Анализ уровня входного сопротивления. Температурный анализ

Для проведения анализа зависимости входного сопротивления усилителя от температуры изменили схему усилительного каскада: в схеме сразу после источника питающего переменного напряжения последовательно подключили резистор малого сопротивления, равного 0,001 Ом. Измененная схема приведена на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема усилительного каскада для проведения температурного анализа входного сопротивления усилителя.

Для исследования зависимости входного сопротивления от частоты использовали “Частотный анализ”. Для проведения анализа установили диапазон частот, в котором будет проводиться исследование. Окно “Установки частотного анализа” с приведенными выше параметрами указано на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1. Окно “Limits” для получения зависимости входного сопротивления от температуры.

После заполнения окна “Установки частотного анализа” запустили анализ, в результате которого получили семейство характеристик. Полученное семейство характеристик приведено на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2. Семейство зависимостей входного сопротивления от частоты при различных температурах.

Из полученного рисунка путем увеличения области максимумов определили максимальные значения входного сопротивления при различных температурах и соответствующие этим значениям частоты. Увеличенный фрагмент рисунка 4.2 с дополнительными построениями приведен на рисунке 4.3 и 4.4.

Рисунок 4.3. Увеличенный фрагмент зависимости входного сопротивления от частоты при -35°С, -25°С, -5°С, 10°С, 25°С.

Рисунок 4.4. Увеличенный фрагмент зависимости входного сопротивления от частоты при 40°С, 55°С.

Полученные в результате расчетов значения сопротивлений и температур свели в таблицу 4.

Таблица 4. Зависимость входного сопротивления усилителя от температуры.

По результатам, полученным в ходе эксперимента, построили зависимость входного сопротивления от температуры. Полученная зависимость изображена на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5. Зависимость входного сопротивления от температуры.

Из полученной зависимости можно сделать вывод, что при увеличении температуры входное сопротивление каскада нелинейно уменьшается, что является положительной характеристикой усилительного каскада, так как при увеличении входного сопротивления на нем будет рассеиваться меньше мощности, и, следовательно, величина полезной мощности, подаваемой в каскад, будет увеличиваться, и каскад будет работать более эффективно. С точки зрения максимальной полезной мощности необходимо, чтобы температура в усилителе была максимальна, тогда входное сопротивление также будет максимально.