Усилительные каскады с общим коллектором.
Поскольку в библиотеке пакета Micro-Cap нет схемы усилителя с общим коллектором, построим ее путем исправления схемы с общим эмиттером.
Рис. 8.1. Усилитель с общим коллектором.
Лишний резистор R3 играет роль изолятора, его приходится вставлять, поскольку программа не выносит изоляции узла 5 от земли. Результат анализа переходных процессов показывает, что коэффициент усиления по напряжению этого усилителя близок к 1. Изменяя резисторы движками можно добиться лишь приближения его к 1 снизу, но нельзя сделать большим 1, в полном соотвествии с теорией [1] и с его псевдонимом — эмиттерный повторитель.
Рис. 8.2. Анализ переходных процессов. Напряжения.
По току и, следовательно, по мощности усиление происходит. Иначе он бы не назывался усилителем. Уменьшая сопротивление нагрузки, мы уменьшаем усиление по напряжению и по току с 450 до 250, что иллюстрирует следующий рисунок. Усиленный ток имеет постоянное смещение.
Рис. 8.3. Анализ переходных процессов. Токи.
Графики частотного анализа (рис. 8.4) показывают, что усилитель работает стабильно на частотах до 1 Мгц. Несоответствие результатов с анализом переходных процессов возникает из-за того, что программа изменяет параметры схемы по своим правилам, установленным для анализа схемы по переменному току на малом сигнале.
Рис. 8.4. Частотный анализ.
Вопросы и задачи.
Повторите процедуры анализов и получите идентичные авторским графические и численные результаты.
Исследуйте эволюцию графиков частотного анализа при уменьшении нагрузки до нуля. Следите при этом за поведением напряжений на входе и выходе схемы.
Усилительные каскады с общей базой.
Готовую схему усилителя с общей базой можно найти в Интернете в файле book-cir, к которому апеллируют авторы пособия [3]. Саму схему, конечно, можно найти в учебниках [1,2], но автор или авторы этой схемы уже подобрали характеристики компонент так, чтобы усилитель в самом деле усиливал, а если схему взять из учебника, придется это делать самостоятельно.
Рис. 9.1. Усилитель с общей базой.
Усиление по напряжению можно видеть на графиках напряжений входа и выхода.
Рис. 9.2. Графики в зависимости от входного сигнала.
Коэффициент примерно равен 60. Новое в анализе этого каскада это многовариантность. Построены графики при четырех значениях ЭДС V2, от 0.01 до 0.08 с логарифмическим шагом 2. В глаза бросается значительно большее искажение входного сигнала по сравнению с усилителем с общим эмиттером.
Графики частотного анализа магистры изучают самостоятельно.
Рис. 9.2. Частотный анализ.
Вопросы и задачи.
Повторить процедуры анализов и получить идентичные авторским графические и численные результаты.
Как работает логарифмический шаг и что это такое?
Как запустить многовариантный анализ и как установить в нем число и параметры вариантов?
По какой переменной варьируются графики частотного анализа?
Как появились надписи на кривых со значениями варьируемой переменной? Как их убрать?