Моделювання та дослідження диференціального підсилювача постійного струму

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»

[pic 1]

Звіт до лабораторної роботи №6

З курсу:«Схемотехніка пристрої втехнічного захистуі нформації»

на тему : «Моделювання та дослідження диференціального підсилювача постійного струму»

Варіант 17

      Виконав: студент групи КБ-21

Шимін В.В

 Перевірила:  

    Кеньо Г.В.

Львів – 2022

Мета роботи: Ознайомитися із схемотехнікою, принципами функціонування та основними параметрами і характеристиками диференціального підсилювача постійного струму на біполярних транзисторах з джерелом стабільного струму.

Завдання: За допомогою графічного редактора системи схемотехнічного моделювання MicroCap 12 синтезувати каскад диференціального підсилювача постійного струму (ППС) на біполярних транзисторах. Дослідити роботу підсилювача при подаванні на входи синфазного та протифазного сигналів. Проаналізувати різні схеми увімкнення диференціального підсилювача. Отримати амплітудо-частотні характеристики, визначити коефіцієнти підсилення за напругою та смугу пропускання для різних схем увімкнення підсилювача.

Порядок виконання роботи

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

Хід роботи

1. За допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap12 (MC12) синтезовую схему диференціального підсилювача постійного струму з симетричним входом (рис.1). Використовую n-p-n транзистори Q1 та Q2 марки BCX68, джерела живлення ЕK1=ЕK2=12 В, джерела вхідного синусоїдального сигналу однакової полярності Еg1 та Еg2 з амплітудою 10 мВ і частотою 1 кГц.
   
   [pic 8]

Рис.1

1. Проаналізував схему ДП з симетричним входом для протифазного сигналу. Отримати часові залежності напруги сигналів на вході А, вході В та між входами В і А, а також часові залежності сигналів на виході А, виході В та між виходами В і А (на резисторі Rn)(Рис.2). Визначити амплітуду вхідного сигналу між входами ДП. Визначити амплітуду вихідного сигналу на виході А, на виході В та між виходами В і А. Порахувати коефіцієнти підсилення протифазного сигналу ДП з симетричним виходом

[pic 9]

Рис.2

Uвх b-a = 10-(-10) = 20mV

Um вих(b-a) = 0,63V

Ua max = 9,5V  Ua m = 9,5-8,9/2 = 0,3

Ua min = 8,9V

Ub max = 9,5V  Ub m = 9,5-8,9/2 = 0,3

Ub min = 8,9V

Ku(a) = Um вих(a)/Um вх(b-a) = 0,3/20*10^-3 = 15

Ku(b) = Um вих(b)/Um вх(b-a) = 0,3/20*10^-3 = 15

Ku(b-a) = Um вих(b-a)/Um вх(b-a) = 0,63/20*10^-3 = 32

[pic 10]

Ku(a) = 32

Ku(b) = 15,9

Ku(b-a) = 15,9

Fверх = 67кГц

Fнижн = 0

ΔF = 67кГц

1. Проаналізував схему ДП з симетричним входом для синфазного сигналу(Рис.3). Для цього дослідження на рис.4 потрібно поміняти полярність джерела вхідного сигналу Еg2 на протилежну. Отримав часові залежності напруги сигналів на вході А, вході В та між виходами В і А (на резисторі Rn)(Рис.4). За найбільшим та найменшим значеннями напруги сигналу між виходами визначив амплітуду вихідного сигналу

[pic 11]

Рис. 3

[pic 12]

Рис. 4

Uвих max = -0,4pV  Um вих = (-0,4+7,6)*10^(-12)/2 = 3,6*10^(-12)