 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Порядок выполнения эксперимента
3.1.1. Открыть приложение Capture CIS из пакета OrCAD. Загрузить в приложение файл OE.opj. В открывшемся окне последовательно открыть: Design Resources ® OE.dsn ® SCHEMATIC1. В папке SCHEMATIC1 содержится модель OE для исследования усилителя с общим эмиттером.
3.2.2. Открыть модель OE (рис. 4). Источник напряжения V1 служит для создания постоянного напряжения питания. Источник напряжения V2 создает входное переменное напряжение.
Рис. 4 – Модель схемы усилителя с общим эмиттером.
3.2.3. Выбрать профиль симуляции 1.
3.2.4. Установить напряжение источника V1 15 В, амплитуду напряжения источника V2 VAMPL =0,2 В и частоту FREQ =1 кГц. Сопротивление резисторов: Rd=0.1 Ом; Rn=10 МОм.
3.2.5. Запустить симуляцию клавишей F11 или кнопкой " Run PSpice " на панели инструментов.
3.2.6. В отрывшемся окне PSpice A/D снять графики напряжения на входе (верхний график V (in)) и выходе усилителя (нижний график V (out)). Из графиков определить амплитуды входного и выходного напряжений, фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями φ, а так же, используя выражение (1) – коэффициент усиления по напряжению kU. Результаты занести в таблицу 1.
3.2.7. Установить сопротивление резистора Rd равным 1 кОм (1k). Выполнить симуляцию. Измерить амплитуду выходного напряжения. По выражению (2) определить входное сопротивление усилителя. Результат занести в таблицу 1.
3.2.8. Установить сопротивление резистора Rd равным 0,1 Ом (0,1), а сопротивление резистора Rn – 1 кОм (1к) Выполнить симуляцию. Измерить амплитуду выходного напряжения. По выражению (3) определить выходное сопротивление усилителя. Результат занести в таблицу 1.
3.2.9. Закрыть проект.
3.2.10. Загрузить файл OE-AC.opj. В открывшемся окне последовательно открыть: Design Resources ® OE-AC.dsn ® SCHEMATIC1. В папке SCHEMATIC1 содержится модель OE_AC для построения амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик схемы усилителя с общим эмиттером (рис. 5).
Рис. 5 – Модель схемы усилителя с общим эмиттером для построения частотных характеристик.
3.2.11. Выбрать профиль симуляции A1.
3.2.12. Запустить симуляцию. В открывшемся окне PSpice A/D снять в отчет графики амплитудно-частотной (верхний график DB (V (out) /V (in)) и фазо-частотной характеристик (нижний график P (V (out)).
3.2.13. По графику амплитудно-частотной характеристики определить коэффициент широкополосности:
,
где f max и f min – максимальная и минимальная частоты, при которых коэффициент усиления уменьшается на 3 дБ относительно его значения на средней частоте.
3.2.14. Закрыть проект.
3.2.15. Загрузить файл OK.opj. В открывшемся окне последовательно открыть: Design Resources ® OK.dsn ® SCHEMATIC1. В папке SCHEMATIC1 содержится модель OK для исследования усилителя с общим эмиттером (рис. 6).
Рис. 6 – Модель схемы усилителя с общим коллектором.
3.2.16. Установить напряжение источника V1 15 В, амплитуду напряжения источника V2 VAMPL =0,3 В и частоту FREQ =1 кГц. Сопротивление резисторов: Rd=0.1 Ом; Rn=10 МОм.
3.2.17. Повторить для данной схемы действия пунктов 3.2.5-3.2.6. Результаты занести в таблицу 1.
3.2.18. Повторить для данной схемы действия пункта 3.2.7, при этом Rd установить равным 10 кОм, Rn – 100 Ом.
3.2.19. Повторить для данной схемы действия пункта 3.2.8, при этом Rn установить равным 1 кОм, Rd – 0,1 Ом.
3.2.20. Закрыть проект.
3.2.21. Загрузить файл OK-AC.opj. В открывшемся окне последовательно открыть: Design Resources ® OK-AC.dsn ® SCHEMATIC1. В папке SCHEMATIC1 содержится модель OK_AC для снятия частотных характеристик усилителя с общим эмиттером (рис. 7).
3.2.22. Повторить для данной схемы действия пунктов 3.2.11-3.2.13.
3.2.23. Загрузить файл OB.opj. В открывшемся окне последовательно открыть: Design Resources ® OB.dsn ® SCHEMATIC1. В папке SCHEMATIC1 содержится модель OB для исследования усилителя с общей базой (рис. 8).
Рис. 7 – Модель схемы усилителя с общим коллектором
для исследования частотных характеристик.
Рис. 8 – Модель схемы усилителя с общей базой.
3.2.24. Установить напряжение источников V1 и V2 15 В, амплитуду напряжения источника V2 VAMPL =0,3 В и частоту FREQ =10 кГц. Сопротивление резисторов: Rd=0.1 Ом; Rn=10 МОм.
3.2.25. Повторить для данной схемы действия пунктов 3.2.5-3.2.6. Результаты занести в таблицу 1.
3.2.26. Повторить для данной схемы действия пункта 3.2.7, при этом Rd установить равным 220 Ом, Rn – 10 МОм.
3.2.27. Повторить для данной схемы действия пункта 3.2.8, при этом Rn установить равным 1 кОм, Rd – 0,1 Ом.
3.2.28. Закрыть проект.
3.2.29. Загрузить файл OB-AC.opj. В открывшемся окне последовательно открыть: Design Resources ® OB-AC.dsn ® SCHEMATIC1. В папке SCHEMATIC1 содержится модель OB для исследования частотных характеристик усилителя с общей базой (рис. 9).
Рис. 9 – Модель схемы усилителя с общей базой
для исследования частотных характеристик.
3.2.30. Повторить для данной схемы действия пунктов 3.2.11-3.2.13.
4. Содержание отчета.
4.1. Цель работы.
4.2. Краткие теоретические положения.
4.3. Схема модели транзисторного усилителя с общим эмиттером.
4.4. Осциллограммы входного и выходного напряжений усилителя с общим эмиттером.
4.5. Расчет фазового сдвига, коэффициента усиления, входного и выходного сопротивлений для схемы с общим эмиттером.
4.6. Частотные характеристики усилителя с общим эмиттером, расчет коэффициента широкополосности.
4.7. Схема модели транзисторного усилителя с общим коллектором.
4.8. Осциллограммы входного и выходного напряжений усилителя с общим коллектором.
4.9. Расчет фазового сдвига, коэффициента усиления, входного и выходного сопротивлений для схемы с общим коллектором.
4.10. Частотные характеристики усилителя с общим коллектором, расчет коэффициента широкополосности.
4.11. Схема модели транзисторного усилителя с общей базой.
4.12. Осциллограммы входного и выходного напряжений усилителя с общей базой.
4.13. Расчет фазового сдвига, коэффициента усиления, входного и выходного сопротивлений для схемы с общей базой.
4.14. Частотные характеристики усилителя с общей базой, расчет коэффициента широкополосности.
4.15. Таблица 1 с результатами определения параметров всех исследуемых схем усилителей.
4.16. Выводы.
Вопросы к защите
5.1. Конструкция и принцип действия биполярного транзистора.
5.2. Схема усилителя с общим эмиттером.
5.3. Схема усилителя с общим коллектором.
5.4. Схема усилителя с общей базой.
5.5. Какой из трех усилителей имеет инвертирующий эффект?
5.6. В каких задачах свойства усилителя с общим коллектором имеют особое применение?
5.7. В каких отношениях усилитель с общей базой отличается от усилителя с общим эмиттером.
5.8. Методика определения коэффициента широкополосности.
Поиск по сайту: