Ручной расчет схемы рис 3.1 – подготовка к моделированию в системе Multisim.

Рекомендации: желательно, что бы все вычисленные сопротивления были не больше 10 Мом, а выбираемая емкость - не более 3 мкФ.

Выберем емкость С1=С2=1 мкФ.

Из соотношения (3.2)

Для получения наибольшей частоты fв коэффициенты должны быть примерно одинаковыми, тогда

=

Для инвертирующего РУ

Для неинвертирующего РУ

Зададим

2. Экспериментальное исследование усилителя переменного тока с использованием учебной лабораторной станции виртуальных приборов ni elvis

2.1 Усилитель на одном не инвертирующем ру

Частотные характеристики коэффициента усиления усилителя переменного тока, реализованного на базе не инвертирующего РУ (Рис.2.1). Определим и убедимся, что усилитель на одном не инвертирующем РУ имеет сравнительно небольшую верхнюю граничную частоту .

­­Действительно, верхняя граничная частота усилителя небольшая и равна 997,39 Гц. Это происходит из-за того, что при использовании одного не инвертирующего РУ в качестве усилителя переменного тока удается получить одновременно большой коэффициент усиления и большое входное сопротивление усилителя, но при этом возникают трудности в реализации высокой верхней граничной частоты . Как следует из частотной характеристики усилителя (характеристика 2 на Рис.1.3); чем выше коэффициент усиления усилителя переменного тока, тем меньше у него верхняя граничная частота .

Исследуем постоянное выходное напряжение покоя усилителя(см. Рис.2.1). Напряжение измерим с конденсатором С2 и без него (резистор R1 подключен к общей шине). Убедимся, что введение конденсатора С2 позволяет существенно уменьшить напряжение покоя усилителя.

1. Напряжение покоя усилителя без конденсатора С2; U_вых = 5,031В

2. Напряжение покоя усилителя с конденсатором С2: U_вых =57 мВ

Действительно, из полученных результатов видно, что введение конденсатора С2 позволило намного уменьшить выходное напряжение покоя усилителя

2.2 Усилитель на не инвертирующем и инвертирующем ру

Измерим частотные характеристики коэффициентов усиления усилителя переменного тока, представленного на Рис.3.1. Определим и убедимся, что усилитель имеет более высокую верхнюю частоту по сравнению с усилителем, изображенным на Рис.2.1

Действительно, верхняя граничная частота усилителя намного больше по сравнению с усилителем, изображенным на Рис.2.1 и равна =15811,39 Гц

Исследуем выходное напряжение покоя усилителя (см.Рис.3.1). Напряжение измерим с конденсатором С2 и без него (выход усилителя DA1 соединив с резистором R4). Убедимся, что введение разделительного конденсатора С2 позволяет существенно уменьшить напряжение покоя усилителя.

3. Напряжение покоя усилителя без конденсатора С2: U_вых=5,2 В

4. Напряжение покоя усилителя с конденсатором С2: U_вых=8 мВ

Действительно, введение конденсатора С2 позволило намного уменьшить выходное напряжение покоя усилителя

3. Моделирование усилителей переменного тока в сетиMultisim.

3.1 Усилитель с одной усилительной подсхемой.

Значения R1, R2, R3, С1 и С2 рассчитаны ранее, в разделе 1.2.

Экспериментально определим коэффициент усиления в полосе пропускания Ки, нижнюю граничную частоту полосы пропускания fн, верхнюю граничную частота fв и сравним полученные результаты с данными из задания на курсовое проектирование.

Кu=63,443 дБ ;

fн = 51.421 Гц;

fв = 1,536 кГц;

Как видно из полученных результатов, fв намного меньше заданной. Следовательно, схема усилителя на базе одного не инвертирующего РУ, представленная на рис. 2.2. не подходит, т.к. не удается получить необходимую верхнюю граничную частоту.