3. Расчет элементов принципиальной схемы ЭП проводим согласно вы-

ражениям (6.28)–(6.35).

6.6. Практическое занятие

Цель:

1.Изучить основные характеристики и параметры малосигнальных уси- лительных каскадов.

2.Изучить метод анализа малосигнальных усилителей с помощью экви- валентных схем.

3.Изучить основные характеристики и параметры малосигнальных уси- лительных каскадов на БТ с ОЭ, ОК и ОБ.

4.Выполнить инженерный расчет малосигнального усилителя и рассчи- тать его основные параметры.

5.С помощью пакета OrCAD провести анализ характеристик усилителя и исследовать влияние элементов схемы на основные характеристики.

Порядок выполнения задания:

1. В зависимости от варианта задания выполнить инженерный расчет усилительного каскада на БТ с ОЭ (ОБ, ОК) (см. рис. 6.1, 6.6, 6.8), который должен обеспечить усиление в полосе частот от fн = 20 Гц до fв = 20 кГц . Ис-

ходные данные для расчета приведены в табл. 6.2 – 6.4. Параметры транзисто- ров приведены в прил. 3. Результаты расчета требуемого режима покоя и зна- чения элементов принципиальной схемы усилителя свести в таблицы.

2. По результатам расчета элементов принципиальной схемы усилителя провести расчет основных параметров усилительного каскада. Для каскада на БТ с ОЭ расчет проводить согласно выражениям (6.5)–(6.23), для каскадов на БТ с ОБ и ОК – согласно выражениям в табл. 6.1 и (6.16), (6.17), (6.19), (6.23).

Вычислить общее значение коэффициента частотных искажений на нижней граничной частоте fн , указанной в исходных данных, согласно (6.3). Аналогич-

но вычислить общее значение коэффициента частотных искажений на верхней граничной частоте fв , определенной согласно (6.19). Результаты расчетов све-

сти в таблицу.

Удалось ли обеспечить требуемое значение fн ?

3. Провести анализ рассчитанного усилителя с использованием пакета

OrCAD.

3.1.Создать документ Schematics, содержащий принципиальную схему рас- считанного усилителя. На рис. 6.10 – 6.12 показаны схемы каскадов на БТ с ОЭ, ОБ и ОК соответственно, выполненные в Schematics. В качестве источника вход- ного напряжения V1 необходимо использовать источник VAC, предназначенный для расчета частотных характеристик (AC Sweep).

3.2.Выполнить анализ схемы по постоянному току. Записать в тетрадь значения постоянных токов и напряжений в схеме. Сравнить результаты ма- шинного анализа с результатами выполнения п. 1.

88

Обеспечивают ли рассчитанные значения элементов схемы требуе- мый режим покоя? Чем можно объяснить различие, если оно существует?

3.2. Установить параметры анализа AC Sweep, задав изменение часто-

ты по декадам в диапазоне от 1 до 109 Гц, 10 точек на декаду. Запустить выполнение анализа схемы. Вывести на экран частотные зависимости моду- лей коэффициентов передачи по напряжению, току; модуля и фазы сквозно- го коэффициента передачи по напряжению. Необходимо воспользоваться возможностями программы Probe строить графики математических выра- жений, включающих напряжения и токи схемы (см. подразд. 12.19). С ис- пользованием построенных зависимостей определить нижнюю fн и верх-

нюю fв граничные частоты усилителя; на средней частоте полосы пропус-

кания определить значения модулей коэффициентов передачи по напряже- нию, току; модуля и фазы сквозного коэффициента передачи по напряже- нию. На граничных частотах усилителя определить значения фазы сквозно- го коэффициента передачи по напряжению. Сравнить результаты машинно- го анализа с результатами выполнения п. 2.

Обеспечивают ли рассчитанные значения элементов схемы требуе- мую АЧХ усилителя? Чем можно объяснить различие, если оно существу- ет?

4. Исследовать влияние значений элементов принципиальной схемы на АЧХ усилителя. При выполнении задания необходимо использовать эле- мент схемы Parameters для проведения многовариантного анализа (см. при- мер 12.2 в подразд. 12.8).

4.1.Какое влияние оказывает двукратное увеличение (уменьшение) сопротивления нагрузки?

4.2.Какое влияние оказывает двукратное увеличение (уменьшение) сопротивления источника сигнала?

4.3.Какое влияние оказывает пятикратное увеличение (уменьшение) емкости разделительного конденсатора C1?

4.4.Какое влияние оказывает пятикратное увеличение (уменьшение) емкости конденсатора нагрузки?

89

Таблица 6.2

Исходные данные для расчета каскада с ОЭ

Таблица 6.3

Исходные данные для расчета каскада с ОБ

90