SAEU (1088565), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

4.2Анализ переходных процессов каскада с НЧ- коррекцией

в области больших временных интервалов

Исследуйте переходные характеристики в области больших времен и оцените спад плоской части Δ при различных значениях емкости конденсатора С6 относительно её оптимального значения определяемого выражением (2). Параметры источника V2 Model Pulse импульсного входного сигнала задайте следующим образом:

VZERO=0 VONE=1m P1=P2=0 P3=P4= T₀ , P5=2.5 T₀ ,

где T₀ –длительность импульса источника V1 входного сигнала:

. (4)

Спад плоской части Δ выходного сигнала установите равным Δ= =0,1 (10%). Время анализа примите равным 3Т₀ При задании на анализ необходимо включить опцию Stepping, с указанием изменения емкости корректирующего конденсатора С6 в тех же значениях, что и при частотном анализе. Убедитесь, что условие (3) при оптимальной НЧ-коррекции оказывается таким же, что и при оптимальной коррекции плоской части импульса в области больших временных интервалов. Проведите копирование графиков переходных функций при коррекции плоской части импульса в рабочий файл Word лабораторной работы №2. По окончании работы проведите копирование (перемещение) результатов исследования из рабочего файла программы Word на дискету с указанием варианта выполненной работы. Рабочий файл работы№2 удалите!

Оформление отчета

Отчет должен содержать принципиальные схемы каскада без коррекции и с цепочками индуктивной высокочастотной и низкочастотной коррекции, их эквивалентные схемы в соответствующих частотных диапазонах и временных интервалах, а также графики частотных характеристик и переходных функций каскада с отметками полосы частот и параметров переходных процессов. В отчете должен быть указан вариант задания выполненной работы. Используя аналитические выражения, приведенные в [5,ч.1,c.95-104, 106-111], проведите расчет коэффициента усиления К₀ выходной цепи каскада в области средних частот, верхних и нижних граничных частот без коррекции и при введенных оптимальных номиналах цепей НЧ и ВЧ коррекции и сравните их с результатами машинного моделирования.

Контрольные вопросы при подготовке к зачету

1. Используя эквивалентную схему выходной цепи каскада с элементами низкочастотной коррекции, изобразите частотные характеристики корректора с цепочкой: R4,(R1+R2) –С6 , выходной цепочки R6-C5 и результирующую частотную характеристику каскада. Объясните, почему условие

является оптимальным для коррекции как частотной, так и переходной характеристики ступени в области больших временных интервалов для переходной характеристики.

2.Изобразите эквивалентную схему выходной цепи каскада в области верхних частот с элементами высокочастотной индуктивной коррекции. Приведите вывод соотношения для оптимальной величины коэффициента коррекции a=0,41.

3.Объясните физическую причину явления, почему коррекция АЧХ в области верхних частот практически не влияет на частотные свойства каскада в области нижних частот?

Лабораторная работа №3

Исследование резисторного каскада с обратными связями

Цель работы: исследование влияния отрицательной последовательной обратной связи по току и параллельной по напряжению на входное сопротивление и коэффициент передачи напряжения. При подготовке к работе рекомендуется использовать литературу [5. ч.2 c.101-111]- приложение 2.

1.Вызов из библиотеки программы МС-7 схемы каскада

В меню Fileпрограммы вызовите файл Лабораторная. работа. №3. При этом на экран монитора будет введена принципиальная схема каскада с биполярным транзистором, приведенная на рис.3.Установите в схеме тип транзистора Q1 и сопротивление коллектора R2 в соответствии с вариантом задания из табл 3. Величины сопротивлений резисторов базового делителя: R3=160кОм, R4=24 кОм, и эмиттера R1=2,4кОм не изменяются

При замене транзистора Q1 не забудьте установить в его параметрах объемное сопротивление базы равное RB=100 Ом. Проведите с помощью программы МС-7 расчет стационарного режима. Методика расчета стационарного режима в схеме аналогична методике, которая использовалась при выполнении лабораторных работ №1 и №2.Напряжение источника питания V2 устанавливается равным 24В. Сопротивление R5 источника сигнала V₁ установите равным 40 кОм. Ёмкости конденсаторов С2 и С4 установите одинаковыми и равными 50 мкФ. Ёмкость конденсатора С3 первоначально устанавливается равной нулю. Создайте файл рабочей программы Word лабораторной работы №3 так же, как указывалось при проведении лабораторных работ №1 и №2. В этот файл далее будут вноситься результаты исследования схемы лабораторной работы.

Рис.3

Таблица 3

Варианты- № задания	Тип транзистора	Стационар. напряжение коллектор-эмиттер U20 В	Стации ток коллектора I20 мА	Сопротивление. коллектора R2=RK кОм
1	2N2221	19,0	0,916	3
2	2N2221A	12,6	0,912	10
3	2N2222	17,7	0,97	4
4	2N2222A	17,7	0,97	4
5	2N2270	16,7	0,98	5
6	2N2368	16,3	0,91	6
7	2N2481	17,0	0,83	6
8	2N2484	16,7	0,97	5
9	2N2501	16,5	0,88	6
10	2N2222C	11,7	0,98	10

Источник импульсного сигнала- V1-Pulse введите со следующими параметрами:

VZERO=0 VONE=1m P1=P2=0 P3=P4=2U P5=4U.

Копируйте принципиальную схему каскада с установленными данными из таблицы 3 в рабочий файл программы Word лабораторной работы№3.

2.Исследование стационарного режима каскада и

дифференциальных параметров транзистора в точке покоя

Определите стационарный режим каскада и стационарное напряжение U₂₀ между коллектором и эмиттером и ток коллектора I₂₀ транзистора Q1 также, как это было выполнено в лабораторной работе №1

Для определения значений дифференциальных параметров транзистора в рабочей точке предварительно введите в схему в режим короткого замыкания (КЗ) нагрузки, шунтируя сопротивление R2 добавочным конденсатором емкостью 50 мкФ.

Способ проведения режима короткого замыкания в схеме должен контролироваться преподавателем ведущим занятия.

Вычислите в режиме короткого замыкания дифференциальные параметры транзистора: g₁₁, S₀, в стационарной точке , для этого необходимо исследовать в диапазоне частот 10кГц-100МГц зависимости,

IB(Q1)/VBE(Q1) и IC(Q1)/VBE(Q1)

Первая из них вызовет создание графика АЧХ входной комплексной проводимости Y₁₁ в указанном диапазоне частот, а вторая АЧХ комплексной крутизны Y₂₁. Обратите внимание, что зависимость крутизны транзистора от частоты должна иметь падающий характер. Если это не происходит, то в значениях параметров транзистора объемное сопротивление базы RB было заявлено равным нулю. В этом случае обязательно введите введите корректировку величины этого сопротивления, положив её, как указано ранее 100 Ом ( RB= 100) С помощью пиктограммы –Cursor Mode (F8)-определите величину модуля входной проводимости Y₁₁ на частоте f=10 кГц, которая соответствует значению входной проводимости g₁₁ в области средних частот. Из графика АЧХ для параметра Y₂₁ определить на частоте f=10 кГц величину крутизны транзистора S_0.

После определения параметров g₁₁ и S₀ исключите в схеме режим короткого замыкания, положив емкость добавленного конденсатора равной нулю или удалите его из схемы. Введите значения этих параметров на поля графиков АЧХ Y₁₁ и Y₂₁ и скопируйте их в рабочий файл программы Word лабораторной работы №3.

3.Исследование показателей каскада без обратных

связей в области средних и верхних частот

При отсутствии обратных связей емкости конденсаторов С1 и С4 полагаются равными: С1=50 мкФ, С4=50 мкФ, а конденсатора-С3=0 мкФ. Емкость конденсатора С2 остается неизменной:и равной С2=50мкФ. В диапазоне частот 10кГц-100МГц исследуйте коэффициент передачи напряжения выходной цепи - V(6)/V(4) и входное сопротивление :V(4)/IB(Q1) каскада. Определите коэффициент усиления выходной цепи каскада в области средних частот и её верхнюю граничную частоту, используя пиктограмму Cursor Mode.

4.Исследование показателей каскада с последовательной

отрицательной обратной связью по току

Введите в каскад последовательную отрицательную обратную связь по току, положив: С1=0 мкф, С4=50 мкФ, С3=0мкФ.

Исследуйте частотную характеристику выходной цепи каскада

V(6)/V(4) в диапазоне частот 10 кГц-100 МГц . Для сравнения частотных характеристик выходной цепи каскада без обратной связи и с указанным типом связи в задании на анализ целесообразно включить опцию Stepping , в которой положить изменение емкости конденсатора С1 от нуля до 50 мкФ с шагом 50 мкФ. В том же диапазоне частот дополнительно исследуйте коэффициент передачи тока, введя в задание на анализ отношение IC(Q1)/IB(Q1) с включением опции Stepping конденсатора С1 с тем же шагом в 50 мкФ. Исследуйте зависимость входного сопротивления каскада в диапазоне частот 10 кГц-100 МГц. Входное сопротивление каскада определите дважды: 4а. после базового делителя в виде отношения: V(4)/IB(Q1) и 4б. до базового делителя, введя второе отношение: V(2)/I(C2). Целесообразно при исследовании частотных характеристик входного сопротивления также использовать опцию Stepping с указанием изменения емкости конденсатора С1 в диапазоне 0-50 мкФ с шагом 50 мкФ. В этом случае на экран монитора будут выведены графики частотных характеристик: для входного сопротивления, а также коэффициентов передачи напряжения и тока при наличии и отсутствии в каскаде последовательной отрицательной обратной связи по току. По полученным графикам с использованием пиктограммы Cursor Mode определите значения указанных выше сопротивлений и коэффициента передачи напряжения V(6)/V(4)на частоте 10 кГц. Проведите копирование результатов исследования частотных характеристик п.3 и4 в рабочий файл Word лабораторной работы №3. При этом целесообразно ввести комментарии к полученным результатам в поле частотных характеристик, используя пиктограмму Graphics, которая может быть активирована после проведения анализа.

Характеристики

Список файлов книги