Определение сопротивлений и влияние на них емкостей

Сравнивая значения сопротивлений, полученных в результате моделирования с расчётными видно, что результаты как и в предыдущих случаях немного отличаются, но имеют тот же характер. Сопротивление транзистора во всех режимах одинаково. Сопротивление усилителя и сопротивление каскада в режиме с Rэ1=0 уменьшаются, а в режиме с Сэ=0 увеличиваются, по сравнению с номинальным режимом.

Из полученных графиков амплитудно-частотных характеристик сопротивлений видно, что графики сопротивления транзистора при любых режимах остаются одинаковыми. Это объясняется тем, что сопротивление транзистора не зависит от конденсаторов Ср1, Ср2 и Сэ. При низких частотах сопротивление транзистора максимально, а с увеличением частоты уменьшается. Это объясняется наличием в транзисторе паразитной ёмкости , сопротивление которой на низких частотах стремится к бесконечности, а на высоких частотах - к нулю. Так как эта ёмкость очень мала, то уменьшение сопротивления транзистора с ростом частоты происходит медленно.

Сопротивление усилителя определяется сопротивлением транзистора и сопротивлением эмиттерной нагрузки, состоящей из сопротивлений Rэ1 и Rэ2, включенной в параллель с Сэ. В номинальном режиме сопротивление усилителя на низких частотах максимально, т.к. сопротивление Сэ стремится к бесконечности. С увеличением частоты сопротивление усилителя начинает уменьшаться и на низких частотах становится минимальным, что также определяется конденсатором Сэ. В режиме с Rэ1=0 сопротивление усилителя на низких частотах максимально, а с увеличением частоты уменьшается сильнее, по сравнению с номинальным режимом, потому что всё сопротивление определяется сопротивлением Сэ и сопротивлением транзистора, которое определяет ёмкость . В режиме с Сэ=0 сопротивление усилителя определяется сопротивлениями Rэ1 и Rэ2, и сопротивлением транзистора. На низких частотах оно максимально, а с увеличением частоты начинает медленно уменьшаться, так же как сопротивление транзистора. АЧХ сопротивления усилителя в этом режиме схожа с АЧХ транзистора.

Сопротивление каскада определяется сопротивлением разделительного конденсатора Ср1 и сопротивлениями делителя и усилителя, включенными параллельно. В данном случае на разных частотах сопротивление каскада зависит от конденсатора Ср1, стоящего на входе. В номинальном режиме на низких частотах сопротивление каскада максимально, а с увеличением частоты начинает резко уменьшаться и на высоких частотах достигает минимального значения. В режиме с Rэ1=0 сопротивление каскада с увеличением частоты уменьшается быстрее, по сравнению с номинальным режимом, так как определяется сопротивлением транзистора и сопротивлением делителя. В режиме с Сэ=0 сопротивление каскада уже определяется разделительным конденсатором Ср1 и включенными параллельно сопротивлениями делителя и транзистора. В этом случае сопротивление каскада уменьшается медленнее.

В данной работе был произведён расчёт параметров усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме включения с общим эмиттером при максимальном использовании параметров транзистора и проведена проверка этих параметров с помощью компьютерного моделирования усилительного каскада в пакете схематического моделирования Micro-Cap.

В результате моделирования были получены значения параметров каскада, немного отличающиеся от рассчитанных. Это связано с тем, что при моделировании использовался не тот транзистор, для которого был произведён расчёт, а его аналог, имеющий сходные параметры. И всё-таки не смотря на это можно сказать, что результаты моделирования подтвердили результаты расчётов, потому что данные моделирования и расчётов имеют одинаковый характер.

В ходе моделирования была произведена проверка режима по постоянному току, проверка нестабильности рабочей точки транзистора в заданном температурном диапазоне. Для трёх режимов были получены графики сигналов на входе и выходе каскада; спектральная диаграмма выходного сигнала, по которой был рассчитан коэффициент гармоник; получена амплитудно-частотная характеристика усилителя, по которой был определён коэффициент усиления и границы полосы пропускания, а также нестабильность коэффициента усиления в том же температурном диапазоне; определены сопротивления транзистора, усилителя, каскада и влияние на них емкостей.

Чтобы усилитель нормально работал в заданном режиме, нужно обеспечить постоянный ток коллектора и постоянное напряжение на нем. Вследствие зависимости от температуры и других факторов, параметры усилительного элемента могут меняться, поэтому необходима стабилизация рабочей точки. Стабилизировать рабочую точку можно введением отрицательной обратной связи, которая создается резистором Rэ.

Другие стьтьи в тему

Регулируемый реверсивный тиристорный электропривод постоянного тока
В данном курсовом проекте рассматривается регулируемый электропривод. Регулируемым называется электропривод, который обеспечивает с заданной точностью движение исполнительного органа рабочей машины в соответствии с произвольно изменяющимся входным сигналом управления. Этот сигнал може ...

Разработка шлирен–проектора для контроля объективов
Оптический контроль основан на анализе взаимодействия оптического излучения с объектами контроля. В качестве объектов контроля могут служить материалы и изделия, технологические процессы и параметры окружающей среды. Для получения измерительной информации об объекте контроля использ ...