Лабораторные практикумы / 2 Схемотехника телекоммуникационных устройств, радиоприемных устройств
.pdf
2
Рис.8.1
Преобразователь частоты построен на интегральном аналоговом перемножителе К140МА1 (внутри прямоугольника) использующем дифференциальные транзисторные пары. В качестве базовых элементов дифференциальных усилителей применяются n-p-n транзисторы КТ159NT1 [6]. Модель интегрального транзистора типа n-p-n, используемая при схемотехническом моделировании, описана в [7]. Точками обозначены номера выводов ИМС, к которым подключаются внешние цепи, где SG – источник напряжения гетеродина (опорного напряжения), SS – источник напряжения сигнала. Резисторы R23 и R24 отображают внутреннее сопротивление подключаемых источников; конденсаторы С2 и С3 являются разделительными. В качестве нагрузки используется колебательный контур, обладающий потерями (отражено включением резистора R25) с подачей питающего напряжения в среднюю точку первичной обмотки согласующего трансформатора. Основное преимущество схемы – перемножение во всех четырех квадрантах (любое сочетание знаков подключаемых источников напряжений SG и SS). Работа перемножителя основана на электронном управлении коэффициентом усиления диффренциального каскада (лаб. р-та №2). Простейшим аналоговым перемножителем сигналов на диффренциальных транзисторных парах является дифференциальный усилитель (например, на транзисторах Q7, Q9 или Q10, Q12) фактически представляющий собой управляемый напряжением дифференциальный делитель тока [3].
4 Методические указания по выполнению работы
4.1 Расчетная часть
Для расчета величин, указанных в задании необходимо воспользоваться справочными данными, для транзистора КР159NT1 [6,8] для режима транзистора в исходной рабочей
точке: Iк0 7 = Iк0 9 = Iк0 10 = Iк0 12 = 0,1 мА, Uкэ07 = Uкэ0 9 = Uкэ0 10 = Uкэ0 12 = 7 В, значений ам-
плитуд напряжений на входах перемножителя U вх = 10 мВ, U оп = 10 мВ и компонентов схемы, приведенных на рис.8.1.
473
4.2 Машинное моделирование
Ввод принципиальной схемы преобразователя частоты Перед выполнении п.2.2.1. следует загрузить систему схемотехнического проектиро-
вания МС9 и вызвать в главное окно принципиальную схему преобразователя частоты на основе универсального аналогового перемножителя сигналов (рис.8.1), находящегося в файле VУАПС.CIR. Для этого необходимо выбрать режим FILE основного меню (рис.8.2), в выпадающем окне выбрать файл C:\MC9DEMO\data\VУАПС.CIR, вызвав его в основное окно редактора.
Рис.8.2
В окне схем указаны основные команды и вспомогательные пиктограммы, позволяющие “ собирать” принципиальные или эквивалентные схемы устройств, для последующего анализа по постоянному току, во временной или частотной области и др. Возможности системы схемотехнического моделирования МС9, реализованные в МС8, и, подробно описанные в [1], расширены, дополнены примерами анализа аналоговых и цифровых схем и в некоторых случаях применена другая форма представления моделей компонентов. Например, библиотека диодов, транзисторов, ОУ в отличие от МС8 теперь сформирована
в текстовом файле 
(рис.8.2.1) в папке 
(рис.8.2.2) .
После загрузки файла C:\MC9DEMO\data\VУАПС.CIR, в центральном окне редактора схем должна появиться (рис.8.3) принципиальная схема универсального аналогового перемножителя сигналов.
Следует убедиться в соответствии параметров компонентов вызванной схемы и, приведенных в описании.
Если полученные методические материалы не содержат дискету с файлом принципиальной схемы преобразователя частоты, то ее следует ввести самостоятельно, выбрав режим FILE в меню главного окна (рис.8.2), которое представлено командами: File, Edit, Components, Windows, Options, Analysis , Help.
Меню File |
служит для загрузки, создания и сохранения файлов схем, библиотек ма- |
|
тематических |
моделей |
компонентов схем и для вывода схем на принтер. При этом |
программа автоматически присваивает окну схем некоторый текущий номер (например, circuit2.CIR).
474
|
Рис.8.3 |
|
Меню |
Edit служит для создания электрических схем, их редактирования, а также |
|
редактирования символов компонентов схем. |
|
|
Команда |
Components главного меню используется для добавления |
в создаваемую |
или редактируемую схему компонентов, в дополнение к содержащимся в |
каталоге МС9 |
|
(каталог содержит более 100 аналоговых и цифровых компонентов). Каталог команды Components можно редактировать, создавая новые разделы иерархии и вводить в них новые компоненты (например, транзисторы отечественного производства).
Меню |
команды |
Windows |
позволяет манипулировать открытыми окнами, обес- |
|
печивая доступ к редакторам МС9 и калькулятору. |
|
|||
Меню |
Options |
используется |
для настройки параметров программы. |
|
Меню Analysis предлагает виды анализа введенной принципиальной схемы. |
||||
Меню Help позволяет обратиться к встроенному файлу помощи |
и оценить, на приве- |
|||
денных там примерах, возможности программы. |
|
|||
Создание принципиальной схемы преобразователя частоты |
|
|||
Ввод резисторов |
|
|
||
Создание принципиальной схемы начинается с выбора курсором |
компонента принци- |
|||
пиальной схемы на строке основных компонентов (рис.8.2) и нажатием левой кнопки мы-
ши, например, пиктограммы резистора: |
(рис.8.2.3). |
Перемещение компонента на экране производится при нажатой левой кнопке, а при необходимости изменить положение компонента, щелкают правой кнопкой при нажатой левой кнопке. При отпускании левой кнопки местоположение компонента фиксируется и
в окне 
(рис.8.2.4) ниспадающего меню (рис.8.4) появляется
название компонента и предложение
475
(рис.8.2.6) (рис.8.4) так же можно
(рис.8.2.6) позволяют:
(рис.8.2.7) — изменять размеры, цвет и шрифт комментариев, при описании атрибутов компонента (обычно применяется по умолчанию),
(рис.8.2.8) — добавлять к перечню характеристик компонента (PART, RESISTANCE и др.) дополнительные характеристики по желанию пользователя,
(рис.8.2.9) — удалять любую из приведенных характеристик (активируется при размещении курсора не какую-либо строку характеристик в окне компонента),
(рис.8.2.10) — отображать в диалоговом режиме способ получения заданного значения ,например, величины сопротивления резистора (принимается по умолчанию).
(рис.8.2.11) — выводить на экран монитора УГО компонента,
(рис.8.2.12) — переход в файл помощи (комментарии к описанию компонентов и их характеристик в подменю 
(рис.8.2.6)).
(рис.8.2.13) — переход в главное меню файла помощи,
(рис.8.2.14) — отображать в открывающемся диалоговом окне возможность получения выбранной величины, например, величины сопротивления резистора, как эталонного.
(рис.8.2.16), коррекции цвета надписей, выводимых на экран. Выбор других режимов позволит помечать точкой концы компонента 
(рис.8.2.17), присваивать им названия 
(рис.8.2.18) или номера 
(рис.8.2.19).
(рис.8.2.20) — реализует возможность включения в процесс моделирования выбранного компонента,
(рис.8.2.21) — обеспечивает подсветку компонентов
(рис.8.2.22) на второй строчке главного меню, устанавливается в схему, как описывалось ранее, и затем, на ниспадающем меню NPN:NPN Transistor (рис.8.5), выбираются:
(рис.8.2.23) и они высвечиваются в окнах параметров транзистора.
(рис.8.2.23), вместо параметров, представленных в окнах , предварительно нажав кнопку New (рис.8.5):
(рис.8.2.27) в строке главного меню и задания параметров (рис.8.7) должно проводиться с учетом места подключения и типа проводимости транзистора.
(рис.8.2.28) -“изменение режима “ окна главного меню, активизировать режим (Select Mode) редактирования элементов или компонентов схемы. Затем, поведя курсор к компоненту, нажать левую кнопку мыши. При этом подсвечивается,