Технически университет – София Катедра “ Електронна техника “ Теория на електронните схеми Име: Камен Тодоров Кънев Фак №: 101210011 Специалност: Електроника Група: 33Б Дата:28.02. 2012 Ръководител: гл.ас. Т.Тодоров Оценка: П р о т о к о л Упражнение № 1 Създаване и редактиране на електронна схема в графичния редактор Schematics. Изследване и оптимизиране на постояннотоковия режим на усилвател чрез Pspice Задача № 1 Схема на променливотоков усилвател ОЕ в Shematics. Изпълнението на задачата следва процедурата дадена в „Демонстратор: OE Schematics” ”. 1. Опишете принципа на действие, основните параметри и областта на приложение на променливотоковия усилвател в схема на свързване с общ емитер. Усилвателят представлява преобразувател на електрическа енергия на необходимия за работата му източник(захранване) в друг вид електрическа енергия, подходяща за подаване на блока в изходната му верига(товар), при което подаването на енергията се подава от източника на сигнала(генератор). Основни параметри: - Au – коефициент на усилване по напрежение; - Ai – коефициент на усилване по ток; - Ar – предаване; - Ag – струмност на предаване; - Ria – входно съпротивление; - Roa – изходно съпротивление. Всеки усилвате има така наречения клас на усилване. Класът на усилване зависи от разположението на работната точка. Класовете се отбеляват с латинските букви A,B,C и D, но има и класове които се отбелязват с комбинация от тези букви (това са класовете AB и BC). Студент (име, Камен Кънев фак. №101210011) 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Технически университет – София
Катедра “ Електронна техника “Теория на електронните схеми
Упражнение № 1 Създаване и редактиране на електронна схема в графичния редактор Schematics. Изследване и оптимизиране на постояннотоковия режим на усилвател чрез Pspice
Задача № 1
Схема на променливотоков усилвател ОЕ в Shematics.Изпълнението на задачата следва процедурата дадена в „Демонстратор: OE Schematics””.
1. Опишете принципа на действие, основните параметри и областта на приложение на променливотоковия усилвател в схема на свързване с общ емитер. Усилвателят представлява преобразувател на електрическа енергия на необходимия за работата му източник(захранване) в друг вид електрическа енергия, подходяща за подаване на блока в изходната му верига(товар), при което подаването на енергията се подава от източника на сигнала(генератор). Основни параметри:
- Au – коефициент на усилване по напрежение;- Ai – коефициент на усилване по ток;- Ar – предаване;- Ag – струмност на предаване;- Ria – входно съпротивление;- Roa – изходно съпротивление.
Всеки усилвате има така наречения клас на усилване. Класът на усилване зависи от разположението на работната точка. Класовете се отбеляват с латинските букви A,B,C и D, но има и класове които се отбелязват с комбинация от тези букви (това са класовете AB и BC).
2. Схемата се съхранява на адрес: D:\st\33b \upr1\Schematic1.sch
3. Начертаната схемата има вида:
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 1
За да разположите получената схема в протокола изпълнете операциите :В Schematics : 1. Очертайте схемата; 2. От менюто Edit изберете Copy to Clipboard. В Word 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste
4. Полученият Netlist има вида:
* Schematics Netlist *
C_C1 in 2 10u R_R1 2 Vcc 142k R_R3 3 Vcc 3.4k V_Vcc Vcc 0 15C_C2 3 out 10u Q_Q1 3 2 4 Q2N4123R_Rg 1 in 600 V_Vin 1 0 DC 0V AC 0V R_R2 0 2 28k R_R4 0 4 1.5k C_C3 0 4 100u R_Rt 0 out 10k
За да разположите полученият Netlist в протокола изпълнете операциите :В MicroSim Text Editor : 1. Маркирайте елементите от Netlist-a; 2. От менюто Edit изберете Copy. В Word : 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 2
5. Анализирайте файла ( .net ): Netlist-a дава информация за отделните елементи в схемата. В този файл се намира списъкът на всички елементи от схемата. Започва се с вида на елемента – наименованието, което сме му дали, после между кои възли се намира и типа на елемента и накрая стойността му.
Задача № 2
Изследване на постояннотоковия режим на усилвателя чрез Pspice
Изпълнението на задачата следва процедурата дадена в „Демонстратор: ОЕ DC Sweep оптимизация”
1. Атрибутите на входния сигнал сигнал са:
2. Параметрите на постояннотоковия анализ Подробна информация за работната точка - Bias point detail са:
3. Командите с които се задават анализите са:** Analysis setup **.OP * From [PSPICE NETLIST] section of C:\Cadence\SPB_16.3\tools\PSpice\PSpice.ini:.lib "D:\Msim_8\UserLib\FILTERS.LIB".lib "D:\Msim_8\UserLib\BB_new.lib".lib "nom.lib".INC "Schematic1.net".PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) .ENDЗа да разположите полученият Circuit – файл, или от изходния файл, в протокола изпълнете операциите :В MicroSim Text Editor : 1. Маркирайте елементите от Circuit – файла (.out фаила); 2. От менюто Edit изберете Copy.
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 3
В Word : 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste
4. Резултатите от извършените симулации, получени в изходния файл са :
Потенциалите на всички възли:NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE( 1) 0.0000 ( 2) 2.1849 ( 3) 11.5920 ( 4) 1.5221 ( in) 0.0000 ( out) 0.0000 ( Vcc) 15.0000
Токовете през източниците на напрежение и пълната консумирана енергия от схемата:
VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT V_Vcc -1.093E-03 V_Vin 0.000E+00 TOTAL POWER DISSIPATION 16.4E-03 WATTS
Работния режим на транзисторите и малосигналните им параметри:
**** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORSNAME Q_Q1 MODEL Q2N4123 IB 1.22E-05 IC 1.00E-03 VBE 6.63E-01 VBC -9.41E+00 VCE 1.01E+01 BETADC 8.21E+01 GM 3.82E-02 RPI 2.46E+03 RX 1.00E+01 RO 8.32E+04 CBE 1.79E-11 CBC 1.63E-12 CJS 0.00E+00 BETAAC 9.39E+01 CBX/CBX2 0.00E+00 FT/FT2 3.11E+08За да разположите получените резултати в протокола изпълнете операциите :В MicroSim Text Editor : 1. Маркирайте съответните резултати в изходния файл; 2. От менюто Edit изберете Copy. В Word : 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 4
5. Резултатите от извършените симулации, получени върху схемата са: Потенциалите на всички възли:
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 5
Токовете във всички клони:
За да разположите получените схеми с резултати в протокола изпълнете операциите :В Schematics : 1. Очертайте схемата; 2. От менюто Edit изберете Copy to ClipboardВ Word : 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste
6. Анализирайте и дайте оценка на резултатите от компютърните симулации:
Поради липса на входен сигнал ток не протича, за да може да се изследва работната точка. Потенциалът на базата (спрямо маса) при установен режим е 2.185V и базисният ток е 12.22uA. Напрежението на колектора в подбраната точка е 11.59V при колекторен ток равен на 1.003mA Потенциала на емитера спрямо маса е 1.522V при емитерен ток 1.015mА.
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 6
Задача № 3
Оптимизиране на постояннотоковия режим на усилвателя чрез Pspice: определяне на R1 за която напрежението на колектора е V(3)=7,5 V
Изпълнението на задачата следва процедурата дадена в „Демонстратор: ОЕ DC Sweep оптимизация”
1. Променените атрибути на R1 са:
2. Атрибутите на елемента PARAMETERS са:
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 7
3. Модифицираната схемата има вида:
4. Параметрите на постояннотоковия анализ Постояннотокова развивка DC sweep са:
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 8
5. Командите с които се задават анализите са:
6. Графиката на предавателната характеристика V(3)=f(R1) имат вида:
За да разположите получените графики в протокола изпълнете операциите :В Probe : 1. Постройте зададените графики; 2. От менюто Tools изберете Copy to Clipboard. В Word : 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste
7. С помощта на курсор отчетете стойността на R1 при която V(3)=7.5 V:
R=64.42k
Избираме стандартна стойност R=64.9k
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 9
8. Променените атрибути на R1 са:
9. Параметрите на зададените анализи са:
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 10
10. Резултатите за потенциалите на всички възли, получени върху схемата са:
11. Анализирайте и дайте оценка на резултатите от компютърните симулации:
Какви изменения в режима на работа на схемата настъпват с промяната на стойността на R1 ?:
Има сравнително малка консумация.Работи в активен режим.При напрежението на колектора V(3)=7.5V след компютърните симулации като резултат за R1 се получава 64.9k.
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 11
Задача № 4 (Допълнителна задача)
Начертайте схемата от фиг. 1 и определете режима на работа на съставните стъпала чрез компютърни симулации.
Фиг. 1
1. Начертаната схемата има вида:
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 12
2. Полученият Netlist има вида:* Schematics Netlist *
4. Параметрите на постояннотоковия анализ Подробна информация за работната точка - Bias point detail са:
5. Командите с които се задават анализите са:* Schematics Version 9.2* Fri Mar 02 18:49:39 2012** Analysis setup **.OP * From [PSPICE NETLIST] section of C:\Program Files\Orcad\PSpice\PSpice.ini:.lib "nom.lib".INC "zad.4.net".PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) .END
6. Резултатите от извършените симулации, получени в изходния файл са :
Потенциалите на всички възли:NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 2.1849 ( 2) 15.0000 ( 3) 11.5920 ( 4) 1.5221
( 5) 2.8341 ( 6) 5.7764 ( 7) 2.1744 ( 8) 1.5053
( 9) 5.0204 ( in) 0.0000 ( out) 0.0000
Токовете през източниците на напрежение и пълната консумирана енергия от схемата:VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT
V_Vin 0.000E+00 V_V2 -2.703E-02
TOTAL POWER DISSIPATION 4.05E-01 WATTS
( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 14
Работния режим на транзисторите и малосигналните им параметри:**** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS