Загрузил artem-a-k

laba 1

Реклама
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное
государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
──────────────────────────────────────
Кафедра радиооборудования и схемотехники
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
№1
«Исследование резисторного каскада предварительного
усиления»
Выполнил: студ. гр. БМС1701
Копышев Артём
Москва 2020
1. Цель работы.
Исследовать характеристики резисторного каскада предварительного
усиления; освоить методы схемотехнического моделирования на основе
программы MicroCap.
2. Расчётная часть.
Расчетные формулы:
ОСЧ:
𝑅~
26
; 𝑅~ = 𝑅5 ||𝑅6 ; 𝑅вхоэ = 𝑟бб + 𝑟эб ; 𝑟эб = 𝑟э (1 + ℎ21э ); 𝑟э =
;
𝑅вхоэ
𝐼к0 [мА]
𝑅~
𝑅~
КТ = ℎ21э
; Км = Кн КТ ; Ксквн = ℎ21э ∗
𝑅6
𝑅вхоэ + 𝑅1
𝐾н = ℎ21э
ОВЧ:
𝑅вэкв = (𝑅1 ||𝑅2 ||𝑅3 + 𝑟бб )||𝑟бэ ; Свхоэ ≈ Сбэ + Ск (1 + Кн ); Сбэ =
𝑓3 дБ =
ОНЧ:
1
; 𝜏 = 𝑅вхэкв Свхоэ ; 𝜏у = 2.2𝜏𝐵
2𝜋𝜏𝐵 𝐵
1
Ти
; 𝜏Н = (𝑅нэкв + 𝑅6 )𝐶4 ; 𝑅нэкв = 𝑟𝑘 ||𝑅5 ; 𝛥 =
2𝜋𝜏Н
𝜏н
𝑟э = 26
𝑟эб = 1976
𝑓3дБ =
𝑅вхоэ = 2042.7
𝑅~ = 0,86 кОм
Кн = 31.5
Кт = 69.75
2
0.16
;
𝑓𝑇 𝑟э
Км = 2197.125
Rвх = 3.36 кОм
Кскв=11.8
fвгр для входной цепи:
Rвэкв = 590
Свхоэ = 1.5нФ
τв = 8.85нс
fвгр= 180 кГц
fнгр для выходной цепи:
rk= 50 кОм
Rнэкв= 5.5 кОм
τн = 1.625с
fнгр= 0.979 Гц
tуст = 194,7мкс
Δ =0,006
3. Экспериментальная часть.
Амплитудно-частотные характеристики коэффициентов усиления
Kскв(f) и Kн(f)
Кн(f)=31.665
Кcквн(f)=9.293
дБ
дБ
3
Оценим значения верхней и нижней граничных частот АЧХ на
уровне -3дб
Для графика Ксквн(f)
Fв1=307.282 Гц
Fн1=27.931 Гц
Для графика Кн(f)
Fв2=369.394 Гц
Fн2=65.944 Гц
АЧХ при изменении величины емкости С3 от 0.25 мкф до 250.25 мкф
с шагом 125мкФ
АЧХ при изменении величины ёмкости С4 от 100.1 мкФ до 0.1 мкф с
шагом (-50)мкФ
4
АЧХ при изменении величины сопротивления R6 от 6.2 кОм до 1.24
кОм с шагом (-2.48)к0м
Оценка значения фазочастотных искажений на верхней и нижней
граничных частотах
искажений на нижней граничной частоте: -157.51
искажений на верхней граничной частоте: -231.369
Переходная характеристика в области малых времён
Конденсатор C5 при изменении его емкости от 0.5нФ до 5,5нФ с
шагом 2.5нФ
5
Резистор R6 при изменении величины его сопротивления от 1 кОм до
11 кОм с шагом 5к0м
Переходная характеристика в области больших времён
Конденсатора С4 при изменении его ёмкости от 100нФ до 400нФ с
шагом 150нФ
6
Резистор R5 при изменении величины его сопротивления от 1.2к0м до
11 .2к0м с шагом 5к0м
Таблица для записи полученных результатов
Fв0.7,
кГц
580
ϕн,
град
11.445
Fн0.7,
Гц
6.32
31.665
9.293
65.944
369
-157.5
0.048
2.152
59.624
211
Kн
Kскв
Предварительный расчёт
31.617
Результаты моделирования
Результаты сравнения
расчётов и моделирования
7
ϕв,
град
-231.37
τу,
мкс
6.04
Δ
0.036
4.9
0.123
1.14
0.087
График зависимости емкости C3 от частоты
Вывод: если C3 уменьшается, то уменьшается и длина полосы усиления
каскада. При приближении C3 к нулю, полоса усиления становится
слишком малой, максимальный коэффициент усиления уменьшается, а в
области НЧ усиление практически отсутствует.
График зависимости C4 емкости от частоты
Вывод: при увеличении C4 увеличивается полоса частот, однако при этом
в области НЧ уменьшается крутизна АЧХ и увеличивается усиление.
График зависимости коэффициента усиления от сопротивления R6
8
Вывод: рост R6 ведет к тому, что увеличивается коэффициент усиления
каскада. Особенно это выражено в области СЧ.
График зависимости -Uвых от емкости C5
Вывод: при увеличении C5 растет время установления каскада.
График зависимости -Uвых от сопротивления R6
Выводы: при увеличении сопротивления растет время установления
каскада, но уменьшается амплитуда импульса.
График зависимости -Uвых от емкости C4
Вывод: при увеличении C4 величина спада плоской вершины
уменьшается.
9
График зависимости сопротивления R5 от -Uвых
Вывод: при увеличении сопротивления величина спада плоской вершины
импульса увеличивается.
10
Скачать