Frisk_2
.pdf
Рис.10.37
Рассчитайте АЧХ двухкаскадного усилителя, охваченного АРУ, коэффициент передачи на резонансной частоте и полосу пропускания усилителя (рис.10.38), установив указанные пределы анализа, и, воспользовавшись встроенным калькулятором.
Рис.10.38
540
(v10.3.25) (Peak). Воспользоваться встроенным
(v10.3.51). Введя в подменю значение резонансного коэффициента усиления, вычислим его значение по уровню 0,707. Активизиро-
(v10.3.52) (Go To Y) на закладке 
(v10.3.24) выпадающего подменю 
(v10.3.53) вводим полученное значение. Затем поочередным нажатием на кнопки 
(v10.3.54) и 
(v10.3.55) переводим левый и правый курсор
(v10.3.56).
(v10.3.57) на строке частот в окне результатов.
(v10.3.12) (рис.10.39). Амплитуда входного напряжения выбрана малой величины, а частота сигнала – 465 кГц.
(v10.3.27) (рис.10.41). Находясь в окне схем и последовательно выполнив, 
(v10.3.45). Результаты анализа представлены на рис.10.42.
Рис.10.42
Установите верхний предел изменения амплитуды генератора (GS) в подменю
(v10.3.27) до 12 мВ 
(v10.3.58) , сохранив остальные параметра неизменными, повторите моделирование во временной области (рис.10.42). Скорректируйте значения переделов изменения амплитуды сигнала на входе усилителя (Plot 1 и Plot
4 подменю 
(v10.3.59)), обеспечив вывод на экран монитора весь диапазон изменения амплитуды генератора GS. При этом на экран монитора выводится значение амплитуды напряжения на контуре, без постоянной составляющей,
вблизи |
его |
максимального |
значения |
(v10.3.60) |
|
|
|
(v10.3.61) . |
|
На полученном семействе, используя верхний график, для каждого значения амплитуды напряжения (например, 4.292 мВ на рис.10.42) на входе усилителя (не величины ЭДС источника сигнала GS), используемого в качестве аргумента, определите величину амплитуды напряжения на контуре детектора АРУ (13,824 В) и с помощью программы MathCad или вручную постройте амплитудную характеристику.
Используя аналогичный график (нижний на рис.10.42) постройте характеристику регулирования К (Е р), где Е р – напряжение на выходе детектора АРУ (V(5)) на момент окончания моделирования для выбранного значения амплитуды генератора Т = 5 мс.
Амплитудную характеристику и характеристику регулирования для малого шага моделирования приложите к отчету.
4.2.6 Исследование свойств усилителя с обратной АРУ во временной области при воздействии АМ – сигнала.
Исследование свойств усилителя, охваченного АРУ, во временной области проводится при воздействии на входе усилителя АМ — сигнала. Для этого вначале удалим генератор гармонических колебаний GS. Параметры функционально управляемого генератора бу-
543
(v10.3.62) (рис.10.43)
(v10.2.17) позволяет получить график АМ-сигнала для частоты модулирующего (1000 Гц) и несущего колебания (465 кГц) и значения глубины модуляции (m=0,8) при амплитуде несущего колебания U = 0,005 В.
(v10.3.63) (рис.10.44)
Рис.10.44
Используя форму сигнала на выходе усилителя (V(14)), оцените величину уменьшения глубины модуляции на выходе усилителя по сравнению с входной. Рассчитайте, используя полученные кривые, величину постоянной времени фильтра цепи АРУ для различных значений емкости С5 в цепи фильтра и сравните с результатами предварительного расчета. Полученные сведения занесите в таблицу 2
|
|
|
Таблица 2 |
Расчет |
Эксперимент |
||
I к01 =1,5 мА, Uкэ01 =3,9 В |
I к01 = 8,7 мА, Uкэ01 = 6 В |
||
|
С5=10мкФ С5=1 нФ |
С5=10мкФ |
С5=1 нФ |
τ ф, c
m 1
m 2
Ω, рад/с
U, В
Примечание: для получения большей наглядности можно ограничиться выводом лишь одной кривой на экран монитора и изменить масштаб по оси ординат.
4.2.7 Анализ эффективности системы обратной АРУ для оптимального режима усиления
Как видно из рис.10.19 возможен выбор положения исходной рабочей точки с большей величиной Iк01 ≈ 8,7 мА (рис.10.45), обеспечивающей больший коэффициент усиления первого каскада и соответствующей линейному участку крутизны проходной характеристики.
545
Рис.10.45
Напряжение питания в коллекторной цепи составляет Uкэ01 ≈ Uкэ02 = 6 В (рис.10.46).
Рис.10.46
Для выбранного режима транзисторов по постоянному току АЧХ каждого из каскадов имеют вид (рис.10.47). Процедура проведения анализа схемы усилителя в частотной области аналогична, используемой в п.4.2.4.
546
Рис.10.47
Примечание: в случае отличий в величине постоянных токов в рабочей точке (больше чем на 0,1 мА от выбранных значений) или резонансных частот (больше чем на 1 кГц от fпр= 465 кГц) проверьте правильность введенных компонентов и параметров моделей.
Для входного воздействия, определяемого (рис.10.48), и условий анализа (подменю
(v10.3.63)) проведите моделирование двухкаскадного усилителя, охваченного АРУ, и результаты моделирования внесите в таблицу 2, вычислив необходимые значения.
Рис.10.48
547
(v10.2.1) основного меню (рис.10.2), в выпадающем окне выбрать файл C:\MC9DEMO\data\VАРУос10.1.CIR, вызвав его в основное окно редактора (рис.10.3).
(v10.2.5) в папке
(v10.2.6) .