Исследование усилителя на биполярном транзисторе
Исследование характеристик усилительного каскада на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером.
1. Собрать схему усилителя (рис. 2.4.3 или 2.4.4, в зависимости от номера варианта). Установить значения элементов, соответствующие варианту (см. табл. 2.4.1).
Рис 2.4.3
Рис 2.4.4
2. Включить на входе схемы источник синусоидального напряжения VSIN из библиотеки SOURCE.slb. Установить атрибуты источника (рис 2.4.5): DC =0, АC = 1V, VOFF = 0, VAMPL = {VIN}, FREQ = 1k. Скопировать моделируемую цепь в отчет.
Рис 2.4.5
2. Определить и записать в отчет постоянные составляющие токов коллектора, базы и эмиттера. Для этого выбрать в меню пункт Analysis/Display results on schematics/Enable. Сравнить с результатами предварительного расчета. Выводы записать в отчет.
3. В режиме расчета переходных процессов Transient получить и скопировать в отчет графики входного и выходного напряжений. Определить коэффициент усиления схемы.
4. Построить передаточную характеристику усилителя Uвых=f(Uвх) на частоте 1 кГц, изменяя амплитуду входного напряжения (атрибут VAMPL) от нулевого значения до величины, при которой наблюдается заметное искажение формы выходного сигнала. Обратить внимание на характер искажений. По передаточной характеристике определить динамический диапазон работы усилителя.
5. Скопировать в отчет графики входного и выходного напряжений, соответствующие нелинейному участку передаточной характеристики.
6. С помощью элемента Parameter определить сопротивление нагрузки как глобальный параметр RVAR (рис. 2.4.6).
Рис. 2.4.6
7. С помощью режимов AC Sweep и Parametric построить и скопировать в отчет семейство амплитудно-частотных характеристик усилителя, изменяя параметр RVAR от RVAR-Rk до RVAR-Rн с шагом, равным Rk. Диапазон частот 10 Гц – 10 МГц.
Таблица 2.4.1
Вар. |
Ek, В |
Eэ, В |
R1, кОм |
R2, кОм |
Rэ, кОм |
Rк, кОм |
C, мкФ |
Rн, кОм |
1 |
15 |
0 |
18 |
10 |
4,3 |
5,1 |
10 |
50 |
2 |
20 |
0 |
12 |
7,5 |
2,4 |
3,0 |
20 |
30 |
3 |
5 |
5 |
∞ |
340 |
6 |
10 |
20 |
50 |
4 |
15 |
0 |
10 |
6,8 |
1,5 |
1,8 |
10 |
20 |
5 |
15 |
0 |
12 |
8,2 |
1,2 |
1,2 |
20 |
10 |
6 |
20 |
0 |
8,2 |
5,1 |
1,2 |
1,2 |
50 |
5,0 |
7 |
15 |
0 |
18 |
7,5 |
3,6 |
3,9 |
100 |
15 |
8 |
5 |
5 |
∞ |
300 |
6 |
12 |
50 |
20 |
9 |
15 |
0 |
16 |
8,2 |
2,0 |
2,4 |
50 |
20 |
10 |
15 |
0 |
9,1 |
5,6 |
1,4 |
1,6 |
100 |
10 |
11 |
5 |
5 |
∞ |
300 |
5.6 |
8 |
100 |
15 |
12 |
15 |
0 |
14 |
9,1 |
1,0 |
1,2 |
50 |
5,0 |
13 |
12 |
12 |
∞ |
350 |
6 |
12 |
50 |
6 |
14 |
15 |
0 |
10 |
6,8 |
1,0 |
1,0 |
50 |
3,0 |
15 |
20 |
0 |
16 |
10 |
5,1 |
5,6 |
50 |
20 |
16 |
15 |
0 |
12 |
6,8 |
2,2 |
2,4 |
100 |
10 |
17 |
10 |
10 |
∞ |
400 |
4 |
10 |
100 |
15 |
19 |
20 |
0 |
14 |
5,6 |
1,6 |
1,8 |
100 |
10 |
20 |
20 |
0 |
14 |
9,1 |
1,6 |
1,8 |
50 |
5,0 |
21 |
10 |
10 |
∞ |
500 |
3.6 |
10 |
100 |
15 |
22 |
15 |
0 |
7,5 |
4,7 |
1,0 |
1,0 |
50 |
3,0 |
23 |
20 |
0 |
20 |
10 |
5,6 |
6,2 |
50 |
30 |
24 |
10 |
10 |
∞ |
340 |
6 |
10 |
80 |
20 |
25 |
20 |
0 |
10 |
6,8 |
2,2 |
2,4 |
50 |
15 |
26 |
15 |
0 |
12 |
8,2 |
1,2 |
1,4 |
50 |
3,0 |
27 |
5 |
5 |
∞ |
300 |
5.6 |
10 |
100 |
15 |
28 |
25 |
0 |
9,1 |
5,6 |
1,2 |
1,4 |
100 |
10,0 |
29 |
20 |
0 |
7,5 |
4,3 |
1,0 |
1,0 |
100 |
5,0 |
30 |
5 |
5 |
∞ |
350 |
5.1 |
10 |
100 |
15 |