Исследование резисторного каскада предварительного усиления

Лабораторная работа №1

Исследование резисторного каскада предварительного усиления.

Цель работы: Исследовать характеристики резисторного каскада предварительного усиления; освоить методы схемотехнического моделирования на основе программы Micro Cap 9.

Варианты изменяемых (в соответствии с вариантом студента по журналу) значений элементов  приведены в таблице 1

Значения остальных элементов (не указанные в таблице) берутся в соответствии со значениями из схемы(рис.1)

Табл. 1, Вариант значений  изменяемых элементов

Исследуемая схема приведена на рисунке 1.

  [pic 1]

Рис. 1, Принципиальная схема усилителя

Напряжение источника питания V2 должно быть равным 9В.

Параметры транзистора КТЗ16А (QI):

• объемное сопротивление базы гб=66.7 Ом ;
• статический коэффициент усиления по току h21э=75;
• емкость коллекторного перехода Ск=ЗпФ;
• частота единичного усиления f=150 МГц;
• выходная проводимость h22э=20мк См;
• постоянный ток Iко =1 мА.

Рассчитать следующие характеристики:

• коэффициенты усиления напряжения, тока и мощности;
• сквозной коэффициент усиления напряжения;
• верхнюю граничную частоту для входной цепи fвгр на уровне Мв=ЗдБ
• нижнюю граничную частоту для выходной цепи fнгр на уровне Мн=ЗдБ
• время установления импульса tуст во входной цепи;
• величину спада плоской вершины импульса во входной цепи 𝛥 при длительности импульса Ти- 0.9мс.

Задание на экспериментальную часть

3.1. Загрузить схему исследуемого каскада(рисунок 1).

[pic 2]

3.2.Определить и записать параметры режима каскада (токи в ветвях и напряжения в узлах схемы).

3.3 В режиме определения частотных характеристик:

• получить и зарисовать амплитудно-частотные характеристики коэффициентов усиления Kн(f) и Kскв(f) ;
• оценить величину коэффициентов усиления в области средних частот;

• оценить значения верхней и нижней граничных частот АЧХ на уровне 0.707 (-3 дб).

• получить и зарисовать АЧХ каскада при:

• изменении величины емкости С» от 0.25 мкф до 250.25 мкф с шагом 125мкФ;
• изменении величины ёмкости С5 от 100.1 мкФ до 0.1 мкф с шагом (-50)мкФ;
• изменении величины сопротивления R6 от 6.2 кОм до 1.24 кОм с шагом (-2.48)к0м;
• получить и зарисовать фазочастотную характеристику усилительного каскада;

• оценить значения фазочастотных искажений на верхней и нижней граничных частотах (пределы изменения переменных по осям X и Y определить из предварительного расчета).

3.4. В режиме расчета переходных характеристик:

• получить переходную характеристику в области малых времён (задать длительность импульса Ти ≥5...10τуст определенную из предварительного расчета);

• определить время установления исследуемого каскада;

• исследовать влияние на переходную характеристику в области малых времен:

1. конденсатора C5 при изменении его емкости от 0.5нФ до 5,5нФ с шагом 2.5нФ;
2. резистора R6 при изменении величины его сопротивления от 1 кОм до 11 кОм с шагом 5к0м;

  зарисовать полученные характеристики;

• получить переходную характеристику в области больших времён;

• определить величину спада плоской вершины импульса;

• исследовать влияние на переходную характеристику в области больших времен:

• конденсатора С4 при изменении его ёмкости от 100нФ до 400нФ с шагом 150нФ;

• резистора R* при изменении величины его сопротивления от 1.2к0м до 11 .2к0м с шагом 5к0м;

• зарисовать полученные характеристики.

Расчетные формулы:

ОСЧ:

[pic 3]

[pic 4]

ОВЧ:

[pic 5]

[pic 6]

ОНЧ:

[pic 7]

Указания к выполнению эксперимента:

Проверка режима каскада по постоянному току выполняется с помощью выбора команды Dynamic DC в меню Analysis. Используйте кнопки пиктограммы на панели инструментов. При их нажатии на схеме появляются значения измеряемых величин.

Нажав на кнопку         ,убедитесь, что транзистор открыт и работает в линейном режиме [LIN]. В противном случае, проверьте схему.

Проставьте номера узлов, нажав на [N].