Определение параметров усилителя по переменному току

Установка начальной рабочей точки

Построение схемы

Настройка начальной рабочей точки

В программе Micro-Cap составляем схему показанную на рис. 1.

Рис. 1.

Выбираем модель транзистора 2N2218. Значения источника напряжения V2 устанавливаем на 12 В, а источника напряжения V3: A=10M, F=1KHZ.

Используем анализ по постоянному току DC. Чтобы транзистор был в активном режиме и работал в классе А установим на коллекторе напряжение, примерно равное V2/2, т.е. около 6 В. Для этого изменяем значение сопротивления R2 на 11 кОм, при котором напряжение на коллекторе составляет 6,85 В (рис. 2).

Рис. 2

Найдем коэффициенты усиления по напряжению и току, входное и выходное сопротивление схемы и коэффициент гармоник. Для этого проведем анализ переходных процессов Transient. На рис. 3 представлен результат моделирования.

Рис. 3

Определение коэффициентов усиления и входного сопротивления производится расчетным путем по данным графиков. Коэффициент усиления по напряжению:

Коэффициент усиления по току

Входное сопротивление

Также коэффициент усиления по напряжению может быть определен посредством анализа Transient. Результат показан на рис. 4.

Рис. 4

Выходное сопротивление может быть найдено с использованием анализа Transfer Function (малосигнальная передаточная функция) в опции Analysis. Результат показан на рис. 5.

Рис. 5

Для определения коэффициента гармоник воспользуемся оператором обработки сигналов при построении графиков HARM(u) – расчет гармоник сигнала u. Используем анализ Transient. Результат моделирования представлен на рис. 6 и на рис. 7.

Рис. 6

f(Hz)	HARM(V(5))
1.000K	1.476
2.000K	100.635m
3.000K	41.859m
4.000K	29.461m
5.000K	23.364m
6.000K	19.416m
7.000K	16.618m
8.000K	14.527m
9.000K	12.905m
10.000K	11.609m

Рис. 7

Используя формулу для расчёта коэффициента гармоник, рассчитаем значение коэффициента гармоник:

Для получения значения в процентах умножаем на 100%, в результате — 8,2%.

3. Моделирование амплитудно – частотной (АЧХ) и фазочастотной (ФЧХ) характеристик

Исследуем усилитель на рис. 2. Запустим анализ частотных характеристик АС. Результат показан на рис. 8.

Рис. 8

Дата добавления: 2015-05-06