Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

_
Кафедра «Кафедра радиооборудования и схематехники»

Лабораторная работа № 1 по дисциплине «Схемотехника телекоммуникационных устройств» на тему
«Исследование резисторного каскада предварительного усиления»


Выполнили студенты группы БИН2110 Волков М. С.; Черненко М. Ю. и Вербицкий Г. А.
Проверил: Захаров А. М.

Москва 2023

1. 
   Цель работы
   

1.1 Исследование характеристик резисторного каскада предварительно усиления.

1.2 Освоение методов схемотехнического моделирования на основе программы Micro-CAP 12

2. Принципиальная схема усилителя:







3.Экспериментальная часть

Исследование частотных характеристик усилителя

График АЧХ усилителя



График ФЧХ усилителя





Линейные искажения(частотные) связаны с неравномерностью ачх усилителя. Коэф. линейных(частотных) искажений М даёт численную оценку отклонения велечины Кu на произвольной частоте от Ku на заданной частоте(в нашем случае это частота на которой Ku имеет максимальное значение) M(f)=Kumax/Ku(f). Коэф. линейных искажений М численно оценивает неравномерность АЧХ.

График АЧХ с измененными параметрами схемы С₄= от 100.1 мкФ до 0.1 мкФ с шагом (-50) мкФ



По графику видно, что увеличивая ёмкость также расширяем полосу пропускания, так как Fнч уменьшается.

C4 - это разделительный конденсатор по постоянному току. Он нужен для того, чтобы «изолировать» каскады друг от друга по постоянному току и передавать только переменный, что позволяет оставить рабочую точку каскада вне зависимости от предыдущего.

График АЧХ с измененными параметрами схемы С₃= от 0.25 мкФ до 250.25 мкФ с шагом 125мкФ



По графику АЧХ видно, что при изменении ёмкости конденсатора меняется только область нижних частот: при неизменном Fвч, значение Fнч уменьшается, а значит границы частотного диапазона (полосы рабочих частот) сужаются. Это происходит потому, что конденсатор С3 включен в цепь обратной связи транзистора 1, а значит позволяет менять глубину ОС.

В области нижних частот спад АЧХ определяется наличием разделительных конденсаторов межкаскадных связей. То есть для уменьшения искажения нижней частоты fн и расширения диапазона частот надо выбрать большую величину ёмкости разделительных конденсаторов, а уменьшение емкости приведет к росту частотных линейных искажений на нижних частотах. То есть конденсатор обладает частотно зависимым сопротивлением: чем выше частота, тем меньше сопротивление он оказывает. На НЧ на форму АЧХ так же влияет величина конденсатора С4 шунтирующего резистор R4 в элементарной цепи транзистора. Значения ёмкостей С4, С3(и С1) влияют(определяют) значение fн, и не влияют на значение fв и Ku

График АЧХ с измененными параметрами схемы R₅= 6.2 кОм до 1.24 кОм с шагом (-2.48) к0м



Из полученных графиков следует, что увеличение сопротивления резистора R6 влияет на коэффициент усиления каскада: чем больше сопротивление, тем больше перепад напряжения и коэффициент усиления.  Так как этот резистор находится на выходе , он изменяет выходные характеристики, а значит имеет влияние на рабочую точку в исследуемом каскаде. 

При уменьшении R6 , значения Kн и Ксвх увеличиваются , т.к они зависят от R

=R5||R6.

---

Исследование переходной характеристики усилителя.

Переходные характеристики (В области малых времен)



В области малых времен с изменениями параметров в схеме:

Изменение С₅ от 0,5 нФ до 5,5 нФ с шагом 2,5 нФ:



Изменение R₆ от 4.5 кОм до 13.5 кОм с шагом 4.5 кОм:



В области больших времен:



В области больших времен с изменениями параметров:

Изменение С₄ от 100 нФ до 400 нФ с шагом 150 нФ:



Изменение R₆ от 4,5 кОм до 13,5 кОм с шагом 5 кОм:



Таблица с результатами

	Kн	Kскв	Fн0.7, Гц	Fв0.7, кГц	ϕн, град	ϕв, град	τу, мкс	Δ
Предварительный расчёт	95.7	34.1	1.44	442	45	45	0.8	0.81%
Результаты моделирования	94.3	27.6	33	103	45	45	1.7316	38.3%
Результаты сравнения расчётов и моделирования	1.4	6.7	31.56	339			0.93	37.59

Вывод:

Каскад предварительного усиления должен обеспечить усиление входного сигнала до того уровня, который необходимо подать на вход оконечного каскада. Этот каскад должен обеспечивать максимально возможное усиление при минимальных искажениях.

---

По проделанной работе можно сделать вывод о влиянии некоторых элементов на работу такого каскада: R4 влияет на напряжение на выходе и на рабочую точку каскада, С3 изменяет характеристики каскада, изменяя глубину ОС, что также позволяет сделать усилитель стабильней по отношению, например, к температуре, С4 является разделительным конденсатором и непосредственно влияет на то, как усиленный сигнал будет передан в нагрузку.

---

Смотрите также файлы

• Степь равнинная зона, расположенная между лесостепью и полупустыней.docx

• Тип урока комбинированный урок.doc

• Книга В. Катаева Сын полка.docx

• Отчет о прохождении производственной (по профилю специальности) практики.doc

• Лесные пожары уничтожают деревья и кустарники, заготовленную в лесу древесину. В результате пожаров.pdf