5.3 Послідовність розрахунку параметрів схеми

5.3.1 Розрахувати параметри каскаду підсилювача змінної напруги на біполярному транзисторі за схемою зі спільним емітером:

- значення постійної напруги на базі транзистора - за формулою (5.1);

- значення постійної напруги на емітері транзистора - за формулою (5.2);

- значення постійного струму емітера транзистора - за формулою (5.3);

- значення постійної напруги на ланці колектор-емітері транзистора розрахувати за формулою (5.4);

- значення коефіцієнту підсилення каскаду в області середніх частот - за формулою (5.10);

- значення коефіцієнту підсилення каскаду в області середніх частот в логарифмічних одиницях - за формулою (5.11);

- значення вхідного опору каскаду в області середніх частот розрахувати за формулою (5.12);

- значення вихідного опору каскаду в області середніх частот - за формулою (5.13);

- значення частоти зрізу в області верхніх частот , яка зумовлена тільки конденсатором - за формулою (5.14);

- значення частоти зрізу в області нижніх частот , яка зумовлена тільки конденсатором - за формулою (5.15);

- значення частоти зрізу в області нижніх частот , яка зумовлена тільки конденсатором - за формулою (5.16);

- значення частоти зрізу в області нижніх частот , яка зумовлена тільки конденсатором - за формулою (5.17).

Увага!

При розрахунку частоти зрізу в області нижніх частот відповідно до варіанту (табл.5.1) потрібно враховувати тільки для

конденсатора, ємність якого набагато менша 10000 мкФ.

5.3.2 Результати розрахунків відповідних параметрів занести до табл. 5.2

Таблиця 5.2 – Значення параметрів схеми каскаду підсилювача змінної напруги на біполярному транзисторі за схемою зі спільним емітером

Значення параметру:	,В	,В	,В	, мА		, дБ	, кОм	, кОм	, Гц	,МГц
за результа-тами розрахунку
за результата-ми експери-ментальних досліджень

5.4 Робоче завдання

5.4.1 Запустити програму ЕWB за допомогою піктограми .

5.4.2 Перед початком моделювання використовуючи вікно Analysis Options задати параметри моделювання, які наведені на рис. 5.7

Рисунок 5.7 – Параметри моделювання

5.4.3 Відповідно до схеми рис.5.1 за допомогою програми ЕWB створити схему для дослідження каскаду підсилювача змінної напруги на біполярному транзисторі за схемою зі спільним емітером (рис.5.11).

5.4.4 Як джерело вхідної напруги для каскаду, що досліджується, використовувати функціональний генератор (Function Generetor), графічне позначення якого та панель управляння наведені на рис. 5.4, в режимі генерації синусоїдної напруги.

Рисунок 5.8 – Графічне позначення та панель управляння функціонального генератора

5.4.5 Встановити параметри синусоїдної напруги такі, як наведено на рис.5.8:

- частота (Frequence) – 1 kHz;

- робочий цикл (Duty cycle) - 50 % ;

- амплітуда (Amplitude) – 10 mV;

- постійна складова (Offset) – 0.

5.4.6 Для вимірювання вхідної змінної напруги каскаду, що досліджується, паралельно джерелу вхідної напруги включити вольтметр в режимі вимірювання змінної напруги.

5.4.7 Для дослідження параметрів АЧХ каскаду до його вихідних полюсів підключити аналізатор АЧХ та ФЧХ (Bode Ploter), графічне позначення якого та панель управляння наведені на рис. 5.9:

Рисунок 5.9 – Графічне позначення та панель управляння аналізатора АЧХ

5.4.8 Для вимірювання параметрів статичного режиму каскаду , до бази, колектора та емітера підключити вольтметри для вимірювання напруг , , відповідно.

5.4.9 Для візуального спостереження за формою вихідної напруги каскаду до його вихідних полюсів підключити осцилограф (Oscilloscope), графічне позначення якого та панель управляння наведені на рис. 5.10:

Рисунок 5.10 – Графічне позначення та панель управління осцилографа

5.4.10 У середовищі ЕWB створити схему електричну для експериментального дослідження каскаду підсилювача на біполярному транзисторі за схемою зі СЕ. Схема повинна приблизно виглядати так, як показано на рис. 5.11. Для того, щоб розрізняти сигнали каналів осцилографа, треба лінії з’єднання схеми з каналами осцилографа зробити різного кольору за допомогою зміни властивостей цих ліній (права клавіша миші).

Рисунок 5.11– Приклад створення схеми для дослідження каскаду

в середовищі ЕWB

На створеній схемі повинні бути вказані значення опорів резисторів та ємності конденсаторів.

Скопіювати створену схему для використанні в протоколі.

5.4.11 Запустити режим аналізу схеми, перевівши віртуальну кнопку в положення ввімкнути (I).

5.4.12 За допомогою осцилографу переконатися в тому, що вхідна та вихідна змінні напруги не спотворені (тобто їх форма відповідає синусоїдальній).

Скопіювати розширену панель осцилографу для використанні в протоколі.

5.4.13 За допомогою вольтметрів заміряти постійні напруги на базі , на емітері та на колекторі транзистора . Результати вимірювань занести до табл.5.2.

5.4.14 Розрахувати значення постійної напруги на ланці колектор-емітері транзистора за формулою:

. (5.18)

Результат розрахунку занести до табл.5.2

5.4.15 Розрахувати значення постійного струму емітера транзистора за формулою

. (5.19)

Результат розрахунку занести до табл.5.2

5.4.16 За допомогою вольтметрів заміряти вхідну змінну напругу на виході джерела синусоідальної напруги, та вихідну змінну напругу (перевівши їх в режим АС) на резисторі навантаження. Розрахувати значення коефіцієнта підсилення на частоті 1 кГц (тобто в області середніх частот) за формулою . Розрахувати значення коефіцієнту підсилення каскаду в області середніх частот в логарифмічних одиницях за формулою , дБ = . Результати розрахунків занести до табл.5.2.

5.4.17 За допомогою аналізатора АЧХ та ФЧХ (Bode Ploter), або використовуючи іконку Display Graphs, дослідити АЧХ підсилювача: визначати коефіцієнт підсилення в області середніх частот (приблизно на частоті 1 кГц), використовуючи як лінійний, та і логарийфмічний масштаб по вертикалі; визначити частоти зрізу в області верхніх та області нижніх частот за допомогою візирних лініїй. Результати досліджень занести до табл.5.2.

Скопіювати розширену панель аналізатора АЧХ та ФЧХ або графіки Display Graphs, для використання в протоколі.

5.4.18 За допомогою аналізатора АЧХ та ФЧХ (Bode Ploter) дослідити ФЧХ підсилювача: визначити частоти, на яких фазовий зсув приймає значення

Скопіювати розширену панель аналізатора АЧХ та ФЧХ для використанні в протоколі.