изображением. Форму треугольного и прямоугольного сигналов можно изменить, уменьшая или увеличивая значение в поле Duty Cycle (скважность). Этот параметр определяется для сигналов треугольной и прямоугольной формы. Для треугольной формы напряжения он задает длительность (в процентах от периода сигнала) между интервалом нарастания напряжения и интервалом спада.

Установив, например, значение 20, можно получить длительность интервала нарастания 20 % от периода, а длительность интервала спада – 80 % . Для прямоугольной формы напряжения этот параметр задает соотношение между длительностями положительной и отрицательной части периода.

2 Установка частоты сигнала . Частота генератора регулируется от 1 Hz до 999 MHz. Значение частоты устанавливается в строке Frequency с помощью клавиатуры и кнопок со стрелками. В левом поле устанавливается численное значение, в правом – единица измерения (Hz, kHz, MHz – Гц, кГц, МГц соответственно).

3 Установка амплитуды выходного напряжения . Амплитуду выходного напряжения можно регулировать от 0 мВ до 999 кВ. Значение амплитуды устанавливается в строке Amplitude с помощью клавиатуры и кнопок со стрелками. В левом поле устанавливается численное значение, в правом – единица измерения (mV, mV, V, kV – мкВ, мВ, В, кВ соответственно).

4 Установка постоянной составляющей выходного напряжения . Постоянная составляющая переменного сигнала устанавливается в строке Offset при помощи клавиатуры или кнопок со стрелками. Она может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Это позволяет получить, например, последовательность однополярных импульсов.