Frisk_1_tom

320 Глава вторая. Описание лабораторных работ по ОС и РПрУ

Ðèñ. 7.7

Ðèñ. 7.8

активизации кнопки Text на панели инструментов. Названия, присвоенные компонентам при их вводе, отображаются на экране только при активированной кнопке Attribute Text (рис. 7.2).

Для выполнения п. 2.2 необходимо составить принципиальные схемы резисторного каскада и эмиттерного повторителя, режим работы транзистора в

Ðèñ. 7.9

которых, неизменен (Iêî = 2 мА, при указанных на рис. 7.1, значениях элементов схем). Схемы рис. 7.9 позволяют учитывать влияние на АЧХ только входной цепи в области верхних частот (f*â è fâ определяют по уровню 3 дБ).

Нумерация узлов и, соответственно, выбор семейства анализируемых характеристик, проводится активизацией кнопки Node Numbers на панели инструментов. Режим работы транзисторов по току проверяется активизацией кнопки Currents панели инструментов.

Влияние выходных цепей на свойства каскадов в области верхних частот оценивается при изучении упрощенных принципиальных схем рис. 7.10.

Влияние входной цепи в области нижних частот на свойства АЧХ оценивается с использованием принципиальных схем рис. 7.11.

Аналогичные оценки величины частотных искажений в области нижних частот, обусловленных влиянием выходной цепи, можно сделать применяя принципиальные схему рис. 7.12.

Анализ частотных свойств резисторного усилителя по схеме с ОЭ и эмиттерного повторителя (схема с ОК) для выбранной частотной области проводится после ввода соответствующей принципиальной схемы и проверки режима работы транзистора по постоянному току.

Вход в режим анализа частотных характеристик предваряется выбором узлов на принципиальной схеме, в которых будет оцениваться абсолютное или относительное значение амплитуды напряжения в зависимости от частоты

Ðèñ. 7.12

(пиктограмма Node Numbers на панели инструментов меню главного окна, рис. 7.9) и последующего входа в меню Analysis с выбором подменю АС.

На выпадающем подменю программа переходит в режим задания пределов (Limits) анализа, выбора способа анализа и представления результатов анализа на мониторе. Для анализа влияния на частотные свойства входных цепей в области высоких частот (файл Vamemhi.CIR, рис. 7.9) выбирают следующие параметры (рис. 7.13): частотная область анализа от 1 МГц до 10 ГГц (Frequency Range), при нормальной температуре (27 °С), без учета влияния шумов на входе.

Результаты анализа обеих схем представляются на двух отдельных графиках (Р) c логарифмическим законом изменения частоты (F) по оси абсцисс (XExpression) и величиной коэффициента усиления (выбором соответствующих узлов) по оси ординат (YExpression). На экране монитора представляется анализируемая частотная область (XRange от 1 МГц до 1 ГГц, с шагом 0.5 МГц) и по оси ординат (YRange от 0 до 25, с шагом 5). Вход в режим расче- ты частотных характеристик происходит при нажатии на кнопку Run. Результаты расчета приведены на рис. 7.14.

Активизируя кнопку (рис. 7.14) Cursor Mode (ключ F8) получаем максимальное (при установлении курсора вблизи максимального значения, активизации кнопки Peak и двукратном нажатии на левую кнопку мыши) и гранич- ное значения коэффициента усиления в представляемой области частот, что позволит затем перейти к семейству нормированных кривых обоих устройств, построенных в одной системе координат. Получение нормированных характе-

324 Глава вторая. Описание лабораторных работ по ОС и РПрУ

Ðèñ. 7.13

Ðèñ. 7.14

ристик возможно нажатием кнопки АС (рис. 7.14) и на выпадающем подменю выбрать строку Limits (рис. 7.15).

На ниспадающем меню Limits задают параметры в соответствии с рис. 7.16. Нормировка коэффициентов усиления проводится относительно максимальных значений, определяемых на рабочей частоте (выбирается низшая — 1 МГц), рис. 7.14. Перевод курсора из одной системы координат в другую и

325 Глава вторая. Описание лабораторных работ по ОС и РПрУ

Ðèñ. 7.15

Ðèñ. 7.16

нажатие левой кнопки мыши позволяет определять максимальные значения коэффициента усиления для эмиттерного повторителя. Нормировку значений коэффициента усиления на произвольной частоте для резисторного каскада и эмитттерного повторителя производят к максимальному значению коэффициента усиления — на частоте 1 МГц (см. рис. 7.16). После коррекции пределов (YRange для резисторного каскада) нажатием кнопки Run переходят в режим анализа (рис. 7.17).

326 Глава вторая. Описание лабораторных работ по ОС и РПрУ

Ðèñ. 7.17

Использование нормированных зависимостей существенно облегчает сравнение частотных характеристик каждого из устройств (определение fâ для схемы включения транзистора с ОЭ и fâ для схемы с ОК). Для определения граничной fâ нажимаем пиктограмму Go To Y (рис. 7.16) и на закладке Value указываем уровень (0,707), по которому оценивается значение частоты левым маркером (при нажатии на кнопку Left). Полученные значения заносятся в таблицу 1. Соответствующим выбором узлов проводится выявление частотных искажений по сквозным характеристикам устройств. Результаты (f*â схема ОЭ и f*â схема ОК) заносятся в табл. 1. Выход из режима анализа осуществляется нажатием ключа F3 на клавиатуре.

Методика изучения влияния выходных цепей на частотные свойства каскадов аналогична, изложенной выше. Это же относится к выбору пределов исследования по частоте и коэффициенту усиления. Анализируются схемы рис. 7.10 (файл Vamemho.CIR). Результаты измерений заносятся в табл. 1.

Исследование влияния входных и выходных цепей на частотные свойства каскадов с ОЭ и ОК в области нижних частот проводятся по описанной ранее методике. Принципиальные схемы каскадов рис. 7.11 учитывают влияние входных цепей (файл Vamemli.CIR). После ввода принципиальной схемы каскадов и выбора номеров узлов для изучения частотных свойств на основе коэффициента передачи по напряжению или сквозного коэффициента передачи выбирают в окне главного меню АС и выбирают пределы анализа (АС Analysis Limits)

328 Глава вторая. Описание лабораторных работ по ОС и РПрУ

Ðèñ. 7.20

4 Обработка результатов расчета и эксперимента

4.1. Для сопоставления величин, найденных расчетным путем, и, полу- ченных в машинном эксперименте, составьте таблицу 1. В случае значительных расхождений между полученными результатами проверьте исходные данные и повторите домашний расчет.

Таблица 1

5 Содержание отчета

Отчет должен включать в себя:

•наименование и цель работы;

•исходные данные для расчета;

•принципиальную схему лабораторного макета;

•результаты расчета и эксперимента, сведенные в табл. 1;

•распечатки графиков АЧХ для каскадов с ОЭ и ОК (по напряжению и ЭДС), соответствующие табл. 1;

•краткие выводы по работе.

6 Контрольные вопросы

1.Нарисовать принципиальную схему каскада с ОЭ и показать пути протекания постоянных и переменных составляющих токов.

2.Изобразить принципиальную схему каскада с ОК и показать пути протекания постоянных и переменных составляющих токов.

3.Как определяются пределы для снятия АЧХ в области нижних частот и

âобласти верхних частот?

4.Как определяются значения нижней и верхней граничных частот?

5.Какие элементы схемы и почему определяют свойства входной цепи?

6.Какие элементы схемы определяют свойства выходной цепи?

7.Какие используются приемы для снижения влияния выходной цепи при исследовании частотных свойств входной цепи?

8.Как получить семейство графиков в одной системе координат?

9.Как задаются параметры источника входного сигнала?

10.Какими элементами схемы определяются частотные искажения в области нижних (верхних) частот?

11.В какой схеме (ОЭ или ОК) искажения в области (нижних) верхних частот больше и почему?

12.Почему в схеме с ОЭ коэффициент усиления значительно выше чем в схеме с ОК?

7 Краткие теоретические сведения

7.1 Основные характеристики эмиттерного повторителя

Схема лабораторной установки (рис. 7.1) позволяет манипуляцией ключей S1—S5 получатьпринципиальные схемы резисторного усилительного каскада (рис. 7.21à) и эмиттерного повторителя (рис. 7.21á) с сохранением неизменным режима работы транзистора по постоянному току.

Нам принципиальных схемах оставлены компоненты, соответствующие разомкнутому положению ключей S1, S4, S5. Пути протекания постоянных токов транзисторов в схемах резисторного усилителя и эмиттерного повторителя Iá0, Iê0, Iý0 соответствуют изображенным на рис. 1.15 раздела 7 лабораторной работы ¹ 1.