3431

Рис.1.4.7. Схема генератора с АКМ без фильтра

После установки входных значений и запуска моделирования схемы с коллекторной модуляцией получаем бигармонический сигнал с отсечкой при резистивной нагрузке, приведенный на рис. 1.4.8.

Рис. 1.4.8. Бигармонический сигнал с отсечкой при резистивной нагрузке с коллекторной модуляцией

Запускаем анализ Фурье (выбираем точку V(12)), видим спектральные составляющие, присущие амплитудно-модулированному колебанию, показанные на

21

рис. 1.4.9. На рис. 1.4.9 по центру виден спектр АМ колебания, а так же слева низкочастотные составляющие и справа приведены гармоники высших порядков. Необходимо оставить «чистый» спектр, т.е. с помощью полосового фильтра убрать низкочастотный сигнал и высшие гармоники.

Рис. 1.4.9. Спектр колебания с выхода генератора

Открываем создатель фильтров (рис. 1.4.10), и выбираем тип полосовой

(рис. 1.4.11).

Рис. 1.4.10. Нахождение приложения по созданию фильтров

В окне «Создатель фильтров» настраиваем первые четыре параметра: нижнюю частоту среза берем равной fн=190 кГц, нижнюю частоту подавления устанавливаем 160 кГц, верхнюю частоту среза установим fв=210 кГц, верхнюю частоту подавления установим 220 кГц. Это делается на основании ранее полученного спектра, приведенного на рис. 1.4.9, и в окне справа приведена графическая подсказка.

22

1.Снять входную и семейство выходных характеристик данного транзистора при помощи характериографа или BJT Analyzer.

В программе моделирование/вид анализа/Фурье построить амплитудный спектр выходного амплитудно-модулированного колебания и АЧХ спроектированного полосового фильтра.

2.Снять амплитудно-модуляционные характеристики для АКМ = ( Ω) и заполнить табл. 1.4.5.

Таблица 1.4.5

Зависимость АКМ от амплитуды

Ω,

, %

Построить график зависимости. Сделать выводы.

3. Снять частотно-модуляционные характеристики = (Ω) и заполнить таблицу 1.4.6.

Таблица 1.4.6

Зависимость АКМ от частоты

Ω, кГц

, %

Построить график зависимости. Сделать выводы.

Чем круче фронт и спад амплитудно-частотной характеристики полосового фильтра, тем сильнее зависимость коэффициентамодуляции от модулирующей частоты. На рис. 1.4.19 показаны пояснения о влиянии модулирующей частоты на изменения коэффициента модуляции.

Рис.1.4.19. Влияние изменения модулирующей частоты на коэффициент модуляции

27

Лабораторная работа № 1.5 Исследование операционного усилителя

Цель работы: исследование схем операционных усилителей, а так же влияние внешней отрицательной обратной связи на различные характеристики операционного усилителя.

Задание 1.5.1. Исследование неинвертирующего операционного усилителя

Для исследования неинвентирующего операционного усилителя построить схему, приведенную на рис. 1.5.1.

Рис.1.5.1. Принципиальная схема неинвертирующего усилителя

1. Cнять и построить амплитудные характеристики неинвертирующего усилителя при различных сопротивлениях обратной связи, используя переключатель S1, на частоте f = 1 кГц.

Заполнить табл. 1.5.1 при сопротивлении нагрузки Rн = 1 кОм, по полученным данным построить графики амплитудных характеристик, сделать выводы о влиянии величины сопротивления ОС на выходные значения напряжения неинвертирующего усилителя.

Таблица 1.5.1

Зависимость Uвых от величины Rос

Uвх, В

Uвых, В;

Rос = 10 кОм

Uвых, В;

Rос = 200 кОм

2. Чтобы измерить входное сопротивление Rвх неинвертирующего усилителя необходимо на генераторе задать частоту f = 1 кГц, изменяя значение сопротивления обратной связи переключателем S1, установитьЭДС источника

28

сигнала 0,5 В и разомкнуть добавочный резистор Rдоб сопротивлением 10 МОм, а для измерения выходного Rвых сопротивления неинвертирующего усилителя резистор Rдоб должен быть замкнут.

Задание 1.5.2. Исследование инвертирующего операционного усилителя

Для исследования инвертирующего операционного усилителя построить схему, приведенную на рис. 1.5.2.

Рис. 1.5.2. Схема для моделирования инвертирующего усилителя

1. Заполнить табл. 1.5.2 для инвертирующего усилителя на частоте f = 1 кГц при сопротивлении нагрузки Rн = 1 кОм и различных значениях сопротивлений обратной связи, а также пострить графики амплитудных характеристик, сделать выводы о влиянии величины сопротивления ОС на выходные значения напряжения инвертирующего усилителя.

Таблица 1.5.2

Зависимость Uвых от величины Rос

Uвх, В

Uвых, В;

Rос = 10 кОм

Uвых, В;

Rос = 200 кОм

2.Изменяя значение сопротивления обратной связи переключателем S1

измерить входное Rвх и выходное Rвых сопротивления инвертирующего усилителя на частоте f = 1 кГц.

3.Изменяя частоту генератора, заполнить табл. 1.5.3 при сопротивлении нагрузки Rн = 1 кОм. Построить графики зависимостей.

29

Таблица 1.5.3

АЧХ инвентирующего усилителя

f, кГц

Uвых, В

Задание 1.5.3. Исследование избирательного операционного усилителя

Для исследования избирательного операционного усилителя построить схему, приведенную на рис. 1.5.3.

Рис. 1.5.3. Принципиальная схема избирательного усилителя

1. Снять и построить амплитудно-частотные характеристики избирательного усилителя при различных сопротивлениях обратной связи.

Заполнить табл. 1.5.4 при сопротивлении нагрузки Rн = 1 кОм и Uвх = 1 В. Построить графики АЧХ по полученным данным, сделать выводы.

Таблица 1.5.4

АЧХ избирательного усилителя

f, кГц

Uвых, В

30