Отрицательной обратной связью по току

Введите в каскад последовательную отрицательную обратную связь по току, положив: С1=0 мкф, С4=50 мкФ, С3=0мкФ.

Исследуйте частотную характеристику выходной цепи каскада

V(6)/V(4) в диапазоне частот 10 кГц-100 МГц. Для сравнения частотных характеристик выходной цепи каскада без обратной связи и с указанным типом связи в задании на анализ целесообразно включить опцию Stepping, в которой положить изменение емкости конденсатора С1 от нуля до 50 мкФ с шагом 50 мкФ. В том же диапазоне частот дополнительно исследуйте коэффициент передачи тока, введя в задание на анализ отношение IC(Q1)/IB(Q1) с включением опции Stepping конденсатора С1 с тем же шагом в 50 мкФ. Исследуйте зависимость входного сопротивления каскада в диапазоне частот 10 кГц-100 МГц. Входное сопротивление каскада определите дважды: 4а. после базового делителя в виде отношения: V(4)/IB(Q1) и 4б. до базового делителя, введя второе отношение: V(2)/I(C2). Целесообразно при исследовании частотных характеристик входного сопротивления также использовать опцию Stepping с указанием изменения емкости конденсатора С1 в диапазоне 0-50 мкФ с шагом 50 мкФ. В этом случае на экран монитора будут выведены графики частотных характеристик: для входного сопротивления, а также коэффициентов передачи напряжения и тока при наличии и отсутствии в каскаде последовательной отрицательной обратной связи по току. По полученным графикам определите значения указанных выше сопротивлений на частоте 10 кГц. Проведите копирование результатов исследования частотных характеристик п.3 и4 в рабочий файл Word лабораторной работы №3. При этом целесообразно ввести комментарии к полученным результатам в поле частотных характеристик, используя пиктограмму Graphics, которая может быть активирована после проведения анализа.

 

Исследование каскада с параллельной отрицательной

Обратной связью по напряжению

Введите в каскад параллельную ООС по напряжению, установив следующие номиналы емкости конденсаторов:

С1=50 мкФ, С3=50 мкФ, С4=0 мкФ.

Исследуйте частотные характеристики выходной цепи V(6)/V(4) и входного сопротивления V(2)/I(C2) в прежнем диапазоне частот 10 кГц-100 МГц. Входное сопротивление при параллельной ООС достаточно определить в виде одного отношения V(2)/I(R5), поскольку базовый делитель R3-R4 при наличии емкости конденсатора С1 равной 50 мкФ оказывается включенным параллельно входной проводимости транзистора Y₁₁ также, как и в каскаде без обратных связей. При исследовании указанных зависимостей также целесообразно использовать опцию Stepping, введя изменение емкости конденсатора С3 от нуля до 50 мкФ с шагом в 50 мкФ. По полученным графикам АЧХ определите значения коэффициента передачи напряжения и входного сопротивления на частоте 10 кГц. Скопируйте графики п.5 с комментариями в рабочий файл Word лабораторной работы №3.

По окончании работы проведите копирование(перемещение) результатов из рабочего файла лабораторной работы№3 на дискету с указанием варианта задания, которая будет использоваться при оформлении отчета. Рабочий файл лабораторной работы по окончании копирования на дискету удалите!

Оформление отчета

В отчете укажите вариант выполненной работы. Отчет должен содержать сопоставление результатов машинного моделирования частотных характеристик при различных видах обратных связей и аналитических расчетов его показателей для области средних частот. Ниже приводятся выражения для показателей каскада, которые используются в расчетах.

1. Коэффициент усиление напряжения каскада при отсутствии обратных связей:

.

2.Проводимость передачи каскада-

(коэффициент передачи напряжение-ток)

.

3.Сопротивление передачи каскада

(коэффициент передачи ток-напряжение)

,

4.Глубина последовательной обратной связи по току

, где ,

.

5.Глубина при параллельной обратной связи по току

,

где ,

.

6.Входное сопротивление каскада (после базового делителя R3-R4) при последовательной ООС по току должно возрасти в величину, которая определяется выражением, учитывающим сопротивление четырехполюсника отрицательной обратной связи:

.

Входное сопротивление до базового делителя Z^/_ВХ(Э) будет меньше:

,

7. Коэффициент передачи напряжения при последовательной обратной связи по току должен уменьшиться в величину:

.

8. Входная проводимость каскада при введении параллельной ООС по напряжению должна возрасти в величину:

+1/R₆.

Коэффициент передачи напряжения выходной цепи при параллельной ООС по напряжению практически должен оставаться неизменным- до и после введения такой связи.

 

Контрольные вопросы при подготовке к зачету

1.Изобразите структурную схему устройства с последовательной ООС по току и, используя принципиальную схему каскада, установите связь её элементов с структурной схемой.

2.Выполните ту же задачу для схемы при введенной параллельной ООС по напряжению.

3.Объясните, почему при последовательной ООС по току базовый делитель напряжения R3-R4 для получения правильных результатов расчета следует относить с источнику сигнала, а при параллельной ООС эти резисторы входят в состав входного сопротивления?

4.Приведите объяснение увеличения входного сопротивления каскада при введении последовательной ООС по току и уменьшения его при параллельной ООС по напряжению.

5.Объясните используя структурные схемы каскада с ООС, почему стабилизация выходного тока создает эффект увеличения выходного сопротивления, а стабилизация выходного напряжения противоположный эффект- его уменьшения

6.Поясните, какие коэффициенты передачи являются определяющими и сопутствующими при последовательной ООС по току и параллельной ООС по напряжению.

7. Изобразите четырехполюсник обратной связи по току в виде электрической схемы с дифференциальными Z -параметрами. Укажите в этой схеме коэффициент передачи β_Z=U_0C/ I_2OC, а также входное и выходное сопротивление. Укажите коэффициент «просачивания» сигнала со входа на выход по этому четырехполюснику, оцените его влияние по сравнению с прямым прохождением сигнала в каскаде.

8.При введении в каскад параллельной ООС по напряжению изобразите четырехполюсник обратной связи в виде электрической схемы с Y -параметрами, укажите в ней коэффициент передачи β_Y=I_OC/U_2OC, а также его входную и выходную проводимость. Укажите коэффициент «просачивания» сигнала со входа на выход каскада по четырехполюснику обратной связи и оцените его влияние по сравнению с прямым прохождением сигнала

 

Лабораторная работа №4