Зависимости входного сопротивления цепи

4.1. Вызовите программу исследования режима переменного тока AC Analysis. Выберите в главном меню программы Multisim путь

Simulate / Analyses / AC Analysis.

При этом появится диалоговое окно AC Analysis.

4.2. Выставите условия и режимы анализа частотной зависимости величины, обратной силе входного тока.

На закладке Frequency Parameters укажите на полях соответствующих счётчиков начальное (FSTART) и конечное (FSTOP) значения частоты, те же, что были выбраны при анализе АЧХ и ФЧХ. Задайтесь типом основной сетки будущих графиков по частоте Sweep Type. Установите число отсчётов на декаду в поле счётчика Number of Points, равное 100. Задайте вид вертикальной шкалы Linear переключателем Vertical Scale.

Кнопку Simulate пока не нажимайте!

4.3. Выберите в качестве выходной переменной величину, обратную силе входного тока.

Перейдите на закладку Output. Выберите переключателем Variables in circuit вариант Current. Сделайте то же самое с переключателем Selected variables for analysis.

Нажмите ЛКМ на кнопку Add Expression. В появившемся диалоговом окне Analysis Expression внесите в поле Expression выражение 1/I(1).

При записи выражения сначала введите с клавиатуры число 1. Затем в поле Functions щелчком ЛКМ выделите операцию деления «/» и нажмите на кнопку Copy Function to Expression. Далее, в поле Variables щелчком ЛКМ выделите переменную I(1) и нажмите на кнопку Copy Variable to Expression. Тогда в поле Recent Expressions появляется нужная дробь. После этого нажмите на кнопку ОК.

Если в правом окошке есть «лишние» обозначения токов и напряжений, перенесите их в левое окно. Для такого переноса выделите ЛКМ эти обозначения и нажмите высветившуюся кнопку Remove.

Кнопку Simulate пока не нажимайте!

4.4. Для получения полной информации о сделанных установках перейдите на закладку Summary. Ознакомьтесь с содержимым закладки. Если необходимо изменить сделанные ранее установки, вернитесь на нужную закладку и внесите изменения.

4.5. Если все необходимые установки сделаны и восприняты программой правильно, вызовите Плоттер (Grapher) нажатием кнопки Simulate. Тогда появится окно Grapher View с графиками амплитуды и фазы входного тока.

4.6. Просмотрите полученные графики. Убедитесь, что графики наблюдаются в том же диапазоне частот, что и графики АЧХ и ФЧХ.

4.7. Подготовьте графики к их анализу.

Перейдите к полноэкранному отображению графиков. Выделите координатную сетку графиков, щёлкнув ЛКМ на пункте Show / Hide Grid панели инструментов. В случае необходимости поменяйте цвета кривых и фона на обратные, щелкнув ЛКМ на пункте Reverse Colors той же панели.

Вызовите на поля графиков курсоры, щёлкнув ЛКМ на пункте Show / Hide cursors панели инструментов.

4.8. Введите новые названия графиков и новые обозначения для физических величин, отображаемых вдоль их вертикальных осей.

Выделите щелчком ЛКМ верхний график. Нажатием ПКМ вызовите контекстное меню, а в нём – опцию Properties. В появившемся диалоговом окне Graph Properties выберите закладку Left Axis. На этой закладке в поле Label внесите новое обозначение переменной «Ом». Выбрав закладку General, в поле Title впечатайте название «Полное входное сопротивление».

Выделив нижний график, вызвав контекстное меню этого графика, выбрав опцию Properties, в поле Title впечатайте название «Аргумент входного сопротивления».

4.9. Найдите по графикам модуля и аргумента комплексного сопротивления значение модуля сопротивления и его аргумента в полосе пропускания цепи. Сравните полученное сопротивление с сопротивлениями источника и нагрузки. Запишите измеренные значения модуля и аргумента.

Примечание. Нужно выбрать значения параметров сопротивления на частоте, достаточно удалённой от частот среза.

4.10. Найдите с помощью курсоров координаты максимума и минимума полного входного сопротивления. Также определите на частотах экстремумов входного сопротивления значения его аргумента.

Запишите в экспоненциальной форме значения комплексного входного сопротивления для частот экстремумов полного сопротивления.

4.11. Определите значения модуля и аргумента входного сопротивления, соответствующие начальной и конечной частотам графиков. Запишите в экспоненциальной форме значения комплексного входного сопротивления для указанных частот. Укажите реакции цепи для гармонических колебаний с этими частотами.

4.12. Найдите с помощью курсоров значения частот, соответствующих точкам перехода аргумента входного сопротивления через нуль. Укажите значения полного входного сопротивления на этих частотах.

4.13. Определите с помощью курсоров частоты максимумов и минимумов аргумента входного сопротивления. Укажите значения полного входного сопротивления на этих частотах. Запишите выражения комплексного входного сопротивления для этих частот.

Примечание. Для более точного определения координат особых точек частотной зависимости входного сопротивления рекомендуется изменять масштаб графиков и уменьшать частотный диапазон с тем, чтобы окрестность особой точки была представлена наиболее подробно.

4.14. Сохраните графики входного сопротивления, выполняя действия, указанные в пункте 3.13.

4.15. Сравните графики входного сопротивления и функции передачи напряжения. Найдите соответствия в этих графиках. Сформулируйте выводы.