4.2.3 Моделирование амплитудно-частотной (ачх) и фазочастотной (фчх) характеристик

Исследуем усилитель на рис. 4.7.

Для запуска анализа необходимо войти в окно Analysis и запустить анализ частотных характеристик AC. В окне AC Analysis Limits необходимо установить диапазон частот Frequency Range=1E8,1 (формат: максимальная частота, минимальная частота в Гц) и внизу указать в первой строке параметров графиков:

Р=1, X Expression=F, Y Expression=db(V(6)), X Range=Auto, Y Range=Auto;

во второй строке:

Р=2, X Expression=F, Y Expression= ph(V(6)), X Range=Auto, Y Range=Auto.

После запуска анализа на экран выводится результат в виде двух графиков АЧХ и ФЧХ (рис. 4.10).

Рисунок 4.10 – АЧХ и ФХЧ усилителя

По АЧХ, в частности, может быть определена полоса усиливаемых частот.

4.2.4 Задание на моделирование

1. Изучить принцип работы усилителя на биполярном транзисторе с общим эмиттером.

2. Воспроизвести примеры моделирования и объяснить результаты.

3. Исследовать влияние конденсатора С2 на усилительные свойства схемы.

4.3 Содержание отчета

Составьте отчет по лабораторной работе, в котором изложите цель работы, по пунктам: название, исследуемую схему в редакторе программы Micro-Cap, ограничения анализа, результаты моделирования схемы, выводы.

4.4 Контрольные вопросы

1. Нарисуйте схему и поясните назначение элементов усилителя на БТ с общим эмиттером.

2. Поясните принцип работы усилителя на БТ с общим эмиттером.

3. Что такое эквивалентная схема усилителя для переменного сигнала и какие допущения принимают при ее построении?

4. Нарисуйте эквивалентную схему усилителя для переменного сигнала и выведите выражение для входного сопротивления.

5. Чем определяется выходное сопротивление усилителя для переменного сигнала?

6. Выведите выражения для коэффициентов усиления по напряжению, току и мощности.

Работа 5

СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

Цель работы: изучение принципа работы, характеристик и параметров стабилизаторов напряжения на биполярных транзисторах.

5.1 Теоретические сведения

5.1.1 Классификация и система параметров стабилизаторов

напряжения

Стабилизатор напряжения (СН) предназначен для поддержания на выходе постоянного напряжения при колебаниях входного напряжения и тока (сопротивления) нагрузки. Различают СН параметрические, компенсационные с непрерывным регулированием (компенсационные) и компенсационные с импульсным регулированием (импульсные).

В параметрических СН стабилизация напряжения осуществляется за счет применения специального элемента с нелинейной ВАХ. Например, используют стабилитроны, которые на рабочем участке ВАХ имеют малое дифференциальное сопротивление.

В компенсационных СН дополнительно используется общая отрицательная обратная связь по напряжению. Принцип стабилизации основан на автоматической компенсации отклонения сигнала, пропорционального выходному напряжению, от уровня уставки, задаваемой, например, параметрическим стабилизатором. Компенсация производится непрерывно во времени.

В импульсных СН также реализуется принцип компенсации отклонений, но этот процесс осуществляется дискретно во времени (через определенные временные интервалы).

Параметрами СН являются:

- выходное стабилизированное напряжение ;

- температурный коэффициент выходного напряжения . Здесь изменение выходного напряжения, обусловленное изменением температуры на ;

- коэффициент стабилизации напряжения . Характеризует качество работы СН при изменении входного напряжения;

- выходное сопротивление . Характеризует качество СН при изменении тока (сопротивления) нагрузки;

- рабочий диапазон входных напряжений , ;

- максимальный выходной ток ;

- диапазон температур эксплуатации , .