методички / Пример отчетта лаб работа 1
.docxОрдена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ)
Схемотехника телекоммуникационных устройств.
Лабораторная работа №1 Тема: Исследование резисторного каскада предварительного усиления.
Бригада № ___
Выполнил студент группы ________
Проверил ________Андреев И.Б.
Москва 2018
Предварительный расчет.
Выполнен в онлайн программе SMath Studio Cloud
2
Экспериментальная часть.
Рис. 1 Схема исследуемого каскада
Транзистор — 2Т315Е
Входной сигнал: f = 1 кГц, U = 10m В
3
Определим токи в ветвях схемы и напряжения в узлах схемы посредством визуального отображения в программе Micro-cap.
П
олучим
АЧХ и ФЧХ на выходе исследуемого
усилителя. Для этого на выходе из каскада
(точка 7) построим график зависимости
амплитуды от частоты и фазы от частоты,
в логарифмическом масштабе
4
5
П
ерейдем
к анализу АЧХ. Отобразим его без ФЧХ,
после чего отметим левую и правую частоту
среза.
Получим графики входного и выходного сигнала.
6
И
зменим
значение конденсатора С3
с помощью “List”
со значениями 2u, 2.2u, 10u,
15u,
25u, 30u,
40u,
50u, 100u, 250u. Этот
конденсатор отвечает за устранение
связи по постоянному току между текущим
каскадом и следующим элементом цепи (в
данном случае — выходной нагрузкой).
Составим таблицу со значением усиления каскада в точке 18.593 дБ.
Точка: |
Значение емкости С3, мкФ |
Значение усиления в точке 18.593 дБ |
1 |
250 |
80.289 |
2 |
100 |
192.206 |
3 |
50 |
388.866 |
4 |
40 |
478.388 |
5 |
30 |
601.350 |
6 |
25 |
762.928 |
7 |
15 |
1171 |
8 |
10 |
1883 |
9 |
2.2 |
8195 |
10 |
2 |
8514 |
7
Построим зависимость нижней частоты среза от емкости конденсатора С3.
Изменяя емкость этого конденсатора, мы меняем глубину ООС, что непосредственно скажется на усилительных способностях исследуемого каскада в области низких частот. Чем больше будет величина емкости этого конденсатора, тем меньше ООС по переменному току будет влиять на выходной сигнал.
Произведем изменение емкости конденсатора величины ёмкости С4 от 2 мкФ до 0.5 мкФ с шагом (-0.5) мкФ.
8
Составим таблицу со значением усиления каскада в точке 13.116 дБ.
Точка: |
Значение емкости С4, мкФ |
Значение усиления в точке 13.116 дБ |
1 |
2 |
20.362 |
2 |
1.9 |
20.454 |
3 |
1.7 |
21.458 |
4 |
1.5 |
22.384 |
5 |
1.3 |
23.654 |
6 |
1.1 |
25.445 |
7 |
0.9 |
27.981 |
8 |
0.7 |
32.097 |
9 |
0.6 |
35.067 |
10 |
0.5 |
39.948 |
9
Построим зависимость нижней частоты среза от емкости конденсатора С4
Этот конденсатор отвечает за устранение связи по постоянному току между текущим каскадом и следующим элементом цепи (в данном случае — выходной нагрузкой).
10
И
зменим
параметры сопротивления резистора R5:
0.4k,0.5k,0.7k,0.9k, 1k,1.2k, 1.5k,1.7k, 2k, 2.5k, 3k, 3.5k, 4k,
4.5к.
Назначение этого элемента в усилителе: R5 отвечает за сопротивление коллекторной нагрузки, чем больше его сопротивление, тем больше усиление каскада по напряжению. Это объясняется тем, что номинал резистора влияет на угол наклона выходной динамической характеристики. Однако с ростом сопротивления, усиление по току, наоборот, падает.
11
График зависимости K(дБ) от R(кОм)
12
Таблица
|
Kн |
Kскв |
Fн0.7, Гц |
Fв0.7, кГц |
ϕн, град |
ϕв, град |
τу, с |
Δ |
Предварительный расчёт
|
22.528 |
15.9805 |
6.36 |
8260 |
|
|
4.2*10^(-12) |
|
Результаты моделирования |
18.682 |
18.394 |
20.6 |
661.2 |
|
|
|
|
Результаты сравнения расчётов и моделирования |
3.848
|
2.4135
|
14.24
|
1648
|
|
|
|
|
Выводы: Каскад смоделирован корректно, так как …………………………...
Разность между расчетом и экспериментом обусловлена тем, что …………………….
Производя изменение емкостей С3, С4, было выяснено следующее:
Для элемента С3: …………………...
Для элемента С4:
………………………...
При исследовании R5 было замечено, что с ростом сопротивления ………………………...
20