Результаты моделирование в режиме Transient Analysis для практически идентичны результатам моделирования для предыдущей схемы.
7,58В= 40мВ = 190
Исключив из схемы источник постоянного напряжения 3 и заменив его резистивным делителем (R2 и R3), создающим на своем выходе напряжение,
равное 623,7 мВ, получим схему, представленную на рисунке 9.
Рисунок 9 – Схема усилителя переменного напряжения с генератором напряжения
Ток, проходящий через делитель, должен превышать базовый ток примерно в 50…100 раз, поэтому сопротивление двух последовательно включенных резисторов Rобщ должно быть не более Rобщ ≤ Uпит / (50…100) Ib.
11
5.Использование резистора в цепи эмиттера и определение нелинейных искажений графоаналитическим способом.
Преобразуем схему добавив в цепь эмиттера транзистора дополнительный резистор R4, зашунтированный конденсатором С2 (рисунок
10).
Рисунок 10 – Схема усилителя напряжения с RC-звеном в цепи эмиттера
При достаточно большой ёмкости конденсатора С2 на переменном токе его реактивное сопротивление мало, поэтому результирующее сопротивление также будет мало. В этом случае можно считать, что схема ведет себя с точки зрения усиления так же, как и в предыдущем случае с заземленным эмиттером,
что подтверждается результатами моделирования (рисунок 11).
12
Рисунок 11 Моделирование работы схемы в режиме Transient Analysis
Были выявлены заметные нелинейные искажения, проявляющиеся в несимметричности сигнала относительно его постоянного среднего значения.
Уменьшая коэффициент усиления по напряжению, можно уменьшить уровень нелинейных искажений.
13
6.Коэффициент усиления при наличии резистора в цепи эмиттера
Исключим из схемы конденсатор С2 (рисунок 12).
Рисунок 12 – Схема усилителя напряжения с отрицательной обратной связью по току за счет резистора 4 в цепи эмиттера
Тогда, учитывая последовательное соединение резистора R4 с внутренним
сопротивлением эмиттера транзистора 1 ( Э ≈ К = 0,5 мА)
|
|
|
= |
25 |
= |
|
25 |
= 50 Ом |
|
||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Э |
|
|
0,5 мА |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
= |
1 |
= |
|
10кОм |
= 20 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
( |
+ ) |
|
(50 Ом + 450 Ом) |
|
||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14
Рисунок 13 – Результаты моделирования схемы усилителя напряжения с отрицательной обратной связью по току за счет резистора R4 в цепи эмиттера
Выходной сигнал имеет уровень постоянного напряжения 5 В, = 60
Гц, переменную составляющую 0,4 В при фазовом сдвиге 180 градусов и
меньших нелинейных искажениях.
400мВ= 10мВ = 40
Коэффициент усиления примерно соответствует расчётному значению.
15
7. Фазорасщепительный каскад
Рисунок 14 – Схема усилителя напряжения с = −1 за счет 1 = 4
Если увеличить сопротивление в цепи эмиттера и сделать его равным значению сопротивления в цепи коллектора (рисунок 14), то можно получить на двух выводах усилительного каскада (out_A и out_B), а именно с коллектора и эмиттера, равные, но противоположные по фазе выходные напряжения
(рисунок 14), они показаны в диапазоне пит от 0 до 10 В.
Рисунок 15 –Напряжение с выходов _ и _
Уровни постоянного напряжения на выходах out_A и out_B, полученные в результате моделирования, соответствуют средним значениям напряжений на этих выходах.
16
8. Переход к схеме с общим коллектором (эмиттерному повторителю)
При уменьшении сопротивления резистора R1 (рисунок 16) происходит перемещение выходного синусоидального напряжения вверх к шине источника питания и уменьшение его амплитуды. Выходное напряжение на эмиттерном резисторе остается неизменным , т. е. изменения резистора R1 не влияют на его значение.
Рисунок 16 – Результаты моделирования схемы фазорасщепителя в Transient Analysis при различных значениях 1
Данную схему можно считать генератором тока, т.к. ток коллектора К
почти не зависит от напряжения КЭ.
17
9.Каскад с ОК – эмиттерный повторитель. Эмиттерный повторитель как генератор тока.
Рисунок 17 – Результаты моделирования схемы с ОК, как генератора тока в режиме по постоянному току
198,77мкА
стат = 1,25мкА = 159
БЭ = 2,6 − 2,0 = 0,6
Рисунок 18 – Зависимость К от напряжения 1
1,924вых = 66,464 нА = 28 МОм
18
10.Каскад усиления с общей базой (ОБ)
При подаче входного напряжения на эмиттер транзистора может быть получен каскад усиления с ОБ.
Рисунок 19 – Схема усилителя с общей базой Выходное напряжение каскада дает коллекторный ток, проходящий
через резистор 1. Положительная полуволна: вызывает уменьшение коллекторного тока из-за закрытия транзистора, что ↑ вых, отрицательная полуволна, наоборот.
Рисунок 20 – Результаты моделирования схемы с ОБ при различных значениях входного напряжения 2
19
Коэффициент усиления по напряжению для схемы равен 100. При увеличении значения входного напряжения свыше 25мВ происходит резкий рост нелинейных искажений.
20