Файл: Лабораторная работа 6 двухтактный бестрансформаторный.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 169
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
стабилизация режимов транзисторов оконечного каскада
Проводится сравнительная оценка изменения коллекторного тока одного из плеч вы- ходного каскада при изменении температуры окружающей среды и возможность ее уменьшения. Последовательное включение диодов D1 и D2 в исходной схеме (рис.6.26,а) заменено параллельным соединением резистора R15 и конденсатора С12 (рис.6.26,б), обеспечивающее одинаковое напряжение смещения на транзисторах Q1 и Q4, Q2 и Q5. Величина тока в цепочке R 15 и C12 и падение напряжения на ней равны значениям тока и напряжения на последовательном включении диодов.
Рис.6.26
Подбор сопротивления резистора R15 позволяет обеспечить практически равные коллек- торные токи транзисторов Q4 и Q5 (рис.6.27) для равных сопротивлений нагрузки (R10 = R14) и сопротивлений ОС (R9 = R13 =77 Ом).
Рис.6.27
Равенство режимов транзисторов оконечного каскада по постоянному току в обеих схемах обеспечивает идентичность начальных условий эксперимента.
Температурнаязависимостьрежимовтранзисторовпопостоянномутоку
Проводится анализ влияния температуры внешней среды на сопротивление последова- тельного включения диодов (D1 и D2, рис.6.26,а) и цепочки смещения (R15,С12), а так же на величину коллекторных токов в исходной рабочей точке (ИРТ) транзисторов Q1 Q6. Последовательным выполнением команд Analysis → DC…. → DC Analysis Limits → Run входят в режим анализа обеих схем по постоянному току. Условия анализа задаются в подменю 
(рис.6.3.24) (рис.6.28)
Рис.6.28
В подменю 
(рис.6.3.24)содержатся кнопки, позволяющие
(рис.6.2.11)- добавлять новые зависимости к числу уже выводимых на экран
монитора, (рис.6.2.12)- удалять активизированную курсором строку из числа выводимых на экран,
(рис.6.2.59)- увеличивать площадь, отводимую под текстовую информацию, в окне, активизированном курсором,
(рис.6.2.60)- осуществлять варьирование выбранного в подменю
(рис.6.3.1) параметра,
(рис.6.2.61)- изменять представление выводимых на экран характеристик (тип,
формат, цвет и др.),
(рис.6.2.16)- обращение к файлу помощи.
Описание варьируемых параметров приводится в рамке Sweep
(рис.6.3.25)
В качестве варьируемого параметра (Variable 1) выбирается с помощью линейки про- крутки температура (ТЕМР — Name), которая изменяется с автоматическим выбором ша- га (Method — Auto) в пределах каждого подинтервала в 5 градусов, в интервале значений (Range -40,70). Используя линейку прокрутки можно выбрать другие способы изменения температуры (Method — по логарифмическому закону -Log, с автоматическим выбором шага – Auto, в соответствии со списком — List). Изменение температуры
с автоматиче-
ским выбором шага сопровождается указанием о допустимой точности решения нели- нейных уравнений (максимальная ошибка не более, например, 5%, указывается в рамке Maximum Change %).
При вариации температуры значение других параметров (например, V5 — Variable 2)
не изменяется (None).
Неактивированное окно Range в рамке Temperature исключает возможность задания какого-либо другого способа изменения температуры (в окне Method) кроме, указанного в рамке Sweep.
Полученные результаты могут выводиться на экран монитора без сохранения результа- тов в памяти (при выборе с помощью линейки прокрутки режима Normal) в строке Run Options. Возможно использование режимов Save (сохранение полученных результатов в файле) или хранение в оперативной памяти с последующим использованием их качестве начальных условий (Retriеve). Метка в строке Accumulate Plots позволяет хранить не- сколько графиков.
Моделирование может проводиться для заданных пользователем значений пределов по оси абсцисс и ординат для графиков, выводимых на экран монитора или с автоматическим выбором граничных значений (метка в строке Auto Scale Ranges).
Как следует из рис.6.28, по оси абсцисс будет откладываться температура в градусах Цельсия, а по оси ординат – сопротивление последовательной цепочки диодов r д и парал- лельной цепочки R15,C12, а также значения токов в ИРТ коллекторов транзисторов вы- ходных каскадов – I к1, I к2, I к4, I к5,.
Назначение кнопок (Run, Add и др.) не отличается от применяемых, например, в под- меню Analysis_Limits'>AC Analysis Limits (рис.6.13).
Результаты анализа приведены на рис.6.29
Рис.6.29
Равенство режимов транзисторов в ИРТ при температуре T =27оC подтверждается ра- венством сопротивлений цепочки диодов и параллельной
цепочки R15,C12.
Коллекторныйтоквыходногокаскадаспараметрическойстабилизациейибезстаби- лизации
Для сравнения влияния температуры на коллекторный ток идентичных транзисторов в одном плече выходного каскада и подбора закона изменения сопротивления терморези- стора проведем анализ токов I к01 и I к04. Для получения зависимостей в одной системе ко-
ординат войдем в подменю Analysis → DC…. → DC Analysis Limits → Run и укажем пределы анализ (рис.6.30)
Рис.6.30
На экран монитора будем выводить температурные зависимости токов коллекторов, нор- мированные для температуры t = 27оС. Результаты моделирования представлены на рис.6.31. Расчет предваряет анализ режимов работы транзисторов по постоянному току (Analysis → Dynamic DC…→ Dynamic DC Limits → OK, рис.6.26, 6.27).
Рис.6.31
Сравнение зависимостей I к01 и Iк04 показывает значительно меньшее изменение тока коллектора I к01 при изменении температуры. Оцените абсолютную величину изменения токов коллектора I к01 и Iк04 при изменении температуры от -40 о С до +70 о С. Вычислите I к01 — I к01 ном или I к04 — I к04 ном , где I к01 ном (I к04 ном) значение коллекторного тока соот-
ветствующего транзистора (Q1 или Q4) при температуре t = 27 оС и результаты внесите
в таблицу 4.
Таблица 4
Используя метод равномерного линейного приближения (см. разд.7) получим уравнение прямой (б): Iк04 = 0,00853t -0,023, соединяющую середины хорд кривой Iк04 и, соответст- вующей наилучшему линейному приближению (рис.6.31).
Температурнаястабилизацияоконечногокаскадасприменениемтерморезистора
Угол наклона прямой, соответствующей наилучшему линейному приближению, опреде- ляет значение температурного коэффициента ТС1 резистора, включаемого между базами
Проводится сравнительная оценка изменения коллекторного тока одного из плеч вы- ходного каскада при изменении температуры окружающей среды и возможность ее уменьшения. Последовательное включение диодов D1 и D2 в исходной схеме (рис.6.26,а) заменено параллельным соединением резистора R15 и конденсатора С12 (рис.6.26,б), обеспечивающее одинаковое напряжение смещения на транзисторах Q1 и Q4, Q2 и Q5. Величина тока в цепочке R 15 и C12 и падение напряжения на ней равны значениям тока и напряжения на последовательном включении диодов.
Рис.6.26
Подбор сопротивления резистора R15 позволяет обеспечить практически равные коллек- торные токи транзисторов Q4 и Q5 (рис.6.27) для равных сопротивлений нагрузки (R10 = R14) и сопротивлений ОС (R9 = R13 =77 Ом).Рис.6.27
Равенство режимов транзисторов оконечного каскада по постоянному току в обеих схемах обеспечивает идентичность начальных условий эксперимента.
Температурнаязависимостьрежимовтранзисторовпопостоянномутоку
Проводится анализ влияния температуры внешней среды на сопротивление последова- тельного включения диодов (D1 и D2, рис.6.26,а) и цепочки смещения (R15,С12), а так же на величину коллекторных токов в исходной рабочей точке (ИРТ) транзисторов Q1 Q6. Последовательным выполнением команд Analysis → DC…. → DC Analysis Limits → Run входят в режим анализа обеих схем по постоянному току. Условия анализа задаются в подменю (рис.6.3.24) (рис.6.28)Рис.6.28
В подменю (рис.6.3.24)содержатся кнопки, позволяющие(рис.6.2.11)- добавлять новые зависимости к числу уже выводимых на экран
монитора, (рис.6.2.12)- удалять активизированную курсором строку из числа выводимых на экран,
(рис.6.2.59)- увеличивать площадь, отводимую под текстовую информацию, в окне, активизированном курсором, (рис.6.2.60)- осуществлять варьирование выбранного в подменю(рис.6.3.1) параметра,
(рис.6.2.61)- изменять представление выводимых на экран характеристик (тип,формат, цвет и др.),
(рис.6.2.16)- обращение к файлу помощи.Описание варьируемых параметров приводится в рамке Sweep
(рис.6.3.25)В качестве варьируемого параметра (Variable 1) выбирается с помощью линейки про- крутки температура (ТЕМР — Name), которая изменяется с автоматическим выбором ша- га (Method — Auto) в пределах каждого подинтервала в 5 градусов, в интервале значений (Range -40,70). Используя линейку прокрутки можно выбрать другие способы изменения температуры (Method — по логарифмическому закону -Log, с автоматическим выбором шага – Auto, в соответствии со списком — List). Изменение температуры
с автоматиче-
ским выбором шага сопровождается указанием о допустимой точности решения нели- нейных уравнений (максимальная ошибка не более, например, 5%, указывается в рамке Maximum Change %).
При вариации температуры значение других параметров (например, V5 — Variable 2)
не изменяется (None).
Неактивированное окно Range в рамке Temperature исключает возможность задания какого-либо другого способа изменения температуры (в окне Method) кроме, указанного в рамке Sweep.
Полученные результаты могут выводиться на экран монитора без сохранения результа- тов в памяти (при выборе с помощью линейки прокрутки режима Normal) в строке Run Options. Возможно использование режимов Save (сохранение полученных результатов в файле) или хранение в оперативной памяти с последующим использованием их качестве начальных условий (Retriеve). Метка в строке Accumulate Plots позволяет хранить не- сколько графиков.
Моделирование может проводиться для заданных пользователем значений пределов по оси абсцисс и ординат для графиков, выводимых на экран монитора или с автоматическим выбором граничных значений (метка в строке Auto Scale Ranges).
Как следует из рис.6.28, по оси абсцисс будет откладываться температура в градусах Цельсия, а по оси ординат – сопротивление последовательной цепочки диодов r д и парал- лельной цепочки R15,C12, а также значения токов в ИРТ коллекторов транзисторов вы- ходных каскадов – I к1, I к2, I к4, I к5,.
Назначение кнопок (Run, Add и др.) не отличается от применяемых, например, в под- меню Analysis_Limits'>AC Analysis Limits (рис.6.13).
Результаты анализа приведены на рис.6.29Рис.6.29
Равенство режимов транзисторов в ИРТ при температуре T =27оC подтверждается ра- венством сопротивлений цепочки диодов и параллельной
цепочки R15,C12.
Коллекторныйтоквыходногокаскадаспараметрическойстабилизациейибезстаби- лизации
Для сравнения влияния температуры на коллекторный ток идентичных транзисторов в одном плече выходного каскада и подбора закона изменения сопротивления терморези- стора проведем анализ токов I к01 и I к04. Для получения зависимостей в одной системе ко-
ординат войдем в подменю Analysis → DC…. → DC Analysis Limits → Run и укажем пределы анализ (рис.6.30)Рис.6.30
На экран монитора будем выводить температурные зависимости токов коллекторов, нор- мированные для температуры t = 27оС. Результаты моделирования представлены на рис.6.31. Расчет предваряет анализ режимов работы транзисторов по постоянному току (Analysis → Dynamic DC…→ Dynamic DC Limits → OK, рис.6.26, 6.27).Рис.6.31
Сравнение зависимостей I к01 и Iк04 показывает значительно меньшее изменение тока коллектора I к01 при изменении температуры. Оцените абсолютную величину изменения токов коллектора I к01 и Iк04 при изменении температуры от -40 о С до +70 о С. Вычислите I к01 — I к01 ном или I к04 — I к04 ном , где I к01 ном (I к04 ном) значение коллекторного тока соот-
ветствующего транзистора (Q1 или Q4) при температуре t = 27 оС и результаты внесите
в таблицу 4.
Таблица 4| Параметр Сопро- тивление | Стаб. элем. | Iк01 -I к01ном (Iк04 -I к04ном) | Температура, о С | ||||||
| -40 | -20 | 0 | 20 | 40 | 60 | 70 | |||
| R9=77 Ом | r д | | | | | | | | |
| R15 | | | | | | | | | |
| Rt | | | | | | | | | |
| R9=Rопт | r д | | | | | | | | |
| R15 | | | | | | | | | |
| Rt | | | | | | | | | |
Используя метод равномерного линейного приближения (см. разд.7) получим уравнение прямой (б): Iк04 = 0,00853t -0,023, соединяющую середины хорд кривой Iк04 и, соответст- вующей наилучшему линейному приближению (рис.6.31).
Температурнаястабилизацияоконечногокаскадасприменениемтерморезистора
Угол наклона прямой, соответствующей наилучшему линейному приближению, опреде- ляет значение температурного коэффициента ТС1 резистора, включаемого между базами