Процесса промежуточного каскада

4.аУстановите величину емкости конденсатора С5 равной 50 мкФ и проведите анализ АЧХ и переходного процесса на выходе промежуточного каскада. При выполнении частотного анализа целесообразно включить опцию Stepping для вариации емкости конденсатора С5 с шагом в 50 мкФ. В этом случае на экране монитора будут изображены графики АЧХ как оконечного, так и промежуточного каскада, что будет весьма удобно при анализе изменения их показателей. Определите коэффициент усиления промежуточного каскада в области средних частот и определите его верхнюю граничную частоту. Убедитесь, что происходит значительное уменьшение усиления в области средних частот и полосы пропускания промежуточного каскада по сравнению с оконечным каскадом.

4.б Проведите исследование переходной функции промежуточного каскада и определите время нарастания фронта импульса tУ. Поскольку при сужении полосы пропускания каскада в области верхних частот происходит увеличение времени нарастания фронта импульса, то при исследовании переходного процесса в выходной цепи промежуточного каскада также придется увеличить временной интервал Р3-Р4 входного импульсного сигнала при описании источника MODEL PULSE и одновременно время анализа. При исследовании величины tУ также целесообразно использовать возможности пиктограммы Vertical TagMode. Проведите копирование частотных и переходных функций промежуточного каскада в рабочий файл Word лабораторной работы №1.

4.в Определите входную динамическую емкость второго резисторного каскада с транзистором Q2. Для этого исследуйте зависимость модуля входного сопротивления второго каскада в диапазоне частот 10кГц-100МГц, введя при частотном анализе задание для построения графика функции: VBE(Q2)/IB(Q2).

Полагая, что комплексное входное сопротивление приближенно полагается состоящим из параллельного соединения входной проводимости g11 и входной динамической емкости СВХ(d) и, следовательно, это сопротивление записывается в виде:

(6)

Фиксируйте на графике модуля входного сопротивления частоту ω*, при которой действительная часть знаменателя выражения ZВХ равна его мнимой части. Для определения частоты

удобно вначале записать модуль выражения (6):

(6/)

Используя график зависимости VBE(Q2)/IB (Q2,) от частоты, определите значение f,* при которой модуль входного сопротивления уменьшается в величину по сравнению с входным сопротивлением в области средних частот. Тогда входная динамическая емкость находится из соотношения

,

где f* -циклическая частота, при которой действительная часть знаменателя выражения ZВХ равна его мнимой части. По окончании работы проведите копирование (перемещение) содержимого рабочего файла лабораторной работы №1 на дискету с указанием варианта задания, которая будет использоваться при оформлении отчета. Файл Wordс результатами выполненной лабораторной работы удалите.

Оформление отчета

Проведите сравнение аналитических расчетов с результатами машинного моделирования с помощью программы MС- 7и оформите их в отчете. Помимо принципиальных схем отчет должен содержать эквивалентные схемы выходной цепи оконечного и промежуточного каскада для области средних и верхних частот. Выражения для аналитического расчета параметров частотных и переходных характеристик(К0,, fB(гр), tУ ) можно взять, например, в [5.ч1. c. 82-95]. В отчете обязательно должен быть указан вариант задания! Отчет также должен содержать принципиальные схемы каскада при различных условиях их работы с указанием в них стационарных токов и напряжений, полученных при компьютерном моделировании. В отчет приводятся графики АЧХ и переходных процессов, полученных при моделировании схемы оконечного и промежуточного каскадов.

Контрольные вопросы при подготовке к зачету

1.Используя принципиальную схему каскада, укажите пути протекания постоянных токов в её входной и выходной цепи.

2.Изобразите эквивалентные схемы выходной цепи оконечного и промежуточного каскада в области средних и верхних частот.

3. Используя графики АЧХ, рассмотрите влияние подключения второго каскада на усиление и полосу пропускания промежуточной ступени. Объясните причины уменьшения полосы пропускания и снижение усиления промежуточного каскада по сравнению с оконечным каскадом.

4. Приведите соображения для выбора емкости конденсатора С1 и С4 в цепи эмиттера транзисторов.

5. Определите по данным исследования АЧХ лабораторной работы площадь усиления оконечного и промежуточного каскадов и объясните причину их различия.

6. Объясните физическую связь частотных характеристик выходной цепи в области верхних частот с переходными процессами в области малых временных интервалов.

 

Лабораторная работа № 2