Набор лабораторных работ №3 / 3-8 / эцмст6

Государственный комитет РФ по высшему образованию.

Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет им. В.И. Ульянова (Ленина).

Факультет электроники.

Отчет по лабораторной работе N6 .

«Исследование дифференциального усилителя».

Проверил: Холуянов К.К.

Выполнил: Луц А.Ю.

Группа 2211

Санкт-Петербург

2005 г.

Цель работы: Рассчитать дифференциальный усилитель, на основе данных, полученных в предыдущей лабораторной работе. Исследовать свойства дифференциального усилителя.

1. Исходные данные:

Необходимые данные рассчитаны в предыдущей работе.

биполярный транзистор КТ814б.

2. Порядок выполнения работы (план эксперимента).

• Расчет элементов схемы(на основе данных предыдущей работы).

• Подача амплитудно-манипулированного и фазоманипулированного сигналов.

• Построение графиков коллекторных токов транзисторов, составляющих дифференциальный усилитель

• Построение графиков сигнала на выходе дифференциального усилителя

3. Расчет элементов схемы.

В данной схеме используется транзистор КТ814б, как и в предыдущей работе, в которой было задано положение рабочей точки. Дифференциальный усилитель, состоит из двух усилителей, который были рассмотрены в предыдущей лабораторной работе. Поэтому будем ориентироваться на номиналы элементов, рассчитанных в предыдущей лабораторной работе. Возьмём идентичные коллекторные и базовые резисторы и источники напряжения .

Определим значение номинала эмиттерного сопротивления . Потенциал коллектора (относительно земли) при отсутствии сигналов на входах должен быть равен нулю. Значение нашли с помощью процедуры STEPPING.

Рабочая точка характеризуется следующими параметрами: , , . Значение потенциала коллектора при отсутствии сигнала составляет: .

4. Выбор и обоснование необходимых видов анализа

1. Моделирование по постоянному току.

Откажемся от использования этого вида анализа т.к. он был подробно проведен в работе №4.

2. Моделирование частотных характеристик.

Частотная характеристика рассматриваемого усилительного каскада полностью определяется частотными свойствами используемых транзисторов и переходных RC-цепочек на входе и выходе(если они используются для развязки по постоянному току) и не представляет большого интереса, поэтому анализ частотной характеристики не включается в задание на моделирование

3. Анализ во временной области.

Исследуем прохождение амплитудно-манипулированного и фазоманипулированного сигналов через каскад во времени.

5. Анализ во временной области.

Исследуем прохождение амплитудно-манипулированного и фазоманипулированного сигналов через каскад во времени.

Описание источника напряжения будет имеет вид:

poly (2) (V_sin 0) (V_Pulse_1 0) 0 0 0 0 1

Полученные графики представлены в приложении 1

• Анализ результатов и выводы:

На входы усилителя подаются два сигнала, сформированные нелинейными зависимыми источниками напряжения. На VT1 подан амплитудно-манипулированный сигнал с синусоидальным заполнением (рис. 1, V(E1)), а на VT2 – фазоманипулированный сигнал (рис. 2, V(Е2)) с той же несущей частотой и периодом смены фаз, равным периоду следования импульсов на левом входе.

Выходное напряжение на коллекторах транзисторов показано на рис. 5 (VC(VT1) – VC(VT2)).

Из полученных графиков видно, что разность напряжений коллекторов транзисторов VT1 и VT2 при воздействии на входы синфазного сигнала близка к нулю (на рис. 5 они сливаются в одну горизонтальную линию).

Разность напряжений выходных сигналов на коллекторах транзисторов VT1 и VT2 пропорциональна разности входных сигналов E1-E2.

Усиление синфазного сигнала (синфазной помехи) в данной схеме во много раз меньше усиления разностного сигнала.

Суммарный ток транзисторов VT1 и VT2 при противофазном изменении напряжений на базах транзисторов остается практически постоянным, как это видно из рис. 3,4 (с учетом разной цены деления) .

Коэффициент передачи противофазного сигнала от базы к коллектору каждого из транзисторов, как видно из рисунка, составляет около 4, в то время как коэффициент усиления однофазного сигнала, исходя из рисунка, равен 0.