САЭУ - ЛР1 БРР
.docxФедеральное агентство связи
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский Технический Университет Связи и Информатики
(МТУСИ)
Кафедра радиооборудования и схемотехники
Лабораторная работа №1
Исследование резисторного каскада предварительного усиления
Выполнила
студентка группы БРА1101
Тюрина А.В.
Проверили
Кубицкий А.А.
Долин Г.А.
ЦЕЛИ РАБОТЫ
-
Исследование характеристик резисторного каскада предварительного усиления.
-
Освоение методов схемотехнического моделирования на основе программы MicroCAP 7 (или более поздних версий).
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Параметры транзистора KT316A(Q1):
-
объемное сопротивление базы rб=66,7 Ом;
-
статический коэффициент усиления по току h21э=75;
-
емкость коллекторного перехода Cк=3 пФ;
-
частота единичного усиления f___________= 150 МГц;
-
выходная проводимость h22э= 20 мкСм;
-
постоянный ток IК0=1 мА.
3.1) Расчет коэффициентов усиления тока и мощности.
26*10-3
В Iк01 26*10-3
В 1*10-3
А
rэ=
= = 26 Ом
rбэ= rэ*(1+h21э)=26 Ом*(1+ 75)=1,976 *103 Ом
Rвхэ= rб + rэ*(1+h21э) = 1,976*103 Ом + 26 Ом*(1 + 75) = 2,043 * 103 Ом
1 h22э
1
20*10-6 См
rкэ1=
= = 5*105
Ом
rкэ1*
R5*
R6
R5*
R6+
rкэ1*
R5+
rкэ1*
R6
Rн~1=
rкэ1
|| R5
|| R6
= =
5*105
Ом * 6,2*103
Ом *103
Ом
6,2*103
Ом* 103
Ом +
5*105
Ом * 6,2*103
Ом +
5*105
Ом * 103
Ом
=
= 8,47*102
Ом
Rн~1
Rвхэ
8,47*102
Ом
2,043 * 103
Ом
Ku=
h21э*
= 75* = 3,1*101
R6
Rвхэ
103
Ом
2,043 * 103
Ом
Ki
= h21э*
= 75* = 3,67*101
Kp = Ku * Ki = 3,1*101 * 3,67*101 = 1.141*103
3.2) Расчет сквозного коэффициента усиления напряжения:
Rист = R1 = 3,6*103 Ом
Rн~1
Rист
+ Rвхэ
8,47*102
Ом
3,6*103
Ом + 2,043 * 103
Ом
Ke
= h21э*
= 75* = 1, 1252*101
3.3) Расчет верхней и нижней граничной частот для входной цепи:
Мвч = 3 дБ
Мнч = 3 дБ
Принципиальная схема замещения для ВЧ
Rн~1
rбэ
8,47*102
Ом
1,976*103
Ом
Сбэ
ди = Сэ
+ Ск
* h21э
* = 2,5*10-12
Ф + 3*10-12
Ф*75* =
= 9,889*10-11 Ф
R1*
R2*
R3
R1*
R2+
R2*
R3+
R1*
R3
Rг
= R1
|| R2
|| R3
= =
3,6*103
Ом * 1*104
Ом * 5,1*104
Ом
3,6*103
Ом * 1*104
Ом + 1*104
Ом * 5,1*104
Ом + 3,6*103
Ом * 5,1*104
Ом
=
=
= 2,516*103 Ом
(Rг+rб)*
rбэ
Rг
+
rб
+
rбэ
(2,516*103
Ом
+66,7 Ом)* 1,976 *103
Ом 2,516*103
Ом +
66,7 Ом + 1,976 *103
Ом
Rвчэкв
= = = 1,12 *103
Ом
Мвч2
- 1
Сбэ
ди *
Rвчэкв
((3
дБ) 2 – 1)1/2 9,889*10-11
Ф
*
1,12 *103
Ом
ωвч
= = = 2,555*107
рад/с
Принципиальная схема замещения для НЧ
Ср = С1 = 2 * 10-7 Ф
R2*R3*Rвхэ
Rвхэ
* R2
+ R3*
Rвхэ
+ R2*R3
Rнчэкв
= R1
+ =
3,6*103
+
104
Ом*5,1*104
Ом * 2,043 * 103
Ом 2,043
* 103
Ом * 104
Ом*5,1 +
5,1*104
Ом * 2,043 * 103
Ом + 104
м*5,1*104
Ом
+
= 5,242 *103 Ом
1
Rнчэкв
* Ср *
Мнч2
- 1
1 5,242
*103
Ом * 2
* 10-7
Ф*(3 дБ2
– 1)1/2
ωнч
= = =
= 3,373 рад/с
3.4) Расчет величины спада плоской вершины импульса во входной цепи Δ при длительности импульса Т:
τнч = Ср * Rнчэкв = 2 * 10-7 Ф * 5,242 *103 Ом = 0,105 с
-0,9 *
10-3
τнч
-0,9 *
10-3
0,105 с
Δнч
= 1 – exp
[ ] = 1 – exp
[ ] = 8.548 *10-3
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
1. Схема исследуемого каскада.
2. Токи в ветвях и напряжения в узлах схемы.
3.
АЧХ
и
:
Сквозной
коэффициент усиления:
Коэффициент
усиления напряжения:
1)
АЧХ каскада при изменении величины
емкости
от 0.25 мкФ до 250.25 мкФ с шагом 125 мкФ:
для
для
для
2)
АЧХ
каскада при изменении величины емкости
от 100.1 мкФ до 0.1 мкФ с шагом -50 мкФ:
для
для
для
3)
АЧХ каскада при изменении величины
сопротивления
от 6.2 кОм до 1.24 кОм с шагом -2.48 кОм:
для
для
для
ФЧХ каскада:
4. Заменим истоник синусоидального напряжения на импульсный источник:
4.1. Переходная характеристика в области малых времен:
1)
Влияние
на переходную характеристику в области
малых времен емкости
от 0.5 нФ до 5.5 нФ с шагом 2.5 нФ:
для
для
для
2)
Влияние
на переходную характеристику в области
малых времен сопротивления
от 1 кОм до 11 кОм с шагом 5 кОм:
для
для
для
4.2. Переходная характеристика в области больших времен:
1)
Влияние
на переходную характеристику в области
больших времен емкости
от 100 нФ до 400 нФ с шагом 150 нФ:
для
для
для
2)
Влияние
на переходную характеристику в области
больших времен сопротивления
от 1.2 кОм до 11.2 кОм с шагом 5 кОм:
для
для
для
Москва 2018