SAEU (1088565), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

5.Исследование каскада с параллельной отрицательной

обратной связью по напряжению

Введите в каскад параллельную ООС по напряжению, установив следующие номиналы емкости конденсаторов:

С1=50 мкФ, С3=50 мкФ, С4=0 мкФ.

Исследуйте частотные характеристики выходной цепи V(6)/V(4) и входного сопротивления V(2)/I(C2) в прежнем диапазоне частот 10 кГц-100 МГц. Входное сопротивление при параллельной ООС достаточно определить в виде одного отношения V(2)/I(R5), поскольку базовый делитель R3-R4 при наличии емкости конденсатора С1 равной 50 мкФ оказывается включенным параллельно входной проводимости транзистора Y₁₁ также, как и в каскаде без обратных связей. При исследовании указанных зависимостей также целесообразно использовать опцию Stepping, введя изменение емкости конденсатора С3 от нуля до 50 мкФ с шагом в 50 мкФ. По полученным графикам АЧХ и с использованием пиктограммы Cursor Mode определите значения коэффициента передачи напряжения и входного сопротивления на частоте 10 кГц. Исследуйте сквозной коэффициент передачи напряжения каскада- V(6)/V(1).Скопируйте графики п.5 с необходимыми комментариями в рабочий файл Word лабораторной работы №3.

По окончании работы проведите копирование(перемещение) результатов из рабочего файла лабораторной работы№3 на дискету с указанием варианта задания, которая будет использоваться при оформлении отчета. Рабочий файл лабораторной работы по окончании копирования на дискету удалите!

Оформление отчета

В отчете укажите вариант выполненной работы. Отчет должен содержать сопоставление результатов машинного моделирования частотных характеристик при различных видах обратных связей и аналитических расчетов его показателей для области средних частот. Ниже приводятся выражения для показателей каскада, которые используются в расчетах.

1. Коэффициент усиление напряжения каскада при отсутствии обратных связей:

.

2.Проводимость передачи каскада-

(коэффициент передачи напряжение-ток)

.

3.Сопротивление передачи каскада

( коэффициент передачи ток-напряжение)

,

4.Глубина последовательной обратной связи по току

, где ,

.

5.Глубина при параллельной обратной связи по току

,

где ,

.

6.Входное сопротивление каскада (после базового делителя R3-R4) при последовательной ООС по току должно возрасти в величину, которая определяется выражением, учитывающим сопротивление четырехполюсника отрицательной обратной связи :

.

Входное сопротивление до базового делителя Z^/_ВХ(Э) будет меньше:

,

7. Коэффициент передачи напряжения при последовательной обратной связи по току должен уменьшиться в величину:

.

8. Входная проводимость каскада при введении параллельной ООС по напряжению должна возрасти в величину:

+1/R₆.

Коэффициент передачи напряжения выходной цепи при параллельной ООС по напряжению практически должен оставаться неизменным- до и после введения такой связи.

Контрольные вопросы при подготовке к зачету

1.Изобразите структурную схему устройства с последовательной ООС по току и, используя принципиальную схему каскада, установите связь её элементов с структурной схемой.

2.Выполните ту же задачу для схемы при введенной параллельной ООС по напряжению.

3.Объясните, почему при последовательной ООС по току базовый делитель напряжения R3-R4 для получения правильных результатов расчета следует относить с источнику сигнала, а при параллельной ООС эти резисторы входят в состав входного сопротивления?

4.Приведите объяснение увеличения входного сопротивления каскада при введении последовательной ООС по току и уменьшения его при параллельной ООС по напряжению.

5.Объясните используя структурные схемы каскада с ООС, почему стабилизация выходного тока создает эффект увеличения выходного сопротивления, а стабилизация выходного напряжения противоположный эффект- его уменьшения

6.Поясните, какие коэффициенты передачи являются определяющими и сопутствующими при последовательной ООС по току и параллельной ООС по напряжению.

7. Изобразите четырехполюсник обратной связи по току в виде электрической схемы с дифференциальными Z-параметрами. Укажите в этой схеме коэффициент передачи β_Z=U_0C/ I_2OC, а также входное и выходное сопротивление. Укажите коэффициент «просачивания» сигнала со входа на выход по этому четырехполюснику, оцените его влияние по сравнению с прямым прохождением сигнала в каскаде.

8.При введении в каскад параллельной ООС по напряжению изобразите четырехполюсник обратной связи в виде электрической схемы с Y-параметрами, укажите в ней коэффициент передачи β_Y=I_OC/U_2OC, а также его входную и выходную проводимость. Укажите коэффициент «просачивания» сигнала со входа на выход каскада по четырехполюснику обратной связи и оцените его влияние по сравнению с прямым прохождением сигнала

Лабораторная работа №4

Исследование дифференциального каскада

Цель работы: исследование передачи синфазной и дифференциальной составляющих входного сигнала, а также частотных и переходных характеристик дифференциального каскада (ДК). В меню File программы вызовите файл «Лабораторная. работа№4 ». При этом на экране монитора появляется принципиальная схема ДК с «токовым зеркалом» в цепи эмиттеров транзисторов Q1 и Q2 , которая приведена на рис.4. «Токовое зеркало» (ТЗ), выполнено на резисторах R5,R7 и транзисторах Q4,Q3 В эмиттер транзистора Q3 введено сопротивление R6, которое является цепью последовательной отрицательной обратной связи по току в этом транзисторе. Вследствие этого в цепи эмиттеров Q1 и Q2 каскада появляется большое дифференциальное сопротивление между узлами 5 - 11 способствующее значительному подавлению синфазной составляющей входного сигнала ДК. Входные сигналы источников синусоидального напряжения V1, V2 поступают на базы транзисторов Q1 и Q2 через резисторы R3, R4, номинал которых равен 20 кОм. Дифференциальный каскад питается от двух одинаковых источников V3, V4 постоянного напряжения величиной 6 В. Согласно рис.4. в схеме отсутствуют разделительные конденсаторы, следовательно, нижняя граничная частота дифференциального каскада будет равна нулю. Поэтому подобные схемы назывались также усилителями постоянного тока. Известно, что в указанных схемах возможно смещение выходного сигнала, например, за счет старения деталей, изменения температуры или напряжения питания. Указанное явление носит название дрейфа нуля. Симметрия схемы дифференциального каскада позволяет уменьшить величину этого нежелательного явления, однако полностью устранить его не удается.

Тип транзисторов Q1 и Q2 выбирается из табл. 4 в соответствии с вариантом задания Методика замены транзисторов в схеме стандартная и приводилась ранее в описании лабораторных работ №1-3. При замене транзисторов Q1 и Q2 не забудьте установить в списке их дифференциальных параметров конечную величину объемного сопротивления базы-RB=100 Ом. Замена транзисторов Q3,Q4 в схеме рис. 4 не проводится. Создайте рабочий файл лабораторной работы №4, используя программу Word.. Копируйте в него принципиальную схему каскада рис.4 с установленными в ней транзисторами согласно варианту задания.

Проведите исследование стационарного режима каскада с определением постоянных напряжений в узлах схемы и постоянных токов в её ветвях. Метод проведения этого исследования такой же, как и в предыдущих лабораторных работ.

При введении транзисторов Q1 и Q2 не забудьте установить в списке дифференциальных параметров транзисторов конечную величину объемного сопротивления базы, например, RB=100 Ом. Копируйте в рабочий файл лабораторной работы №4 принципиальную схему каскада рис.4 с установленными транзисторами согласно указанному преподавателем варианту задания.

Рис.4

Таблица 4

1.Исследование малосигнальных дифференциальных параметров транзисторов в рабочей точке

Проведите опыт короткого замыкания в одном из плеч дифференциального каскада, например, левом, шунтируя сопротивление R1 конденсатором емкостью 50 мкФ Проведите анализ АЧХ входной проводимости и комплексной крутизны транзистора Q1 в режиме короткого замыкания в частотном диапазоне 10 кГц-100 МГц. По графикам АЧХ определите входную дифференциальную проводимость g₁₁, крутизну S₀ и постоянную входной цепи транзистора Q1. Проведите расчет величины приведенной емкость обратносмещенного коллекторного перехода в рабочей точке:

см аналогичные операции в описании лабораторной работы №1. По окончании исследования исключите опыт короткого замыкания левого плеча дифференциального каскада, удалив блокирующий сопротивление R1 введенный при исследовании конденсатор! Проведите копирование в рабочий файл лабораторной работы №4, графики частотной зависимости входной проводимости и крутизны с введением комментариев.

2. Частотный анализ каскада с двумя противофазными

источниками сигнала

Характеристики

Список файлов книги