Содержание

1 Введение 6

2 Исходные данные к курсовой работе 7

3 Исследование нагрузки 9

3.1 Предполагаемый на основе схемы характер АЧХ и ФЧХ входной функции 9

3.2 Вывод операторного выражения входной функции 11

3.4 Расчет резонансных частот и резонансных сопротивлений. Определение ППЦ 13

4. Исследование модели транзистора с обобщенной нагрузкой 15

4.1 Нахождение операторных выражений для Z_т(p) и К_т(р) 15

5 Исследование транзистора с избирательной нагрузкой 19

5.1 Предполагаемый характер ЧХ 19

5.2 Получение нормированных значений входной и передаточной функций 22

5.3 Получение выражений АЧХ и ФЧХ входной и передаточной функций полной цепи на основе нормированных выражений и расчет по ним значений ЧХ на частоте =0,7 23

6. Автоматизированный расчёт частотных характеристик полной модели 26

7 Представление входного сопротивления полной цепи последовательной и параллельной моделями на =0,7 28

8 Выводы 29

1 Введение

Цель курсовой работы - овладеть способами нахождения частотных характеристик цепи. Представленная схема нагрузки является фильтром частот, что определяет область её применения. Используемая при работе эквивалентная схема транзистора является простейшей (для облегчения расчетов), но она позволяет качественно понять работу транзистора.

В процессе выполнения курсовой работы решаются следующие задачи: формирование навыков получения операторных функций цепи, последующий их анализ, а также овладение методом узловых потенциалов в матричной форме, освоение методов автоматизированного машинного анализа электрических цепей в частотной области.

2 Исходные данные к курсовой работе

Шифр задания: Сх.46.Т5.ОБ.М2

Модель транзистора М2 показана на рис.1.1.

Рисунок 2.1 – Модель биполярного транзистора, включенного по схеме с общей базой

Параметры транзистора:

пФ мА/В Ом

Ом Ом N=0.02

МГц пФ

пФ

Схема избирательной нагрузки показана на рис.2.2.

Рисунок 2.2 - Схема избирательной нагрузки

Параметры нагрузки:

рад/с рад/с;

; ; ;

мкГн;

пФ;

, Ом;

, ;

рад/с;

Гц;

Нормировку параметров цепи проведем по следующим формулам:

;

; ;

Пронормированные параметры цепи занесем в таблицу 2.2.

Таблица 2.1 - Пронормированные параметры цепи

Элементы	Параметры элементов	Нормированные значения
	225,8 пФ	1
	2,26 мкГн	1
	10 Ом	0.1
	1000 Ом	10
S	140 мА/В	14
	90,9 пФ	0,403
	7 Ом	0,07
	120 Ом	1,2
	0,143 См	14,28
	8,3 мСм	0,833

3 Исследование нагрузки

3.1 Предполагаемый на основе схемы характер ачх и фчх входной функции

Рассмотрим двухполюсник на крайних и резонансных частотах. Схема при ω=0 представлена на рисунке 3.1а, при ω=∞ на рисунке 3.1б.

а) б)

Рисунок 3.1 –Эквивалентная схема нагрузки на крайних частотах

При ω=0 сопротивление нагрузки будет равно 0, т.к. сопротивление Z_L=0, а Z_C=∞.

При ω=∞ сопротивление нагрузки будет равно R, т.к. сопротивление Z_C =0, а Z_L=∞.

Наличие параллельного колебательного контура обуславливает соответствующий резонанс.

Используя теорию реактивных двухполюсников строим АЧХ и ФЧХ для входной функции:

Рисунок 3.2 – Предполагаемый характер АЧХ входной функции

На предполагаемом характере АЧХ входного сопротивления присутствует ярко выраженный фазовый параллельный резонанс в контуре , на частоте .

В соответствии со схемой реактивного двухполюсника на рисунке 2.2 ФЧХ имеет вид, показанный на рисунке 2.6

Рисунок 3.3 – Предполагаемый характер ФЧХ входной функции без учёта потерь

На рисунке 3.1 изображены эквивалентные модели исследуемой цепи нагрузки при , и при

Цель построения такой схемы – оценить, каким сопротивлением , или определяется входное сопротивление цепи на исследуемой частоте.

Следует иметь в виду, что при последовательном соединении определяющим является большее из сопротивлений, а при параллельном – меньшее. Из рисунка 3.1 становится очевидным, что определяется реактивным сопротивлением при , то есть , а при определяется активным сопротивлением , то есть .

Учитывая, что параллельный резонанс в схеме рисунка 2.1 – не идеальный, ФЧХ в окрестности изменяется плавно. Примерный вид ФЧХ входного сопротивления показан на рисунке 3.4

Рисунок 3.4 – Примерный вид ФЧХ входного сопротивления