Основы проектирования и моделирования радиоэлектронных устройств в среде MICRO-CAP VIII, страница 11

Нагрузочная прямая переменного тока пересекается с нагрузочной прямой постоянного тока в рабочей точке, а ее наклон определяется величиной активного сопротивления нагрузки для переменного тока Rпер. Для схемы рис. 1.2

Rпер = RКRН/(RК + RН).

Таким образом, нагрузочная прямая переменного тока описывается уравнением прямой, проходящей через заданную точку (точку покоя) под заданным углом, определяемым величиной активного сопротивления нагрузки Rпер.

Если координаты рабочей точки (точки покоя) обозначить IК и UКЭ, то уравнение нагрузочной прямой переменного тока примет вид

                                (2.4)

Рис. 2.6. Вид окна установки параметров при расчете выходных статических и динамических характеристик биполярного транзистора

Для транзистора 2N2369 IК = 8 мА, UКЭ = 1,44 В, Еп = 3 В, Rпост = = 100 Ом, Rпер = 100 Ом.

Чтобы построить нагрузочные прямые по постоянному и переменному току, необходимо в окне рис. 2.2 добавить еще две строки спецификации вывода результатов (рис. 2.6). В этих строках в поле Y Expression следует привести аналитические выражения (2.3) и (2.4) для нагрузочных прямых постоянного и переменного тока. Аргументом этих функций будет коллекторное напряжение VC(Q1).

После выполнения команды Запуск на экран будет выведено семейство выходных статических характеристик и нагрузочные прямые (рис. 2.7).

2.1.5. Построение нагрузочных прямых

1.  Откройте файл CASCAD.CIR, созданный в работе № 1.

2.  В меню Анализ установите режим Расчет по постоянному току и определите потенциалы всех узлов и токи, протекающие через элементы схемы.

3.  Проверьте правильность законов Кирхгофа для всех узлов и замкнутых контуров схемы.

Рис. 2.7. Выходные статические и динамические характеристики биполярного транзистора

4.  Рассчитайте мощность, потребляемую от источника питания.

5.  Определите резистор, на котором рассеивается наибольшая мощность, и приведите ее значение.

6.  Определите координаты рабочей точки (точки покоя): IК, UКЭ, IБ, UБЭ.

7.  Создайте файл VAX_OUT.CIR, введите схему для снятия вольт-амперных статических характеристик транзистора.

8.  Постройте семейство выходных статических характеристик, выбрав такой диапазон изменения токов и напряжений, чтобы точка покоя лежала примерно посередине этого диапазона.

9.  Создайте файл VAX_IN.CIR, введите схему рис. 2.1 и постройте семейство входных статических характеристик вашего транзистора.

10.  На семействе выходных статических характеристик постройте нагрузочные прямые по постоянному и переменному току.

 


Рис. 2.8. Выходные статические и динамические характеристики биполярного транзистора

 


Рис. 2.9 Входные статические характеристики биполярного транзистора

2.2. Порядок выполнения работы

Исследуйте усилительный каскад из лабораторной работы № 1 (рис. 1.2) в статическом режиме, а именно:

1)  определите потенциалы всех узлов и токи, протекающие через элементы схемы;

2)  проверьте правильность законов Кирхгофа для всех узлов и замкнутых контуров схемы;

3)  рассчитайте мощность, потребляемую от источника питания.

4)  определите резистор, на котором рассеивается наибольшая мощность, и привести ее значение;

5)  определите координаты рабочей точки (точки покоя) транзистора: IК, UКЭ, IБ, UБЭ;

6)  постройте семейство выходных и входных статических характеристик транзистора;

7)  на семействе выходных статических характеристик постройте нагрузочные прямые по постоянному и переменному току;

8)  оформите полученные характеристики так, как это показано на рис. 2.8 и  2.9.

2.3. Форма отчетности

Лабораторная работа должна содержать:

·  титульный лист;

·  задание;

·  результаты по всем пунктам задания;

Требования к оформлению и защите лабораторных работ по данной дисциплине приведены в лабораторной работе № 1.

2.4. Контрольные вопросы

1.  Что такое статический режим работы схемы?

2.  Для чего нужен анализ схем в статическом режиме?

3.  Какими уравнениями описывается поведение схемы в режиме DС? Какие методы решения таких уравнений вы знаете?