Порядок виконання роботи

1. Синтизувати схему двотактного підсилювача потужності рис.3, за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8).

2. Подати на вхід підсилювача синусоїдальний сигнал з амплітудою 0,02В і частотою 1кГц. Провести аналіз перехідних процесів: отримати часові характеристики V(1), V(5), Іе(Q2), Іе(Q3), V(10), I(R5). Зробити висновок про форму та фазу отриманих сигналів.

3. Отримати амплітудно-частотні характеристики.

4. Визначити коефіцієнт підсилення по напрузі на основі отриманих АЧХ.

5. Визначити коефіцієнт підсилення по потужності та к.к.д.

6. Дослідити вплив пасивних елементів - R₁ та R₅ підсилювача (див. рис.3) на АЧХ та К_р. Зробити висновок.

Рис.3. Схема двотактного підсилювача потужності.

Методичні вказівки

В схемі рис.3. використані транзистори – Q1(BC337), Q2(BC135) n-p-n типу і Q3(BC136) p-n-p типу, а також діоди D1 і D2 типу 1N4148. Вибір транзисторів і діодів проводимо відриваючи вікно Компоненты. За допомогою інструментів Компоненты можна вибрати світові аналоги у розділі Analog Primitives /Active Devices(рис.4.).

Для забезпечення необхідних режимів роботи транзисторів використовуємо джерело живлення V2=18В.

Проведемо аналіз вхідних та вихідних характеристик для цього виберемо з меню команд Анализ/Переходные процессы. Задамо параметри аналізу , де діапазон часу – 0.01с(оскільки частота сигналу 1кГц, то на екрані буде відображено 10 коливань – 0.01*1000=10), по осі Х(XExpression) задаємо час Т, по осі Y(YExpression) задаємо номери вузлів у яких ми хочемо отримати значення величини сигналу (наприклад v(10) – вихідна напруга або ie(q3) – струм емітера транзистора Q3 див.рис.5.). Мінімальні та максимальні значення величин по осях X таY(XRange та YRange) при першому запуску рекомендується встановити Auto, оскільки нам невідомо верхня межа значень у заданих вузлах.

Рис.4. Вікно вибору типу транзистора або діодів

Після натискання кнопки Запуск ми отримаємо на екрані віртуальні залежності напруги від часу в заданих вузлах схеми.

Якщо в меню команд вибрати Анализ/Частотные характеристики то отримаємо АЧХ досліджуваного підсилювача.

Рис.5. Вікно аналізу перехідних процесів

Після вибору Частотные характеристики відкривається вікно у якому задаються параметри моделювання характеристик.

Діапазон частот – верхня 10⁸ Гц і нижня 1 Гц межі, температура 27^○ рис.6. По осі Х задаємо частоту, по осі Y: K_u=v(10)/v(1) (рис.3), а для визначення коефіцієнта підсилення по потужності K_р=v(10)*i(R5), максимальні та мінімальні значення – Auto.

Рис.6. Вікно розрахунку частотних характеристик

Після натискання клавіші Запуск на екрані отримаємо осцилограми АЧХ досліджуваного підсилювача.

ЗМІСТ ЗВІТУ

Звіт про пророблену роботу повинен містити:

1. Точну назву і мету роботи.

2. Схему двотактного підсилювача потужності з короткою характеристикою елементів, які входять в неї.

3. Графіки залежностей V(1), V(5), Іе(Q2), Іе(Q3), V(10), I(R5) від часу.

4. Осцилограми АЧХ і коефіцієнти підсилення по напрузі і потужності.

5. Залежності коефіцієнтів підсилення по напрузі і потужності від пасивних елементів R₁ і R₅ .

6. Короткі висновки: які K_u і K_р досліджуваної схеми, про форму та фазу вихідних сигналів , вплив зміни R₁ та R₅ на роботу підсилювача і АЧХ.

Контрольні запитання та завдання

1. Що таке ПП?

2. Якого типу бувають ПП?

3. Чому трансформаторні ПП недоцільно використовувати в мікроелектроніці?

4. Як працює безтрасформаторний ПП з несиметричним виходом?

5. Що таке комплементарний повторювач напруги?

6. Намалюйте схему комплементарного повторювача напруги і поясніть його роботу.

7. Який коефіцієнт підсилення за напругою та потужністю в бустерах струму?

8. Поясніть як працює досліджувана схема і в якому режимі(А, В, АВ, С)?

9. Чому рівний к.к.д. ПП?