¶ آزمایش هفتهٔ ۶ · نمونههای حد و سهم منابع
English · برنامهٔ درسی · راهنمای هفتهٔ ۶
پیشبینی دستی، جدول عددی و شبیهسازی مدار را مقایسه کنید. دو درس هفتهٔ ۶ و قانون جریان علامتدار کیرشهف پیشنیازند. برای بخش عددی پایتون ۳ و برای مقایسهٔ شبیهسازی LTspice لازم است. آزمایش حدود ۱۰۰ دقیقه طول میکشد و جای بخشی از تمرین جمعه را میگیرد.
دریافت برنامهٔ پایتون، فایل LTspice و نتایج مرجع
¶ ۱ · پیشبینی دستی · ۲۰ دقیقه
صورت q(x) = (x² − 16)/(x − 4) را تجزیه کنید. حد، محدودیت دامنه و خطای نمونههای ۳٫۹۹ و ۴٫۰۱ را پیشبینی کنید. در مدار، هر دو حالت تکمنبعی را رسم کنید. VA با ۴ کیلواهم به گره v وصل است، VB برابر ۴− ولت از مسیر ۸ کیلواهم و بار نیز ۸ کیلواهم تا زمین است. ولتاژ گره را برای VA برابر صفر، ۲ و ۱۲ ولت به دست آورید و نقطهٔ تغییر علامت جریان بار را پیشبینی کنید.
¶ ۲ · تولید و مقایسه · ۳۰ دقیقه
فایلها را در یک پوشهٔ قابلنوشتن باز کنید. در پایانهٔ همان پوشه python3 lab.py و در ویندوز در صورت نیاز py lab.py را اجرا کنید. فایلهای quotient.csv و quotient.svg را باز کنید. هر دو طرف باید به ۸ نزدیک شوند و فرمول اولیه در ورودی ۴ حفره دارد. خطای هر دو نمونه در فاصلهٔ ۰٫۰۱ باید ۰٫۰۱ باشد. اختلاف در رقمهای پایانی را با تلورانسی مانند 10⁻⁹ بسنجید. سپس فایلهای source-sweep.csv و source-sweep.svg را باز کنید. شیب حالت A، مقدار ثابت حالت B و عبور از صفر را پیدا کنید. سه پیشبینی و نتیجهٔ عددی را کنار هم بنویسید.
¶ ۳ · مقایسه با LTspice · ۳۰ دقیقه
فایل source-sweep.cir را باز و اجرا کنید و V(v) و I(RL) را رسم کنید. فایل، VA را از صفر تا ۱۲ ولت جاروب میکند و VB روی ۴− ولت ثابت است. در یک کپی VB را صفر کنید و جاروب را تکرار کنید. برای حالت فقط B، در کپی دیگر VA را صفر، VB را ۴− ولت و فرمان جاروب را با .op جایگزین کنید. هر سه مقاومت در هر دو کپی باقی بمانند. در ورودیهای بررسیشده، ولتاژ ترکیبی باید برابر جمع علامتدار سهمها باشد. در صورت اختلاف، مرجع زمین، قطبیت و مقدارهای 4k/8k را بررسی کنید. اگر نسخهٔ نصبشده نتوانست فایل را اجرا کند، مدار را از روی شکل بسازید یا در گزارش بنویسید که مقایسه فقط با پایتون انجام شد.
¶ ۴ · سنجش آمادگی و گزارش · ۲۰ دقیقه
۱. چرا مقدار تابع در ۴ تعریف نشده اما حد ۸ است؟ حذف عامل فقط بیرون از ورودی ۴ معتبر است.
۲. عبور از صفر در VA برابر ۲ ولت را توضیح دهید. سهم A برابر ۱+ و سهم B برابر ۱− ولت است. جریان بار صفر میشود اما جریان شاخههای منبع میتواند برقرار باشد.
۳. در VA برابر ۱۲ ولت کنترل کنید که گره ۵ ولت، جریان بار ۰٫۶۲۵ میلیآمپر و توان بار ۳٫۱۲۵ میلیوات است. جمع توانهای جداگانه ۴٫۶۲۵ میلیوات میشود چون جملهٔ ضرب متقابل حذف شده است.
هر دو جدول، نموداری با واحد، پیشبینی دستی و توضیح کوتاه هر اختلاف را ذخیره کنید. نمودارهای تولیدشدهٔ خودتان را از نمودارهای مرجع مشخص کنید.