ЛР 1 СХЕМТЕХ НОВОЕ

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 радиооборудования и схемотехники

Лабораторная работа №1

по дисциплине «Схемотехника»

Вариант 1

Выполнили студентки группы БИН2401

Балыбердина Анастасия Максимовна

Панюкова Виктория Андреевна

Проверил: Долин Георгий Аркадьевич

Москва 2026

Лабораторная работа №1

Исследование резисторного каскада предварительного усиления.

Цель работы: исследовать характеристики резисторного каскада предварительного усиления; освоить методы схемотехнического моделирования на основе программы Micro Cap 12.

Табл. 1, Варианты значений изменяемых элементов

№варианта	С4	R6	C5	R1
1	15*10^-6	-	-	-

Исследуемая схема приведена на рисунке 1.

Рис. 1, Принципиальная схема усилителя

Напряжение источника питания V2 должно быть равным 9В.

Параметры транзистора КТЗ16А (QI):

объемное сопротивление базы г_б=66.7 Ом

статический коэффициент усиления по току h_21э=75;

емкость коллекторного перехода Ск=ЗпФ;

частота единичного усиления f=150 МГц;

выходная проводимость h_22э=20мк См;

постоянный ток I_ко =1 мА.

Рассчитать следующие характеристики:

коэффициенты усиления напряжения, тока и мощности;

сквозной коэффициент усиления напряжения;

верхнюю граничную частоту для входной цепи f_вгр на уровне Мв=ЗдБ

нижнюю граничную частоту для выходной цепи f_нгр на уровне Мн=ЗдБ

время установления импульса τ_уст во входной цепи;

величину спада плоской вершины импульса во входной цепи 𝛥 при длительности импульса Ти- 0.9мс.

Исходные данные

Uпит = 9 В, R1=3.6 кОм, R2=10 кОм, R3=51 кОм, R4=680 Ом, R5=6.2 кОм, R6=1 кОм, C4=20 мкФ, C5=500 пФ, β=75

1. Расчет режима по постоянному току

Напряжение базы: V_б = = =1.48 В;

Напряжение эмиттера: V_э~ V_б - 0.7 ~ 0.78 В;

Ток эмиттера: Iэ = ~ ~1.14 мА;

Ток коллектора: Iк ~ Iэ ~ 1.14 мА;

Напряжение коллектора: Vк = 9 - Iк*R5 ~ 9–1.14 мА*6.2 кОм ~ 1.93 В;

2. Малосигнальные параметры

re = 22.8 Ом

rπ = β * re 75 * 22.8 1710 Ом

3. Коэффициент усиления по напряжению

Ku -272

4. Коэффициент усиления по току

Ki ~ β = 75

5. Коэффициент усиления по мощности

Kp = Ku * Ki 272 * 75 20400

6. Верхняя граничная частота

fв 318 кГц

7. Нижняя граничная частота

fн 8 Гц

8. Время установления

τ 0.5 мкс tуст 3τ 1.5 мкс

9. Спад вершины импульса

Δ = 0.045 (4.5%)

Задание на экспериментальную часть

3.1. Загрузить схему исследуемого каскада (рисунок 1).

3.2. Определить и записать параметры режима каскада (токи в ветвях и напряжения в узлах схемы).

Рисунок - исследуемый каскад с токами и напряжениями

3.3 В режиме определения частотных характеристик:

получить и зарисовать амплитудно-частотные характеристики коэффициентов усиления Kн(f) и Kскв(f);

оценить величину коэффициентов усиления в области средних частот;

оценить значения верхней и нижней граничных частот АЧХ на уровне 0.707 (-3 дб).

получить и зарисовать АЧХ и ФЧХ каскада при:

изменении величины емкости С3 от 0.25 мкф до 250.25 мкф с шагом 125мкФ;

Рисунок 3 – АЧХ и ФЧХ каскада при

изменении величины емкости С3 от 0.25 мкф до 250.25 мкф с шагом 125мкФ;

Рисунок 4 – АЧХ и ФЧХ каскада при изменении величины ёмкости С₅ от 100.1 мкФ до 0.1 мкф с шагом (-50) мкФ

Рисунок 5 – АЧХ и ФЧХ каскада изменении величины сопротивления R6 от 6.2 кОм до 1.24 кОм с шагом (-2.48) к0м;

Рисунок 6 - переходная характеристика в области малых времён

Рисунок 7 - переходная характеристика в области малых времён при изменении емкости конденсатора C5 от 0.5нФ до 5,5нФ с шагом 2.5нФ

Рисунок 8 - переходная характеристика в области малых времён при при изменении величины сопротивления резистора R6 от 1 кОм до 11 кОм с шагом 5к0м;

Рисунок 9 – переходная характеристика в области больших времён

Рисунок 10 – переходная характеристика в области больших времён при изменении ёмкости конденсатора С4 от 100нФ до 400нФ с шагом 150нФ

Рисунок 11 – переходная характеристика в области больших времён при изменении величины сопротивления резистора R* от 1.2к0м до 11 .2к0м с шагом 5к0м;

Таблица 2 - записи полученных результатов:

	Kн	Kскв	Fн0.7, Гц (для Ксквз)	Fв0.7, кГц (для Ксквз)	ϕн, град	ϕв, град	τу, мкс	Δ
Предварительный расчёт	-272	-	8	318	-	-	1.5	0.045
Результаты моделирования	31.7	9.3	28	305.8	-157	-232.5	1.5	1.2
Результаты сравнения расчётов и моделирования	240.3	-	20	12.2	-	-	0	1.155

В данной лабораторной работе резисторный усилительный каскад был проведён через ряд экспериментов по исследованию его работы, определению полосы рабочих частот, времени установления каскада, а также изучено влияние элементов схемы на режим работы транзистора, переходные характеристики в области малых и больших времён.