Файл: Лабораторная работа 6 двухтактный бестрансформаторный.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 172
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
оС и отображением постоянных напряжений в узлах с сохранением, присвоенных программой, позиционных обозначений компонентов. Для получения значе- ний постоянных токов в цепях принципиальной схемы (рис.6.1) необходимо повторно на- жать на пиктограмму
(рис.6.2.40) (рис.6.10) и активизировать пиктограмму 
(рис.6.2.44)- токи в ветвях. Активизация кнопки 
(рис.6.2.45), позволяет выводить на экран значения мощности постоянной составляющей, выделяющейся на резисторах. Циф- ровое значение в процентах, в окне строки
(рис.6.2.46), указывает число процентов изменения величины резистора или источника от номинального значения при нажатии на клавиатуре кнопки Up Arrow или Down Arrow. Это происходит при условии предварительной активизации выбранного компонента (активи- рована пиктограмма 
(рис.6.2.36)- “изменение режима “ в окне схем).
Убедитесь в соответствии режимов транзисторов Q1, Q2, Q3, указанных на рис.6.11, и
рассчитанных, а при необходимости проведите коррекцию.
a)
б) Рис.6.11
При этом нумерация компонентов может отличаться, от приведенной на рис.6.11, и это не требует редактирования, но следует учитывать при анализе свойств усилителя в частотной или временной области. Вычислите величину напряжений Uбэ01, Uбэ02 и Uбэ03
токи баз I бо1, I б02 и I б03 и коллекторов I ко1, I к02 и I к03 при сопротивлении обратной связи R9 =77 Ом и результаты сведите в таблицу 1.
Таблица 1
Проведите анализ режимов транзисторов Q1, Q2, Q3 по постоянному току схемы (рис.6.11) при значении резистора в цепи обратной связи R9 = 105 Ом, вычислите указан- ные ранее величины и результаты сведите в таблицу 1.
Анализ свойств усилителя мощности в частотной области проводят, предварительно обеспечив заданный режим транзисторов Q1, Q2, Q3 в ИРТ (рис.6.11) для сопротивления ОС R9 =77 Ом.
Исследование свойств усилителя в частотной области проводится при воздействии на его входе гармонического сигнала. Модель источника сигнала выбирается выбором в ок- не схем команд Component → Analog Primitives → Waveform Sources → Sine Source с последующим заданием его параметров (рис.6.8).
Анализ частотных свойств оконечного каскада обеспечивают последовательным выпол-
нением команд: Analysis → AC…→ AC Analysis Limits → Run, в окне схем (рис 6.12).
Рис.6.12
Параметры анализа схемы усилителя в частотной области (AC…) и сведения о выводи- мых на экран монитора кривых, указываем на выпадающем подменю
(рис.6.2.47) (рис.6.12)
В подменю AC Analysis Limits задается следующая информация:
Frequency range — значения верхней и нижней границы частотного интервала и спосо- бом
определения верхней частоты подинтервала. При линейном законе разбиения частотного интервала
(рис.6.2.48)число
подинтервалов определяется строкой Number of Points. Используя линейку прокрутки можно установить автоматический выбор шага, определяемый точностью интегрирования в процентах на каждом шаге интегрирования (указывается в строке Maximum Change %),
Number of Points — количество точек в заданном частотном интервале, в котором производится расчет частотных характеристик и полученные значения выводятся в форме таблицы (если активирована кнопка
(рис.6.2.49)),
Теmperature–диапазон изменения температур (может задаваться одно значение, при которой проводится анализ),
Maximum Change %–максимально допустимое приращение функции на интервале шага по частоте (учитывается только при автоматическом выборе шага– активизация процедуры Auto Scale Ranges),
Noise Input–имя источника шума, подключенного
ко входу усилителя,
Noise Output–номер (а) выходных зажимов, где вычисляется спектральная плотность напряжения шума,
Run Options–определяет способ хранения полученных результатов: Normal- результаты расчетов не сохраняются,
Save-результаты сохраняются на жестком диске, Retrieve–использование результатов расчета, хранящегося на жестком диске, для вывода на экран монитора,
State Variables – задание начальных условий интегрирования
На экран монитора, в соответствии с рис.6.12, выводится частотная зависимость коэф- фициента усиления по напряжению (YExpression, Plot 1) в узле 5 и ЭДС (Plot2). Область частот (XExpression -F), в которой проводится анализ, определяется форматом: макси- мальное значение выводимой переменной, ее минимальное значение и шаг сетки значе- ний. Аналогично задаются условия при выводе на экран монитора значений коэффициен- та усиления. Характер изменения значений по осям – линейный, что выбирается нажатием двух левых крайних кнопок 
(рис.6.2.50) в каждой строке выводимых значений. Вход в режим анализа частотных свойств ДУ производится нажатием кнопки 
(рис.6.2.51). (Замечание: обратите внимание на номера узлов, с которых снимается на-пряжение и к номеру какого узла относится это напряжение, что особенно важно принумерации узлов, отличной от указаннойнарис.6.12). Результаты анализа представлены на рис.6.13.
Рис.6.13
Замечание: расчет АЧХ всегдапроводится для единичной ЭДС генератора на входе Gin: А = 1В. Указанная в описании модели (рис.6.8) амплитуда А = 0,8 В используется
толькопри анализе во временной области Transient… .
На графике АЧХ усилителя по напряжению определите коэффициент усиления по на- пряжению на средней частоте К ср (f = 10 кГц). Для этого на нижней строке окна результа- тов активизируйте пиктограмму
(рис.6.2.52). Для перехода в другую систему коорди- нат щелкните левой кнопкой мыши на название переменной, выводимой на экран (она станет подчеркнутой).
На полученных графиках результатов анализа в режиме двух курсоров определите гра- ничные частоты полосы пропускания усилителя по напряжению и по ЭДС (f нч, f *нч, f
вч, f *нч) для величины линейных искажений М = М* =
= 3 дБ. Для этого необходимо
активизировать пиктограмму (рис.6.2.52) (Peak), а затем нажать на пиктограмму 
(рис.6.2.53) (Go To Y) и на выпадающем подменю 
(рис.6.2.54) (рис.6.14) в окне 
(рис.6.2.55) указать значение, соответствующее уровню меньше в 2 раз К ср и поочередно нажав на кнопки 
(рис.6.2.56), 
(рис.6.2.57) получить значения, соответствующие, например f нч и f вч. Полученные измерения занесите в таблицу 2.
Таблица 2
Повторить измерения для резистора в цепи обратной связи R9 = 105 Ом и результаты внести в таблицу 2.
Определениеформывыходногонапряженияиегоспектра
Исследование временных характеристик усилителя мощности в различных точках схемы и спектра напряжения на нагрузке проводится с использованием принципиальной схемы (рис.6.4) для режимов транзисторов по постоянному току, указанных на рис.6.1. На входе усилителя включен источник гармонического сигнала GIN, параметры которого описаны в подменю
(рис.6.2.32) рис.6 8. Вход в режим анализа схемы усилителя (рис.6.14)
(рис.6.2.40) (рис.6.10) и активизировать пиктограмму (рис.6.2.44)- токи в ветвях. Активизация кнопки (рис.6.2.45), позволяет выводить на экран значения мощности постоянной составляющей, выделяющейся на резисторах. Циф- ровое значение в процентах, в окне строки (рис.6.2.46), указывает число процентов изменения величины резистора или источника от номинального значения при нажатии на клавиатуре кнопки Up Arrow или Down Arrow. Это происходит при условии предварительной активизации выбранного компонента (активи- рована пиктограмма (рис.6.2.36)- “изменение режима “ в окне схем).Убедитесь в соответствии режимов транзисторов Q1, Q2, Q3, указанных на рис.6.11, и
рассчитанных, а при необходимости проведите коррекцию.
a)
б) Рис.6.11
При этом нумерация компонентов может отличаться, от приведенной на рис.6.11, и это не требует редактирования, но следует учитывать при анализе свойств усилителя в частотной или временной области. Вычислите величину напряжений Uбэ01, Uбэ02 и Uбэ03
токи баз I бо1, I б02 и I б03 и коллекторов I ко1, I к02 и I к03 при сопротивлении обратной связи R9 =77 Ом и результаты сведите в таблицу 1.
Таблица 1| R9 | Uбэ01, В | Uбэ02, В | Uбэ03, В | Iб01, мА | Iб02, мА | Iб03, мА | Iк01, мА | Iк02, мА | Iк03, мА |
| 77, Ом | | | | | | | | | |
| 105, Ом | | | | | | | | | |
Проведите анализ режимов транзисторов Q1, Q2, Q3 по постоянному току схемы (рис.6.11) при значении резистора в цепи обратной связи R9 = 105 Ом, вычислите указан- ные ранее величины и результаты сведите в таблицу 1.
-
АЧХ бестрансформаторного усилителя мощности
Анализ свойств усилителя мощности в частотной области проводят, предварительно обеспечив заданный режим транзисторов Q1, Q2, Q3 в ИРТ (рис.6.11) для сопротивления ОС R9 =77 Ом.
Исследование свойств усилителя в частотной области проводится при воздействии на его входе гармонического сигнала. Модель источника сигнала выбирается выбором в ок- не схем команд Component → Analog Primitives → Waveform Sources → Sine Source с последующим заданием его параметров (рис.6.8).
Анализ частотных свойств оконечного каскада обеспечивают последовательным выпол-
нением команд: Analysis → AC…→ AC Analysis Limits → Run, в окне схем (рис 6.12).
Рис.6.12
Параметры анализа схемы усилителя в частотной области (AC…) и сведения о выводи- мых на экран монитора кривых, указываем на выпадающем подменю
(рис.6.2.47) (рис.6.12)В подменю AC Analysis Limits задается следующая информация:
Frequency range — значения верхней и нижней границы частотного интервала и спосо- бом
определения верхней частоты подинтервала. При линейном законе разбиения частотного интервала
(рис.6.2.48)число
подинтервалов определяется строкой Number of Points. Используя линейку прокрутки можно установить автоматический выбор шага, определяемый точностью интегрирования в процентах на каждом шаге интегрирования (указывается в строке Maximum Change %),
Number of Points — количество точек в заданном частотном интервале, в котором производится расчет частотных характеристик и полученные значения выводятся в форме таблицы (если активирована кнопка
(рис.6.2.49)),Теmperature–диапазон изменения температур (может задаваться одно значение, при которой проводится анализ),
Maximum Change %–максимально допустимое приращение функции на интервале шага по частоте (учитывается только при автоматическом выборе шага– активизация процедуры Auto Scale Ranges),
Noise Input–имя источника шума, подключенного
ко входу усилителя,
Noise Output–номер (а) выходных зажимов, где вычисляется спектральная плотность напряжения шума,
Run Options–определяет способ хранения полученных результатов: Normal- результаты расчетов не сохраняются,
Save-результаты сохраняются на жестком диске, Retrieve–использование результатов расчета, хранящегося на жестком диске, для вывода на экран монитора,
State Variables – задание начальных условий интегрирования
На экран монитора, в соответствии с рис.6.12, выводится частотная зависимость коэф- фициента усиления по напряжению (YExpression, Plot 1) в узле 5 и ЭДС (Plot2). Область частот (XExpression -F), в которой проводится анализ, определяется форматом: макси- мальное значение выводимой переменной, ее минимальное значение и шаг сетки значе- ний. Аналогично задаются условия при выводе на экран монитора значений коэффициен- та усиления. Характер изменения значений по осям – линейный, что выбирается нажатием двух левых крайних кнопок (рис.6.2.50) в каждой строке выводимых значений. Вход в режим анализа частотных свойств ДУ производится нажатием кнопки (рис.6.2.51). (Замечание: обратите внимание на номера узлов, с которых снимается на-пряжение и к номеру какого узла относится это напряжение, что особенно важно принумерации узлов, отличной от указаннойнарис.6.12). Результаты анализа представлены на рис.6.13.Рис.6.13
Замечание: расчет АЧХ всегдапроводится для единичной ЭДС генератора на входе Gin: А = 1В. Указанная в описании модели (рис.6.8) амплитуда А = 0,8 В используется
толькопри анализе во временной области Transient… .
На графике АЧХ усилителя по напряжению определите коэффициент усиления по на- пряжению на средней частоте К ср (f = 10 кГц). Для этого на нижней строке окна результа- тов активизируйте пиктограмму
(рис.6.2.52). Для перехода в другую систему коорди- нат щелкните левой кнопкой мыши на название переменной, выводимой на экран (она станет подчеркнутой). На полученных графиках результатов анализа в режиме двух курсоров определите гра- ничные частоты полосы пропускания усилителя по напряжению и по ЭДС (f нч, f *нч, fвч, f *нч) для величины линейных искажений М = М* =
= 3 дБ. Для этого необходимо
активизировать пиктограмму (рис.6.2.52) (Peak), а затем нажать на пиктограмму (рис.6.2.53) (Go To Y) и на выпадающем подменю (рис.6.2.54) (рис.6.14) в окне (рис.6.2.55) указать значение, соответствующее уровню меньше в 2 раз К ср и поочередно нажав на кнопки (рис.6.2.56), (рис.6.2.57) получить значения, соответствующие, например f нч и f вч. Полученные измерения занесите в таблицу 2. Таблица 2| Зависимость R9, Ом | АЧХ по напряжению | АЧХ по ЭДС | |||||
| К ср | f н | f | К *ср | f *н | f*в | ||
| 77 | | | | | | | |
| 105 | | | | | | | |
Повторить измерения для резистора в цепи обратной связи R9 = 105 Ом и результаты внести в таблицу 2.
-
Расчет временных зависимостей (токов и напряжений) в различных точках принципиальной схемы.
Определениеформывыходногонапряженияиегоспектра
Исследование временных характеристик усилителя мощности в различных точках схемы и спектра напряжения на нагрузке проводится с использованием принципиальной схемы (рис.6.4) для режимов транзисторов по постоянному току, указанных на рис.6.1. На входе усилителя включен источник гармонического сигнала GIN, параметры которого описаны в подменю
(рис.6.2.32) рис.6 8. Вход в режим анализа схемы усилителя (рис.6.14)