Frisk_2
.pdf
Рис.11.14
В подменю AC Analysis Limits задается следующая информация:
Frequency range — значения верхней и нижней границы частотного интервала и способ определения верхней частоты подинтервала. При линейном законе разбиения частотного
интервала
(рис.11.2.54) число подинтервалов определяется строкой Number of Points
(рис.11.2.55). Используя линейку прокрутки можно установить автоматический выбор шага, определяемый точностью интегрирования в процентах на каждом шаге интегрирования (указывается в строке Maximum Change %),
Number of Points — количество точек в заданном частотном интервале, в котором производится расчет частотных характеристик и полученные значения
выводятся в форме таблицы (если активирована кнопка |
(рис.11.2.56) ), |
Теmperature–диапазон изменения температур (может задаваться одно значение, при котором проводится анализ),
Maximum Change %–максимально допустимое приращение функции на интервале шага по частоте (учитывается только при автоматическом выборе шага– активизация процедуры Auto Scale Ranges),
Noise Input–имя источника шума, подключенного ко входу усилителя,
Noise Output–номер (а) выходных зажимов, где вычисляется спектральная плотность напряжения шума,
Run Options–определяет способ хранения полученных результатов: Normalрезультаты расчетов не сохраняются, Save-результаты сохраняются на жестком диске,
Retrieve–использование результатов расчета, хранящегося на жестком диске, для вывода на экран монитора,
State Variables – задание начальных условий интегрирования
На экран монитора, в соответствии с рис.11.14, выводится частотная зависимость коэффициента усиления по напряжению (YExpression, Plot 1) в узле V(22)/V(2) – на выходе
600
(рис.11.2.57) в каждой строке выводимых значений. Вход в режим анализа частотных
(рис.11.2.58). На графике АЧХ каскада по напряжению определите максимальный коэффициент усиления. Для этого на
(рис.11.2.59) (Peak). Результаты вычислений для значений, соответствующих m и n 
2 или 3 дБ . Для этого, войдя в режим вычислений, с помощью калькулятора в окне резуль-
(рис.11.2.60)вычислим значение, соответствующее уровню линейных искаже-
(рис.11.2.61) (Go Tо Y) указываем в окне 
(рис.11.2.62) подменю
(рис.11.2.63) рассчитанное значение. Последователь-
(рис.11.2.64) и 
(рис.11.2.65) левой кнопкой мыши, устанавливаем маркер курсора на заданную величину линейных искажений. Значение полосы пропускания (49,376 кГц), указываемое на нижней строке окна результатов, вносим в таблицу 1.
(рис.11.2.66) (рис.11.16) из окна результатов или, нахо-
(рис.11.2.34а)нажатием на кнопку 
(рис.11.2.68) изменяется от 76 пФ
(рис.11.2.70) с шагом 1 пФ
(рис.11.2.72) подтверждается режим пошагового изменения величиныС11. Способ изменения величины емкости в пре-
(рис.11.2.73). При этом в качестве
(рис.11.2.74) , хотя может быть выбрана модель (например, какой-либо параметр транзи-
) (рис.11.2.76). Назначение кнопок в подменю 
(рис.11.2.66)достаточно очевидно
(рис.11.2.77) — включение режима Stepping для всех выбранных типов параметров,
(рис.11.2.78) — выключение режима Stepping,
(рис.11.2.79) — пошаговое изменение значения выбранного компонента,
(рис.11.2.80) — прекращения пошагового изменения значений выбранного компонента,
(рис.11.2.81) — переход к изменению выбранного компонента в соответствии с алгоритмом: значение компонента изменяется через 25%, до максимального. Конкретные значения компонента указываются на соответствующей закладке,
(рис.11.2.82) — выход из подменю 
(рис.11.2.66),
(рис.11.2.13) — обращение к файлу помощи.
Нажатие на кнопку 
(рис.11.2.83)в подменю 
(рис.11.2.66) подтверждает переход к режиму варьирования значения емкости конденсатора С11 при ука-
занных условиях. Нажатием на пиктограмму 
(рис.11.2.84)запускаем режим анализа в частотной области. Для получения различимых АЧХ каскада изменяем масштаб по оси абсцисс (рис.11.18)
Рис.11.18
Для определения кривой, обладающей наилучшим приближением резонансной частоты к значению 465 кГц, активизируем пиктограмму 
(рис.11.2.59), а затем выберем за-
кладку, нажав на пиктограмму 
(рис.11.2.85) (Go To Branch), позволяющую цветом выделять кривую, соответствующую заданному значению емкости С11. С помощью линейки прокрутки выбираем значение емкости конденсатора С11, например 79 пФ, и на-
603
(рис.11.2.64). Этому значению емкости конденсатора С11 будет соответствовать кривая красного цвета и правым курсором, нажатием на пикто-
(рис.11.2.59)можно определять ее максимальное значение. Аналогично, задав
(рис.11.2.65), выделим серым цветом соответствующую АЧХ каскада. Максимальные значения для обоих значений емкости С11 указаны в нижней строке окна результатов. Уменьшая шаг варьирования можно обеспечить наилучшее приближение к точному значению 465 кГц (отличие может составлять не более 3 кГц).
Рис.11.19
Для этого генератор гармонического сигнала вместе с резистором R1 и конденсатором С1 подключаем к входу усилителя, а узел 8 гальванически подключаем к базе транзистора Q2. Для устранения влияния внутренней обратной связи активного элемента последующего каскада, состоящего из последовательно включенных транзисторов Q2 и Q3, перемещаем перемычку со стороны коллектора транзистора Q3 до верхнего положения (m = 0). Затем производим настройку контура входного каскада на частоту сигнала (положение перемычки со стороны нагрузки усилителя значения не имеет, n – произвольное), используя методику, применявшуюся при настройке контура второго каскада.
Проведите настройку контура и для уточненного значения емкости С4, находясь в окне схем, и, последовательно выполнив: Analysis → AC… → AC Analysis Limits → Run,
рассчитайте АЧХ первого каскада (рис.11.20).
605
Рис.11.20
Оцените значение резонансной частоты fp, коэффициента усиления на резонансной частоте К1, полосы пропускания П1 и результаты внесите в таблицу 2
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
m; n |
0; 0,02 |
0,5; nсогл = |
mопт= ; nопт = |
0,5; 0,02 |
|
C4,пФ |
|
|
|
|
|
С11,пФ |
|
|
|
|
|
K1 |
|
|
|
|
|
fр1 |
|
|
|
|
|
П1 |
|
|
|
|
|
К2 |
|
|
|
|
|
fр2 |
|
|
|
|
|
П2 |
|
|
|
|
|
Goc |
|
|
|
|
|
Coc |
|
|
|
|
|
Принципиальная схема усилителя для одного из вариантов коэффициента включения
(m =0,25, n = 0,02) приведена на рис.11.21
606
Рис.11.21
Повторите моделирование, начиная с п. 4.2.2, для значений коэффициентов включения, указанных в задании.
Амплитудно-частотные характеристики каждого из каскадов для соответствующих коэффициентов включения (таблица 2) приложите к отчету (рис.11.22)
Рис.11.22
Для оценки коэффициента усиления и других параметров каждого из каскадов на полученном семействе характеристик активизируется левой кнопкой мыши выбранный график
607
(рис.11.2.34а) (рис.11.24).
Рис.11.24
Проведите аналогичные расчеты для значений коэффициентов включения, указанных в таблице 2 и туда же занесите результаты анализа (значения активных составляющей проводимостей и емкости обратной связи, определенных на частоте f = 465 кГц).
К отчету приложите распечатки частотной зависимости проводимости ОС и входной проводимости транзистора для коэффициентов включения m = m опт и n = n опт, так же для m = 0,5 и n = n Согл.
5 Содержание отчета
Отчет должен содержать:
•наименование и цель работы;
•исследуемую принципиальную схему;
•таблицу 1 и 2 с результатами расчета и эксперимента, а так же соответствующие распечатки;
•краткие выводы.
6 Контрольные вопросы
1.Изобразите принципиальную схему усилительного каскада, реализованную на биполярных транзисторах, включенных по схеме ОЭ-ОБ и параллельным питанием по постоянному току.
2.Изобразите принципиальную схему усилительного каскада, реализованную на биполярных транзисторах, включенных по схеме ОЭ-ОБ и последовательным питанием по постоянному току.
609