Đây là bản báo cáo đã chỉnh sửa kĩ và chính xác đối với nội dung thực hành của môn TN siêu cao tần của khoa Điện tử viễn thông trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng. Tài liệu dùng để tham khảo. Các bạn không nên sao chép mà tự mình làm ra sẽ tốt hơn.
LAB 1: PHÂN TÍCH TÍN HIỆU TRONG MIỀN THỜI GIAN 1/Giới thiệu: Sử dụng phầm mềm PSPICE để mô mạch phân tích tín hiệu miền tần số thời gian Sơ đồ mạch sau : Thực mô mạch theo yêu cầu thí nghiệm: 2/ Vẽ đồ thị: Khảo sát từ tần số 100MEG -> 10 GHz Điện áp biểu diễn đường màu xanh, dòng điện biểu diễn đường màu đỏ: a/ Dòng điện điện áp nguồn: S o u r c e 504mV S o u r c e 10.2mA V 500mV o l t a g e C 10.1mA u r r e n t 496mV 10.0mA 492mV >> 9.9mA 100MHz 300MHz V(VSOURCE) 1.0GHz I(RS) Frequency 3.0GHz 10GHz b/ Dòng điện điện áp tải: L o a d 500.20mV L o a d 10.0005mA V 500.15mV o l t a g e 500.10mV C 10.0000mA u r r e n t 9.9995mA 500.05mV 9.9990mA >> 9.9985mA 100MHz 500.00mV 300MHz V(VLOAD) 1.0GHz 3.0GHz 10GHz I(RL) Frequency c/ Đo phần thực, phần ảo, pha độ lớn thông số: Xét dòng điện điện áp nguồn: Phần thực điện áp nguồn nguồn điện nguồn: S o u r c e 504mV 10.2mA S o u r c e V 500mV o l t a g e C 10.1mA u r r e n t 496mV 10.0mA >> 9.9mA 100MHz 492mV R(V(VSOURCE)) 300MHz R(I(RS)) 1.0GHz 3.0GHz 10GHz 3.0GHz 10GHz Frequency Phần ảo điện áp nguồn dòng điện nguồn: S o u r c e V o l t a g e 4.0mV 2.0mV 0V -2.0mV >> -4.0mV S o u r c e C u r r e n t 80uA 40uA 0A -40uA -80uA 100MHz IMG(V(VSOURCE)) 300MHz IMG(I(RS)) 1.0GHz Frequency Pha điện áp nguồn dòng điện nguồn: - S o u r c e V o l t a g e 400md S o u r c e 200md C u r r e n t 0d -200md 400md 200md 0d -200md >> -400md -400md 100MHz P(V(VSOURCE)) 300MHz P(I(RS)) 1.0GHz 3.0GHz 10GHz 3.0GHz 10GHz Frequency Độ lớn điện áp nguồn dòng điện nguồn: S o u r c e 504mV S o u r c e 10.2mA V 500mV o l t a g e C 10.1mA u r r e n t 496mV 10.0mA >> 492mV 9.9mA 100MHz M(V(VSOURCE)) 300MHz M(I(RS)) 1.0GHz Frequency 2.2 Đánh dấu đồ thị: Trên đồ thị đo điện áp nguồn tải, đánh dấu điểm đồ thị dung chức Toggle Cursor PSPICE sau: 504mV (353.883M,502.168m) (661.983M,500.004m) 500mV 496mV 492mV 100MHz V(VSOURCE) V(VLOAD) 2.3 Vẽ đồ thị Bode: 300MHz 1.0GHz Frequency 3.0GHz 10GHz Vẽ đồ thị Bode điện áp nguồn (Vsource) điện áp (Vload) cách vẽ 20*log10(điện áp): S o u r c e -5.9 L o a d -6.017 V -6.018 o l t a g e -6.019 V -6.0 o l t a g e -6.1 -6.020 >> -6.021 100MHz -6.2 20* LOG10(V(VSOURCE)) 300MHz 20* LOG10(V(VLOAD)) 1.0GHz 3.0GHz 10GHz Frequency 2.4 Phân tích mạch thụ động: Khảo sát tần số từ 100kHz đến 100MHz Điện áp nguồn tải thể qua đồ thị Bode sau: -2.0 -4.0 -6.0 -8.0 100KHz 300KHz 20* LOG10(V(VLOAD)) 20* LOG10(V(VSOURCE)) 1.0MHz 3.0MHz 10MHz 30MHz 100MHz Frequency Ta thấy điện áp tải cao điện áp nguồn, vì: Khi tần số thay đổi thành phần dung kháng Xc biến thiên, f tăng Xc giảm dẫn tới đại lượng ZL = RL + j*Xc thay đổi nên hệ số phản xạ sóng thay đổi, dẫn đến điện áp điểm đầu cuối đường truyền biến thiên 2.5 Khảo sát trễ pha: Thay VAC ban đầu thành VSIN có Offset có tần số 0.5GHz: Đồ thị dạng sóng điện áp nguồn tải chu kì song tần số 0,5GHz f=0,5GHz →T = = = 2ns Bài thí nghiệm yêu cầu vẽ đồ thị điện áp nguồn tải chu kì song với tần số 0,5GHz thiết lập thời gian quét từ 0→10ns 5.0V 0V -5.0V 0s V(VSOURCE1) 1ns V(VLOAD1) 2ns 3ns 4ns 5ns 6ns 7ns 8ns 9ns 10ns Time Trên đồ thị ta thấy Vload trễ pha Vsource nửa chu kỳ nghĩa trễ pha Chứng minh: Ta có độ trễ đường truyền 1ns Chu kì tín hiệu 2ns Trễ pha tính theo công thức: ... 1.0MHz 3.0MHz 10MHz 30MHz 100MHz Frequency Ta thấy điện áp tải cao điện áp nguồn, vì: Khi tần số thay đổi thành phần dung kháng Xc biến thi n, f tăng Xc giảm dẫn tới đại lượng ZL = RL + j*Xc thay... j*Xc thay đổi nên hệ số phản xạ sóng thay đổi, dẫn đến điện áp điểm đầu cuối đường truyền biến thi n 2.5 Khảo sát trễ pha: Thay VAC ban đầu thành VSIN có Offset có tần số 0.5GHz: Đồ thị dạng... →T = = = 2ns Bài thí nghiệm yêu cầu vẽ đồ thị điện áp nguồn tải chu kì song với tần số 0,5GHz thi t lập thời gian quét từ 0→10ns 5.0V 0V -5.0V 0s V(VSOURCE1) 1ns V(VLOAD1) 2ns 3ns 4ns 5ns 6ns