Aufgaben Teil 1
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Datum: Grundlagen der Schaltungssimulation Übung 2 Name: Matr.Nr.: Aufgabe 2.1: Brückenschaltung DC-Simulation a) R2 = 200 Ω , R3 = 1 kΩ R1 100 Ω 250 Ω SET 500 Ω 1500 Ω b) R2 = 1,5 kΩ , R3 = 1 kΩ R1 100 Ω 250 Ω SET 500 Ω 1500 Ω Zur Erinnerung eine Brückenschaltung ist abgeglichen, wenn die Spannungsdifferenz zwischen den Punkten P1 und P2 0 V beträgt. Datum: Unterschrift: Erstellen Sie mit SCHEMATICS die Brückenschaltung im unterstehenden Bild. Wie muss die Variable SET des Potentiometers gewählt werden, damit die Brückenschaltung abgeglichen ist? Führen Sie die Simulation für die folgenden Fälle durch: Aufgabe 2.2: RC-Reihenschaltung AC-Simulation a) Bestimmen Sie aus der OUTPUT-Datei die Amplitude für den Strom, den Spannungsabfall über dem Widerstand sowie über dem Kondensator bei 500 Hz. b) Erweitern Sie die Simualtion auf den Bereich von 20 Hz bis 2 kHz mit 50 linear verteilten Punkten. c) Ermitteln Sie aus der OUTPUT-Datei die Frequenz, bei der die Spannung am Widerstand 0,5 V beträgt. Für genauere Ergebnisse kann die Anzahl der Punkte erhöht werden. Datum: Unterschrift: Eine RC-Reihenschaltung mit R1 = 2,2 kΩ und C1 = 200 nF wird an einer Wechselspannungsquelle mit 1 V und 500 Hz betrieben. Aufgabe 2.3: Gemischte Schaltung DC- und AC-Simulation a) Bestimmen Sie alle Ströme und Spannungen in dieser Schaltung durch eine Berechnung b) Bestimmen Sie alle Ströme und Spannungen durch eine DC-Simulation und notieren Sie sich Ihre Ergebnisse. c) Führen Sie eine AC-Analyse im Bereich von 20 Hz bis 20 kHz mit 100 Rechenpunkten durch. Die ACSpannung soll ebenfalls 13,5 V betragen. d) Vergleichen Sie die Ergebnisse der drei zuvor durchgeführten Berechnungen bzw. Analysen miteinander. 25. Jul. 2012 Seite 1 von 2 Datum: Unterschrift: Berechnen Sie eine gemischte Widerstandschaltung wie sie im Bild dargestellt ist. Datum: Grundlagen der Schaltungssimulation Übung 2 Name: Matr.Nr.: Aufgabe 2.4: Widerstandsnetzwerk DC-Simulation Bauen Sie das im Bild gezeigte Widerstandsnetzwerk mit den gegebenen Werten für Widerstände und β α Spannungsquellen mit Hilfe von PSpice auf. Uq2 R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = R7 = R8 = 300 Ω 400 Ω 200 Ω 500 Ω 400 Ω 700 Ω 500 Ω Uq2 = Uq5 = Uq6 = Uq8 = 6,35 V 8,00 V 10,0 V 7,00 V Uq5 R3 R2 R4 R5 γ ε R6 δ R7 Uq6 R8 Uq8 a) Legen Sie einen Massepunkt (AGND) in der Schaltung fest. Bestimmen Sie mit Ihrer Festlegung die Knotenpotentiale der Schaltung. Uα Uβ Uγ Uδ Uε b) Geben Sie die Flussrichtung der Ströme durch Zählpfeile vor. Führen Sie eine Simulation der Schaltung durch und notieren Sie die Stromwerte. I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 d) Führen Sie zusätzlich die folgenden Berechnungen durch. I. II. Anwendung des Überlagerungssatzes an Zweig 5 Anwendung des Ersatz-Quellen-Verfahrens mit Trennstelle an R8 25. Jul. 2012 Seite 2 von 2 Datum: Unterschrift: Zur Übung der in der Vorlesung „Gleichstromnetzwerke“ erlernten Verfahren, können die Aufgaben c) und d) verwendet werden. c) Überprüfen Sie Ihre Simulationsergebnisse durch eine Berechnung.
