Исследование резисторного каскада предварительного усиления

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций

Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

Лабораторная работа №1

Вариант №4

Выполнил: Девяткина К.А.

Группа: 3БИК2052

Студент: 20051

Москва 2022

Исследование резисторного каскада предварительного усиления.

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

Изменяемый элемент C4 = 25 мкФ

[pic 1]

Рис. 1, Принципиальная схема усилителя

Параметры транзистора КТЗ16А (QI):

• объемное сопротивление базы гб=66.7 Ом ;

• статический коэффициент усиления по току h21э=75;

• емкость коллекторного перехода Ск=З пФ;

• 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.

Рассчитанные значения

[pic 2]

Экспериментальная часть

Проверка режима каскада по постоянному току

[pic 3]

Токи практически совпадают с заданными

Режим работы транзистора линейный

Снятие АЧХ

[pic 4]

Рис. 2. АЧХ усилителя

Кскв = 9.290 (11.445 рассчитанное – расхождение не значительное),

Fн = 16 Гц, Fв = 305.537 кГц

Кн = 31.602 (31.617 рассчитанное – расхождение не значительное)

Fн = 27 Гц(5.631 Гц рассчитанное, расхождение не значительное) , Fв = 369.173 кГц (511.80 кГц рассчитанное, расхождение не значительное)

Глубина ООС А = 3.4

[pic 5]

• изменении величины емкости С4 от 0.25 мкф до 250.25 мкф с шагом 125мкФ;
• Меняется нижняя граничная частота. При уменьшении емкости частота уменьшается
• [pic 6]
• изменении величины ёмкости С3 от 100.1 мкФ до 0.1 мкф с шагом (-50)мкФ;
• Серьезное изменение АЧХ, поскольку эта емкость шунтирует R4 по переменному току, то ее величина сильно влияет на коэффициент усиления переменного тока.
• [pic 7]
• изменении величины сопротивления R6 от 6.2 кОм до 1.24 кОм с шагом (-2.48)к0м;

Изменение величины сопротивления нагрузки ведет к уменьшению коэффициента усиление при уменьшении сопротивления

[pic 8]

ФЧХ каскада

На частотах среза сдвиг фаз -135 и -225 градусов соответственно. В полосе пропускания сдвиг фазы -180 градусов. Что соответствует схеме усилительного каскада. Сигнал инвертируется. На частотах среза сдвиг фазы составляет 45 градусов относительно фазы в полосе пропускания.

[pic 9]

Время установления 1.2 мкС

[pic 10]

Влияние C5 при изменении его емкости от 0.5нФ до 5,5нФ с шагом 2.5нФ;

Время установления увеличивается с увеличением емкости

[pic 11]

Влияние резистора R6 при изменении величины его сопротивления от 1 кОм до 11 кОм с шагом 5к0м

При уменьшении сопротивления увеличивается время установления каскада

[pic 12]

Переходная характеристика в области больших времён;

величина спада плоской вершины импульса 1.327 мВ

[pic 13]

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