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

(МТУСИ)

Факультет "Радио и телевидение"

Кафедра "Радиооборудование и схемотехника"

ОТЧЁТ

по дисциплине "Схемотехника"

на тему:

"Лабораторная работа № 2

Исследование резисторного каскада предварительного усиления"

Выполнили:

Студенты гр. БИК2309 ____________________ В. А. Громов

_________________Т. В. Нестеренко

_________________ У. А. Сафронова

__________________ Р. Ю. Улендеев

___________________И. С. Шамаева

Проверил:

Доцент, к.т.н. ___________________ А. М. Захаров

Москва 2025

ЦЕЛЬ РАБОТЫ, ИССЛЕДУЕМАЯ СХЕМА

Цель работы: исследование характеристик резистивного каскада предварительного усиления, а также освоение методов схемотехнического моделирования на основе программы Micro Cap.

Исследуемая схема представлена на следующем рисунке:

Рисунок 1 – Лабораторная схема с напряжениями

Рисунок 2 – Лабораторная схема с токами и режимом работы транзистора

ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УСИЛИТЕЛЯ

Сквозной коэффициент усиления K_скв = V(7)/V(1).

Коэффициент усиления напряжения K_н = V(7)/V(2).

Амплитудно-частотная характеристика представлена на следующем рисунке:

Рисунок 3 – Амплитудно-частотная характеристика

Амплитудно-частотная характеристика при изменении ёмкости конденсатора C4 от 0.25 мкФ до 250.25 мкФ с шагом 125 мкФ представлена на следующем рисунке:

Рисунок 4 – Амплитудно-частотная характеристика при изменении C4

Амплитудно-частотная характеристика при изменении ёмкости конденсатора C3 от 100.1 мкФ до 0.1 мкФ с шагом -50 мкФ представлена на следующем рисунке:

Рисунок 5 – Амплитудно-частотная характеристика при изменении C3

Амплитудно-частотная характеристика при изменении сопротивления резистора R6 от 6.2 кОм до 1.24 кОм с шагом -2.48 кОм представлена на следующем рисунке:

Рисунок 6 – Амплитудно-частотная характеристика при изменении R6

Фаза-частотная характеристика усилителя представлена на следующих рисунках:

Рисунок 7 – Фаза-частотная характеристика

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УСИЛИТЕЛЯ

Для исследования переходных характеристик необходимо заменить источник синусоидального напряжения на источник импульсных сигналов. Изменённая схема представлена на следующем рисунке:

Рисунок 8 – Схема с источником импульсных сигналов

Область малых времён для расчёта переходных характеристик определяется следующими параметрами источника импульсного сигнала:

Рисунок 9 – Параметры для области малых времён

Переходная характеристика в области малых времён представлена на следующем рисунке:

Рисунок 10 – Переходная характеристика в области малых времён

Переходная характеристика в области малых времён при изменении ёмкости C5 от 0.5 нФ до 5.5 нФ с шагом 2.5 нФ представлена на следующем рисунке:

Рисунок 11 – Переходная характеристика в области малых времён при изменении ёмкости C5 от 0.5 нФ до 5.5 нФ

Переходная характеристика в области малых времён при изменении сопротивления R6 от 1 кОм до 11 кОм с шагом 5 кОм представлена на следующем рисунке:

Рисунок 12 – Переходная характеристика в области малых времён при изменении сопротивления R6 от 1кОм до 11 кОм

Область больших времён для расчёта переходных характеристик определяется следующими параметрами источника импульсного сигнала:

Рисунок 13 – Параметры для области больших времён

Переходная характеристика в области больших времён представлена на следующем рисунке:

Рисунок 14 – Переходная характеристика в области больших времён

Переходная характеристика в области больших времён при изменении ёмкости C4 от 100 нФ до 400 нФ с шагом 150 нФ представлена на следующем рисунке:

Рисунок 15 – Переходная характеристика в области больших времён при изменении ёмкости C4

Переходная характеристика в области малых времён при изменении сопротивления R6 от 1.2 кОм до 11.2 кОм с шагом 5 кОм представлена на следующем рисунке:

Рисунок 16 – Переходная характеристика в области больших времён при изменении сопротивления R6

Таблица с итоговыми значениями представлена далее:

Таблица 1

	КН	Кскв	FН, Гц	FВ, кГц	φН, град	φВ, град	τy, мкс	Δ
Результаты моделирования	31.6	9.2	27.5	311.88	-135.8	-226.4	0.894	14.3%

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Каскад предварительного усиления предназначен для увеличения входного сигнала до необходимого уровня, который будет подан на вход оконечного каскада. Его задача — обеспечить максимальное усиление при минимальных искажениях.

На основании проведенного исследования можно сделать вывод о влиянии отдельных компонентов на функционирование данного каскада. В частности, резистор R6 оказывает влияние на выходное напряжение, что, в свою очередь, увеличивает коэффициент усиления мощности. Увеличение С5 приводит к сдвигу влево, при уменьшении С1, сдвигается вправо. При увеличении С5, становитсяж больше. При увеличении С2, увеличивается τ установления.