МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И

МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Московский технический университет связи и информатики»

Кафедра «Радиооборудование и схемотехника»

Лабораторная работа №2

«Исследование свойств усилителя с ООС»

по дисциплине

«Схемотехника»

Выполнили студенты гр. XXXX:

https://t.me/mattervisualizer

Проверил: Захаров А. М.

Москва 2023 г.

Содержание

Цель работы………………………………………….……………………3

Ход работы……………………..………………………………………….3

АЧХ…………………………………………………………………..…….4

ФЧХ……………………………………………………………………..….6

Входное сопротивление…………………………………………….…….7

Импульс……………………………………………………………………8

Вывод……………………………………………………………………..10

Цель работы

Исследование влияния отрицательной обратной связи на основные показатели усилителя при различных видах обратной связи.

Ход работы

В данной лабораторной работе дан двухкаскадный усилитель с различными возможными включениями отрицательной обратной связи. В ходе работы будет сравниваться режим работы без обратной связи и режим с межкаскадной частотно-зависимой последовательной отрицательной обратной связью по напряжению за счёт R2, C5, C7.

Значения элементов схемы приведены ниже. (см. рис. 1)

Рисунок 1 – Схема усилителя.

АЧХ

Перенеся схему в программу Microcap, с помощью анализа цепи по переменному току (AC Analyze) получаем графики АЧХ, показывающие сквозной коэффициент и коэффициент усиления напряжения .(см. рис. 2.1, 2.2)

Рисунок 2.1 – Сквозной коэффициент усиления без ООС.

Рисунок 2.2 - Коэффициент усиления без ООС.

Их также можно сравнить с коэффициентами усилителя с включенной ООС. (см. рис. 3.1, 3.2)

Рисунок 3.1 - Сквозной коэффициент усиления с ООС.

Рисунок 3.2 - Коэффициент усиления с ООС.

Исходя из графиков – ООС снижает оба коэффициента, но при этом не вносит лишних нелинейных искажений. Также ООС позволила немного увеличить полосу рабочих частот изменив граничные частоты.

Изменяя параметр сопротивления резистора R10 в режиме Stepping изменений при внедрении ООС не наблюдается, по-прежнему шире диапазон рабочих частот при небольшой аттенюации рабочей полосы. (см. рис. 4.1, 4.2)

Рисунок 4.1 – Коэффициент усиления при изменении R10 без ООС.

Рисунок 4.2 – Коэффициент усиления при изменении R10 с ООС.

ФЧХ

Ниже представлены графики ФЧХ усилителя с ООС и без. (см. рис. 5, 6)

Рисунок 5 – График ФЧХ без ООС.

Рисунок 6s – График ФЧХ c ООС.

График показывает, что внедрение ООС положительно влияет на фазу сигнала, сглаживая график, а следовательно, уменьшая коэффициент фазовых искажений. Также ООС сдвинула углы на граничных частотах к более благоприятным значениям, так без ООС: = 66.8, = 48.5, когда с ООС = 60.4, = 50.9.

от частоты

Влияние ООС на зависимость входного сопротивления от частоты представлено ниже на рисунках 6.1, 6.2.

Рисунок 6.1 – Зависимость от частоты без ООС.

Рисунок 6.2 – Зависимость от частоты с ООС.

ООС делает стабильным входное сопротивление усилителя в диапазоне рабочих частот.

Импульс

Рисунок 7.1 – Импульс коротких времён без ООС.

Рисунок 7.2 – Импульс коротких времён c ООС.

Исходя из графиков, введение ООС сократило на 50мкс время установления в области малых времён.

Рисунок 8.1 – Импульс больших времён без ООС.

Рисунок 8.2 – Импульс больших времён с ООС.

Исходя из графиков, введение ООС также сократило на 66мкс время установления в области больших времён.

Вывод

Мы исследовали влияние межкаскадной частотно-зависимой последовательной отрицательной обратной связи по напряжению на основные показатели усилителя и пришли к выводу, что ООС положительно влияет на:

полосу рабочих частот;

фазовые искажения;

входное сопротивление;

время установки;

Её внедрение в усилитель отрицательно сказывается лишь на коэффициент усиления в рабочей полосе частот.