МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Воронежский государственный технический
Университет
Кафедра системы информационной безопасности
471 - 2004
Исследование аналоговых каскадов на дискретных элементах методом схемотехнического моделирования
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторных, практических и
самостоятельных работ
по курсу «Схемотехника АЭУ»
для студентов специальности 200700
«Радиотехника»
всех форм обучения
Воронеж 2004
Составитель: канд. техн. наук, доцент В.И. Акимов
УДК 621.375:681.33 (075.8)
Методические указания к выполнению лабораторных и практических работ «Основы анализа аналоговых электронных устройств» по курсу «Схемотехника АЭУ» для студентов специальности 200700 «Радиотехника» всех форм обучения / Воронеж. гос.техн. ун-т; Сост: В.И. Акимов. Воронеж, 2004. 79 с.
Методические указания содержат индивидуальные теоретические задания, методические указания по выполнению лабораторных работ и практических занятий аналоговой схемотехнике с помощью программы Electroniks Worcbench, которая позволяет проводить исследования в режиме «дистанционного образования».
Представлены лабораторные задания и методы расчёта аналоговых каскадов РЭА по постоянному и переменному токам, даны методические указания и примеры решений.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD, содержатся в файле MU 471 - 2004.doc
Предназначено для студентов третьего курса.
Ил. 18. Табл. 12. Библиогр.: 5 назв
Рецензент канд. техн. наук, доцент Е.Д. Алперин
Ответственный за выпуск зав. кафедрой
д-р техн. наук, профессор А.Г. Остапенко
Печатается по решению редакционно – издательского совета Воронежского государственного технического университета.
Воронежский государственный
технический университет, 2004
Лабораторная работа № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА РАБОТУ
АНАЛОГОВЫХ КАСКАДОВ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ
1 . Базовые каскады аналоговой дискретной схемотехники на биполярных транзисторах.
Р
ис.
1.1. Каскад с ФТБ Рис. 1.2. Каскад с
ФНБ
Рис. 1.3. Каскад ФТБ
и КС Рис. 1.4. Каскад с ФТБ и ЭС
Рис. 1.5. Каскад с ФТБ и КМС Рис. 1.6. Каскад с ФНБ и ЭС
Р
ис.
1.7. Каскад с ФНБ и КМС Рис. 1.8. Каскад с
ФНБ и ДС
Р
ис.
1.9. Каскады ФНБ и ДС при прямом и обратном
включении
термостабилизирующих диодов.
Рис. 1.10. Трансформаторный каскад с ФНБ , эмиттерная и па
раметрическая (ДС) температурная стабилизация
2
2. Методика расчёта базовых каскадов по постоянному току
2.1. Расчёт показателей каскадов методом схемотехнического
моделирования
Для
вывода основных результатов, позволяющих
проводить расчёт любых базовых каскадов
по постоянному току целесообразно взять
самый сложный и получить для него все
необходимые соотношения, далее ими
можно воспользоваться и
при анализе более простых каскадов,
заменяя в общих выражениях отсутствующие
элементы либо 0, либо ∞, в зависимости
от конфигурации конкретной
Рис. 2.1. Эмуляция работы каскада с ФНБ и ЭС
схемы. В качестве основной возьмём каскад с ФНБ и ЭС (рис. 1.6). Включим в схему контрольные приборы и активизируем схему (схемотехническое моделирование проведём с помощью программы EWB 5.12 Pro.
Осциллограммы входного и выходного сигналов представлены на рис. 2.2. На вход каскада подаём с выхода функционального генератора гармонический сигнал Uвх = 2 mV. Показания приборов по постоянному току следующие: Ib0 = 64,54 µA; Ub0 = 0,86 mV; Ie0 = 1,039 mA; Uc0 = 9,015 V. Показания приборов по переменному току следующие: Ib ~ = 0,15 µA; Ub ~ = 1,413 mV; Ie ~ 6,222 mA; Uc ~ 6,068 mV.
3
Из представленных данных можно определить параметры каскада как по постоянному, так и переменному токов, а также посмотреть осциллограммы напряжений в любых точках схемы.
Рис. 2.2. Осциллограммы входного (меньше по
амплитуде) и выходного напряжений
Остановимся подробней на основном выводе, вытекаю щим из анализа полученных выше данных. Из данных по постоянному току следует, что каскад работает на границе между активным режимом и режимом «отсечки». Это следует из величины постоянного напряжения на коллекторе транзистора.
Оптимальным, как известноо, для активного (линейного) режима является значение напряжения Uc0 ≈ Eк / 2.
Поэтому значения основных параметров этого каскада далеки от оптимальных