- •Лабораторная работа № 1 Демонстрация основных возможностей программы microcap
- •1. Цель работы
- •2. Подготовка к работе
- •3. Рабочее задание
- •3.1. Установка системы
- •3.2. Демонстрация основных возможностей
- •3.3. Анализ переходных процессов (Transient Analysis)
- •3.4. Расчет малосигнальных частотных характеристик (ac Analysis).
- •3.5. Анализ схем на постоянном токе (dc analysis)
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Исследование усилительного каскада с общим эмиттером на биполярном транзисторе
- •1. Цель работы
- •2. Подготовка к работе
- •3. Рабочее задание
- •3.1. Анализ по постоянному току в режиме dc Analysis
- •3.2. Анализ схемы на переменном токе для малого сигнала в режиме ac analysis
- •3.3. Анализ переходных процессов в режиме большого сигнала
- •3.4. Исследование термостабильности различных каскадов
- •4. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Исследование усилительных каскадов на основе полевых транзисторов
- •1. Цель работы
- •2. Подготовка к работе
- •3. Рабочее задание
- •Исходные данные для расчета и компьютерного анализа и синтеза:
- •3.1. Анализ схемы, представленной на рис. 3.1, а.
- •3.1.1. Графоаналитический расчет по постоянному току в режиме dc Analysis
- •3.1.2. Анализ схемы, представленной на рис. 3.1, а на переменном токе для малого сигнала в режиме ac analysis
- •3.1.3. Анализ переходных процессов в каскаде (рис. 3.1, а) в режиме большого сигнала
- •3.2. Анализ каскодной схемы усилителя, представленной на рис. 3.1, б
- •3.2.1. Графоаналитический расчет по постоянному току в режиме dc Analysis
- •3.2.2. Анализ схемы, представленной на рис. 3.1, б на переменном токе для малого сигнала в режиме ac analysis
- •3.2.3. Анализ переходных процессов в схеме (рис. 3.1, б) в режиме большого сигнала
- •3.3. Анализ усилителя с общим истоком на основе моп-транзистора (рис. 3.1, в).
- •3.3.1. Графоаналитический расчет по постоянному току в режиме dc Analysis
- •3.3.2. Анализ схемы (рис. 3.1, в) на переменном токе для малого сигнала в режиме ac analysis
- •3.3.3. Анализ переходных процессов в схеме рис. 3.1, в в режиме большого сигнала
- •4. Контрольные вопросы
- •Литература
3.2.2. Анализ схемы, представленной на рис. 3.1, б на переменном токе для малого сигнала в режиме ac analysis
Задать коэффициенты частотных искажений на нижних частотах для трех цепей каскада, содержащих конденсаторы: входной MIN, выходной MOUT и цепи стока нижнего транзистора J1 MS, — так чтобы ML=MINMOUTMS. Поскольку самой низкоомной цепью является цепь истока транзистора J1, то целесообразно самый большой коэффициент частотных искажений выбрать для этой цепи. Например, для заданного результирующего коэффициента частотных искажений , можно задать следующие значения: MS=1,41, MIN=MOUT=1,001.
Рассчитать величины емкостей конденсаторов CIN, COUT, CE для каскада на рис. 3.1, б по формулам (9)–(11).
Построить с помощью схемного редактора MICROCAP схему каскодного усилителя с общим стоком (рис. 3.1, б) для малосигнального частотного анализа AC и анализа переходных процессов TRANSIENT. Обратить внимание на правильный ввод номинальных значений всех рассчитанных в предыдущих пунктах компонентов (RD, RS, CS, CIN, COUT).
Проверить режим по постоянному току усилителя, для чего выбрать из меню ANALYSIS режим Dynamic DC (<Alt>+<4>), включить показ токов ( ) и проверить карту напряжений и токов в схеме в точке покоя.
Запустить малосигнальный анализ по переменному току АС. Построить амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики коэффициента передачи по напряжению в различных масштабах по оси Y аналогично тому, как это делалось в п. 19.
Открыть окно Stepping. Установить увеличение входной емкости транзистора J1 СGS в десять раз на каждом шаге расчета от номинального значения до значения в 100 раз больше номинального. Включить многовариантный анализ на текущей закладке, установив флажок YES на панели Step it. Запустить анализ, объяснить полученные результаты. Выключить Stepping на текущей закладке, щелкнув мышью в кружке NO на панели Step it.
Повторить действия из пункта 32, открыв новую закладку в окне Stepping для изменения проходной емкости транзистора J1 CGD аналогичным образом. Запустить анализ, объяснить полученные результаты. Сравнить с результатами малосигнального анализа обычного усилителя с общим истоком в пп. 20, 21. Выключить Stepping на используемой закладке.
Повторить действия из пункта 32, открыв новую закладку в окне Stepping для изменения емкости CGS модели NJFET. В этом случае одновременно будут меняться величины входных емкостей CGS и транзистора J1 и транзистора J2. Установить увеличение входной емкости транзисторов СGS в десять раз на каждом шаге расчета в пределах от номинального значения до значения в 100 раз больше номинального. Запустить анализ и объяснить полученные результаты. Выключить Stepping на используемой закладке.
Повторить действия из пункта 32, открыв новую закладку в окне STEPPING для изменения емкости CDS модели NJFET. В этом случае одновременно будут меняться величины проходных емкостей CDS и транзистора J1 и транзистора J2. Установить увеличение проходной емкости транзисторов СDS в десять раз на каждом шаге расчета в пределах от номинального значения до значения в 100 раз больше номинального. Запустить анализ и объяснить полученные результаты. Выключить Stepping на используемой закладке.