Методические указания по выполнению лабораторных работ по предмету «конструктирование и проектирование радиоэлектронных устройств»

Лабораторная работа № 4

Исследование резистивных усилителей напряжения переменного тока


Цель работы: Изучение процесса усиления напряжения переменного входного тока резистивным усилителем.


Задание № 1. Провести компьютерное моделирование процесса усиления переменного тока усилительным каскадом.

1. 
   Собрать в программном пакете Electronics Workbench схему исследования (рис. 18). От источника напряжения переменного тока Е1 на усилительный каскад подать сигнал с параметрами: действующее напряжение u = N*10 mV, частотой f = 50 Hz, где N – номер Вашего варианта.
   
2. 
   Исследовать процесс усиления сигнала в точках 1 (на входе усилительного каскада) и 5 (на выходе усилителя) схемы. Получить осциллограммы сигналов на входе и выходе усилителя. Указать величины разверток сигналов по длительности и амплитуде.
   

Для настройки осциллографа (рис. 19) необходимо установить нужное масштабирование по оси времени и по оси напряжения. Распечатать или зарисовать полученные осциллограммы в масштабе. Определить коэффициент усиления входного сигнала.

Рис. 18. Схема исследования резистивного усилительного каскада

Для наглядного представления осциллограмм выходная цепь усилителя окрашена в сиреневый цвет, аналогичного цвета и осциллограмма выходного сигнала. Для более подробного представления осциллограмм нужно «развернуть» панель осциллографа, нажав поле Expand.

Рис. 19. Рабочее окно осциллографа

3. 
   Исследовать частотный коэффициент передачи усилителя.
   

1. 
   Для определения частотного коэффициента цепи необходимо найти зависимости входного и выходного сигналов (напряжений) от частоты. Для этого в меню Analysis в поле AC Frequency в области Nodes for analysis выбрать точки 1, 5. На основании анализа выходной реакции системы (зависимости входного и выходного напряжений и фазы от частоты) самостоятельно построить АЧХ и ФЧХ в масштабе. По результатам компьютерного моделирования сделать письменно выводы.
   
2. 
   Исследовать частотные свойства усилителя. Подать на вход усилителя сигналы, находящиеся в рабочей полосе частот и вне рабочей полосы (в примере на рис. 20 рабочая полоса частот от 10 Гц до 10МГц).
   

Зарисовать полученные осциллограммы.
Письменно сделать выводы об усилительных свойствах каскада, о частотном диапазоне усилителя (в пределах какой полосы частот располагается рабочая область усилителя).

Рис. 20. Выходная реакция усилителя ( для определения АЧХ и ФЧХ)