Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Применение программы electronics workbench для исследования однотранзисторного усилителя переменного тока - файл


скачать (72.8 kb.)


Лабораторная работа № 6

Тема: Применение программы electronics workbench для исследования однотранзисторного усилителя переменного тока

Цель работы – научиться применять программу Electronics Workbench для исследования электронных приборов и устройств на примере однотранзисторного усилителя переменного тока

Порядок выполнение работы

  1. Собрать в программе Electronics Workbench усилитель переменного тока по схеме, указанной на рис. 1, с применением транзистора, указанного в табл. 1, подключив все необходимые приборы: функциональный генератор (Function Generator), осциллограф (Oscilloscope), анализатор частотных характеристик (Bode Plotter).


Рис. 1
Таблица 1.



Вариант

Тип транзистора

8

BD537

Определить, используя анализатор частотных характеристик (Bode Plotter)

• среднюю частоту полосы пропускания : ср f ;

• нижнюю граничную частоту полосы пропускания нижн f ;

• верхнюю граничную частоту полосы пропускания верхн f ;

• коэффициент усиления по напряжению в рассматриваемой схеме в относительных единицах kU и в децибелах LU на нижней, средней и верхней частоте полосы пропускания;

• величину отставания по фазе ϕ выходного сигнала относительно входного на нижней, средней и верхней частоте полосы пропускания.

Определить, используя осциллограф (Oscilloscope):

• величины kU и φ при нижн f , ср f , верхн f ;

• вычислить LU= 20lgkU при нижн f , ср f , верхн f .

Заполнить табл. 2
Таблица 2

Измерительный

прибор


Параметры усилителя

Частоты

fнижн= 1.84 кГц

fcp= 389 кГц

fверхн= 811.1

мГц


Анализатор частотных характеристик

KU, o.e.

45.9

68

51.1

LU, дБ

33.23

36.65

34.16

ф, град

-133.1

-179.7

-222

Осциллограф

kU, o.e.

10.10

18

0.6

LU, дБ

20.08

25.1

-4.43

ф, град

-114.357

-464.858

0


Выполнение работы

1.Для выполнения 1 задания было собрана схема переменного усилителя (Рисунок 2)



Рисунок 2 – Собранная схема


2. На рисунке 3 в анализаторе частотных характеристик и функциональном генераторе вносим необходимые значения для выполнения задания

Рисунок 3 - Анализатор частотных характеристик и функциональный генератор


3. С помощью анализатора частотных характеристик находим нижнюю граничную частоту полосы пропускания нижн f ;

На границе полосы пропускания амплитуда выходного сигнала снизится на 3 дБ (Рисунок 4), или в 1.414 раза, и составит 38.79 – 3 = 35.79 дБ.



Рисунок 4 - Полосы пропускания амплитуды


Перемещая движок от средней точки влево до тех пор, пока амплитуда выходного сигнала не примет значение 35.79 дБ, найдём нижнюю частоту полосы пропускания. Величине 35.79 дБ наиболее соответствуют две точки:

1) 35.43 дБ и 2.074 кГц;

2) 35.79 дБ и 1.121 кГц.

Величины абсолютных отклонений составят, соответственно, 1 ∆ = A 35.79 – 35.79 = 0 дБ и 2 ∆ = A 35.79 – 35.43 = 0.36 дБ . Принимаем первую точку с координатами Aнижн = 35.43 и fнижн = 1.121 кГц в качестве нижней границы полосы пропускания усилителя переменного тока, так как ∆А1<∆А2

4. С помощью того же анализатора частотных характеристик находим верхнюю граничную частоту полосы пропускания верхн f;

Перемещая движок от средней точки вправо до тех пор, пока амплитуда выходного сигнала не примет значение 35.79 дБ, найдём верхнюю частоту полосы пропускания. Величине 35.79 дБ наиболее соответствуют две точки:

1) 35.36дБ и 26.08 МГц;

2) 35.11 дБ и 35.11 МГц.

Величины абсолютных отклонений составят, соответственно, 3 ∆ = A 35.43 – 35.36= 0.07 дБ и 4 ∆ = A 35.43 – 35.11 = 0,32 дБ . Принимаем точку с координатами верхн A = 35.36дБ и верхн f = 26.08 МГц в качестве верхней границы полосы пропускания усилителя переменного тока, так как ∆3А<∆4А

Рисунок 5 - Величины абсолютных отклонений


5. Находим среднюю частоту полосы пропускания : ср f с помощью нижней граничной частоты полосы пропускания нижн f и верхней граничной частоты полосы пропускания верхн f;

Fcp=

6. Находим коэффициент усиления по напряжению в рассматриваемой схеме в относительных единицах kU и в децибелах LU на нижней, средней и верхней частоте полосы пропускания;

На нижней границе полосы пропускания УПТ при f = кГц коэффициент усиления kU = 56.6 . На верхней границе полосы пропускания УПТ при f = 811.1МГц коэффициент усиления kU = 51.1. При среднегеометрической частоте полосы пропускания f = 389 кГц коэффициент усиления kU =59.

Рисунок 6 - Нижняя граница полосы пропускания УПТ


LU находим с помощью выше найденного kU. LU при нижней границы полосы пропускания =20lg(kU) =20lg(56.6)=42.18 Дб. LU при верхней границы полосы пропускания =20lg(kU)= 20lg(56.6)= 42.18 Дб. LU при среднегеометрической частоте полосы пропускания =20lg(kU)= 20lg(59)=43.85 Дб.

7. В анализаторе частотных характеристик выбираем фазочастотную харкатеристику с помощью кнопки Phase


Рисунок 7 - Фазочастотная харкатеристика


На нижней границе полосы пропускания при частоте f нижн = кГц выходной гармонический сигнал отстаёт по фазе от входного на величину φ нижн =− 185.6° . На верхней границе полосы пропускания при частоте f верхн = МГц отставание по фазе составляет: φ верхн =−248°. На среднегеометрической частоте полосы пропускания f ср=540 кГц отставание по фазе составляет: φ ср =-182.5°

8. Находим величины kU и φ при нижн f , ср f , верхн f с помощью осциллограф (Oscilloscope)

Коэффициент усиления УПТ по напряжению kU на частоте fH=1.9к Гц по показаниям осциллографа рассчитаем следующим образом: kU=

Вычислим коэффициент усиления УПТ в децибелах на частоте fH=1.9 кГц по показаниям осциллографа: LU = 20 lg(-3.5)= 2.8

Отставание по фазе выходного сигнала УПТ относительно входного на частоте fH=1.9 кГц по показаниям осциллографа рассчитаем следующим образом:

φ=
Коэффициент усиления УПТ по напряжению kU на частоте fВ=26.05 мГц по показаниям осциллографа рассчитаем следующим образом: kU=

Вычислим коэффициент усиления УПТ в децибелах на частоте fВ=811.1 мГц по показаниям осциллографа: LU = 20 lg(1.07)=6.9 .

Отставание по фазе выходного сигнала УПТ относительно входного на частоте fВ=811.1 мГц по показаниям осциллографа рассчитаем следующим образом:

φ=
Коэффициент усиления УПТ по напряжению kU на частоте fср=540 кГц по показаниям осциллографа рассчитаем следующим образом: kU=
Вычислим коэффициент усиления УПТ в децибелах на частоте fср=389 кГц по показаниям осциллографа: LU = 20 lg(21.4)=27.6.

Отставание по фазе выходного сигнала УПТ относительно входного на частоте fср=540 кГц по показаниям осциллографа рассчитаем следующим образом:



φ=


Скачать файл (72.8 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации