Информатика и выч. техника \ Компьютерное моделирование, расчет и проектирование наносистем

Исследование усилительного каскада на БТ (Лабораторная работа № 1), страница 2

Сразу отметить количество потерянных точек,  в дальнейшем это число нужно будет пояснить.

Самый простой способ определения Rb и Rc – установка курсора. В любой точке на графике совокупность X=Rc и Y=Rb даст требуемый результат. Этот способ по определению не используется, т.к. все можно сделать с помощью EGF.

3.2.2. Определение значения Rb при  выборе Rc.

Шаг 0.1k, выбранный для изменения величины Rc, позволяет задать все значения из ряда Е24 в диапазоне (1 ÷ 10)k. График с учетом "потерянных" точек является ориентиров, в каких пределах возможен выбор значения Rc:

µ отметить верхнее предельное значение Rc.max для данного варианта,

µ выбрать значение Rc из ряда Е24 в допустимом диапазоне

µ определить, какой № реализации соответствует данному значению Rc,

µ выйти из РА и вызвать EGF,

µ получить значение Rb, которое при выбранном значении Rc обеспечит значение VC(Q1)=UC.OP (по варианту),

µ округлить значение Rb до ближайшего значения из Е24,

µ установить значения параметров Rb и Rc в соответствии с полученными значениями (не в строке описания, а строке с объявлением параметров!)

ВСЕ! Усилитель готов!

3.2.3. Проверка положения рабочей точки.

Проверить работу схемы имитацией обычного включения (2 варианта):

µ запуск .DC с одним значением, равным напряжению питания,

µ запуск .DC с одним значением, равным нормальной температуре (27).

Одной точки недостаточно для работы EGF, поэтому используем дополнительную директиву .ptintDC. В качестве аргументов для вывода указать значения IC.OP, UC.OP в специальных обозначениях  .probe. Результаты посмотреть в файле *.out и занести в отчет с указанием способа получения.

‼!  Для того, чтобы в дальнейшем "освободить" файл *.out от избыточной информации, поставьте после директивы .lib nom.lib  директиву .optionsnoechonomod – из файла  *.out исчезнет повтор описания и модель транзистора.

Все полученные значения заносятся в Таблицу 1.1.

Таблица 1.1. Режимы анализа .DC и .AC.

Ec=…, UC.OP=…, fНЧ=…,  fВЧ=…

Rb,

[kΩ]

Rc,

[kΩ]

Rc.max,

[kΩ]

IC.OP,

[mA]

Ku0

RIN(СЧ),

 [kΩ]

RIN.VT(СЧ),

 [kΩ]

ROUT

[kΩ]

φ,

degree

CIN,

[uF]

Ccor,

[nF]

3.2.3. Зависимость рабочей точки от температуры.

Получить на одном экране одновременно зависимости IC.OP(tOC) и UC.OP(tOC) при развертке температуры в диапазоне (-20 ÷ +70)ОС.

С помощью различных  EGF определите максимальное, минимальное и нормальное (при t=27OC) значения IC.OP и UC.OP. Измените программу для включения резисторов с созданной моделью Rt.  Графики для этого режима в отчет не заносить, только результаты измерений. Сводку (таблицу) для результатов создать самостоятельно.

Привести аргументированный вывод, о вкладе различных компонентов в температурные свойства схемы. Вклад зависимости резисторов можно считать малым, если применение резисторов типа Rt увеличивает отклонение менее, чем на 10%.

3.3. Настройка режима усилителя по переменному току (получение требуемой АЧХ).

3.3.1. Общие положения.

Выводимая для АЧХ величина – коэффициент усиления.

Макросы типа KuACx,y), mLPBW(x,y), mHPBW(x,y) уже должны быть созданы!

Ориентировочный диапазон частот (1 ÷ 108)Гц (пока),

‼!  Все конечные результаты в пп.3.3.2 и пп.3.3.3 получаются с помощью курсора.

3.3.2. Настройка АЧХ в области НЧ.

Дополнительная директива изменяет значение параметра Cr одновременно для обоих конденсаторов в диапазоне (100n ÷ 10u) с шагом 10n.

В режиме РА получить зависимость частоты среза от значения Cr:

µ самостоятельно решить, какая функция (в виде макроса) должна быть использована для анализа в области НЧ,

µ с помощью курсора определить значение Cr, при котором граничная частота достигает значения по варианту,

µ установить значение параметра Cr в соответствии с полученным значением.

3.3.3. Настройка АЧХ в области ВЧ.

Дополнительная директива изменяет значение параметра Ccor с декадной разверткой в диапазоне от 1p до (1 ÷ 2)n с шагом 50точек/декада.

Провести действия, аналогичные пп.3.3.2 с установкой значения параметра Ccor.

Вывести в этом же окне график зависимости полосы KU0.СЧ. Сделать вывод о том, на что влияет корректирующий конденсатор.

Усилитель полностью готов. Значения емкостей занести в Таблицу 1.1.

3.3.4. Связь коэффициента усиления и полосы пропускания.

Запустить вспомогательную директиву, изменяющую значение Rc : (1k ÷1.5∙Rc.max).

Вывести на экран в одном окне зависимости KU0.СЧ(Rc) и Δf(Rc).

Объяснить в отчете  причину поведения при Rc ≥ Rc.max.

‼!  Зависимость KU.СЧ(Rc) будет получаться и использоваться в дальнейших работах по усилителям, как критерий настройки каскада на максимальное значение KU0.СЧ.

В пределах (1k ÷0.8∙Rc.max) выбрать (4 ÷ 5) примерно равноотстоящих реализаций.

Выйти из РА и с помощью EGF определить значения  KU0.СЧ, Δf и их произведения KU0.СЧ∙Δf для каждой реализации.

Скачать файл