Программа Amplifier для моделирования усилительного каскада в режимах генератора с внешним возбуждением, усилителя АМ-сигнала и базового модулятора, страница 2

Положение переключателя «Режим работы каскада» – «Усилитель АМ-сигнала», переключателя «Вид вольт-амперной характеристики» – Транзистор. Рекомендуется значение сопротивления нагрузки установить в районе 0,7…0,8 кОм. При этом будет прорабатываться весь линейный участок ВАХ и область насыщения без затрагивания линии нагрузки. Добротность выходного контура принять равной 10.

3.1. Исследование каскада в режиме слабого сигнала.

Напряжение смещения соответствует линейному участку ВАХ, глубина модуляции равна 0,6. Подобрать амплитуду входного напряжения такой, чтобы коэффициент гармоник был равен 0,5%. Снять зависимость КГ от глубины модуляции m, изменяя её от 0,1 до 2. Рассчитать значения КПД каскада для значений m, равных 0,3; 0,6; 1; 1,5; 2.

Рис 3.1. Вид окна программы при работе в режиме усилителя АМ-сигнала.

3.2. Влияние добротности выходного контура на изменение параметров сигнала.

Меняя добротность контура, проследить за изменением глубины модуляции на выходе каскада, а также за соотношением амплитуд верхней и нижней гармоник модулирующего колебания. Ответить на вопросы: что следует делать, чтобы избежать возникающего эффекта? Как эти действия влияют на другие параметры схемы? В качестве активного элемента можно также использовать идеальный линейный элемент.

3.3. Влияние положения нагрузочной прямой на эффективность преобразования сигнала.

Увеличивая активное сопротивление нагрузки, проследить за изменениями в спектре сигнала на выходе активного элемента. Снять зависимости КПД каскада и КГ на выходе каскада от активной составляющей сопротивления нагрузки.

4. Исследование каскада в режиме базового модулятора

Положение переключателя «Режим работы каскада» – «Базовый модулятор», переключателя «Вид вольт-амперной характеристики» – Линейная. Рекомендуется значение сопротивления нагрузки установить в районе 0,8 кОм. При этом будет прорабатываться весь линейный участок ВАХ и область насыщения без затрагивания линии нагрузки. Добротность выходного контура принять равной 10, активное сопротивление нагрузки – 1кОм.

4.1. Установить значение амплитуды ВЧ сигнала примерно равным четверти протяжённости линейного участка ВАХ, амплитуды НЧ сигнала – в 1,5…2 раза большим. Выбрать напряжение смещения таковым, чтобы обеспечивать одностороннее ограничение импульсов тока на выходе активного элемента. Изменяя значения напряжения смещения так, чтобы оставаться в области одностороннего ограничения, снять зависимости глубины модуляции, КПД, коэффициента гармоник от напряжения смещения. Провести серии измерений для отсечки снизу и сверху.

4.2. Исследование режима двухстороннего ограничения.

Изменить параметры сигнала так, чтобы перевести работу каскада в режим с двухсторонним ограничением. Пронаблюдать изменение спектра на выходе каскада.

4.3. Влияние нелинейности характеристики на результат преобразования сигналов.

Установить активное сопротивление нагрузки в 0,7…0,8 кОм, выбрать в качестве активного элемента транзистор. Перевести каскад в область насыщения транзистора. Уменьшая напряжение смещения, постепенно переводить каскад в режим отсечки. При этом следить за коэффициентом гармоник. Сделать выводы о полученных результатах. Сопоставить полученный результат с пунктом 4.1.

4.4. Квадратичное преобразование на диоде.

Установить параметры входного сигнала такими, чтобы работать на квадратичном участке ВАХ диода. Объяснить происхождение каждой из гармоник на выходе активного элемента. Изменяя пропорционально напряжения ВЧ и НЧ сигналов, снять зависимость коэффициента нелинейных искажений от амплитуд входных сигналов.

4.5. Увеличение глубины модуляции на ниспадающем участке ВАХ туннельного диода.

Выбрать в качестве активного элемента туннельный диод. Установить значения амплитуд НЧ и ВЧ сигналов не более трети продолжительности ниспадающего участка ВАХ туннельного диода. Меняя напряжение смещения от 0 до выхода входного напряжения с ниспадающей ветви ВАХ, снимать значения глубины модуляции и коэффициента гармоник на выходе каскада.