Лабораторные практикумы / 2 Схемотехника телекоммуникационных устройств, радиоприемных устройств
.pdf
Рис.12.1
Синхронный амплитудный детектор построен на интегральном аналоговом перемножителе К140МА1 (внутри прямоугольника), использующем дифференциальные транзисторные пары. В качестве базовых компонентов дифференциальных усилителей применяются n-p-n транзисторы КТ159NT1 [6]. Модель интегрального транзистора КТ159NT1, используемая при схемотехническом моделировании, описана в [7]. Точками обозначены номера выводов ИМС, к которым подключаются внешние цепи, где DG – источник напряжения гетеродина (опорного напряжения), Е1 – источник напряжения сигнала. Резисторы R23 и R24 отображают внутреннее сопротивление подключаемых источников; конденсаторы С2, С3 и С6 являются разделительными. Нагрузкой детектора является входное сопротивление, усилителя низкой частоты, представленного резистором R30, усиливающего сигнал, снимаемый с фильтра. Фильтр НЧ образован выходным сопротивлением транзистора Q7 с параллельно включенным к нему резистором R26 и цепочкой R31 , С5. Реальные схемы синхронных детекторов чаще всего используют в качестве ФНЧ активные фильтры, реализованных с применением БТ или ОУ (см. лаб. р-ту №9). Это увеличивает выходное напряжение и обеспечивает высокую помехоустойчивость. Основное преимущество схемы – перемножение во всех четырех квадрантах (любое сочетание знаков подключаемых источников напряжений DG и Е1). Работа перемножителя основана на электронном управлении коэффициентом усиления диффренциального каскада. 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 [4].
620
(рис.12.2.1) в папке
(рис.12.2.2).
(рис.12.2.3) ниспадающего меню (рис.12.3) появляет-
(рис.12.2.4) присвоить ему позиционное обозначение (например, R1) с возможностью указывать его на принципиальной схеме.
(рис.12.2.5) (рис.12.3) так же можно
(рис.12.2.5) позволяют:
(рис.12.2.6) — изменять размеры, цвет и шрифт комментариев, при описании атрибутов компонента (обычно применяется по умолчанию),
(рис.12.2.7) — добавлять к перечню характеристик компонента (PART, RESISTANCE и др.) дополнительные характеристики по желанию пользователя,
- (рис.12.2.8) удалять любую из приведенных характеристик (активируется при размещении курсора не какую-либо строку характеристик в окне компонента),
(рис.12.2.9) — отображать в диалоговом режиме способ получения заданного значения, например, величины сопротивления резистора (принимается по умолчанию).
(рис.12.2.9a) — выводить на экран монитора УГО компонента,
(рис.12.2.10) — переход в файл помощи (комментарии к описанию компонентов и их характеристик в подменю 
(рис.12.2.5) ).
(рис.12.2.11) — переход в главное меню файла помощи,
(рис.12.2.12) — отображать в открывающемся диалоговом окне возможность получения выбранной величины, например, величины сопротивления резистора, как эталонного.
, мощностей
(рис.12.2.14) и температуры 
(рис.12.2.15), при которых они получены. При этом можно корректировать цвета надписей
(рис.12.2.16), выводимых на экран. Выбор других режимов, нажатием левой кнопкой мыши в соответствующем окне, позволит помечать точками концы компонента 
(рис.12.2.17), присваивать им названия 
(рис.12.2.18) или номера 
(рис.12.2.19) .
(рис.12.2.20) — обеспечивает возможность включения в процесс моделирования выбранного компонента,
(рис.12.2.21)- выделяет цветом резистор при его вводе и удалении.
(рис.12.2.22)на второй строчке главного меню, устанавливается в схему, как описывалось ранее, и затем, на ниспадаю-
(рис.12.2.23) и они высвечиваются в окнах параметров транзистора.
(рис.12.2.23) , вме-
(рис.12.2.24) .
Ввод параметров источника гармонического сигнала
Для ввода источника гармонического сигнала необходимо, находясь в окне схем (рис.12.5) последовательно активизировать меню Component → Analog Primitives → Waveform Sources → Sine Source.
Рис.12.5
Находясь в подменю 
(рис.12.2.25), описываем модель генератора гармонических сигналов, присваивая ему позиционное обозначение PART V3 и тип модели MODEL DG (модель источника опорного напряжения). Параметры модели F, A, DC и т.д. вводятся в соответствие с рис.12.5. Список компонентов заносится в текстовый
файл после активизации строки MODEL, нажатия кнопки 
(рис.12.2.26), присвоения названия модели генератора синусоидальных сигналов на выпадающем меню
|
|
(рис.12.2.25) и заполнения окошек, определяющих параметры генера- |
|||||||
тора. Параметры генератора задают, указывая в окне |
|
|
|
|
|||||
А |
— величину амплитуды сигнала (в вольтах, используется только при анализе во |
||||||||
временной области), |
|
|
|
|
|
|
|
||
DC — значение постоянной составляющей (в вольтах), PH — значение начальной фа- |
|||||||||
зы сигнала (в градусах) , |
|
|
|
|
|
|
|
||
F — значение частоты генератора гармонических |
сигналов (в герцах, используется |
||||||||
только при анализе во временной области), |
|
|
|
|
|
|
|||
RS — величину внутреннего сопротивления источника сигналов (в Омах), RP |
— пе- |
||||||||
риод повторения |
моделируемого процесса (если процесс затухающий, при указанной ве- |
||||||||
личине постоянной времени TAU, сек.), |
|
|
|
|
|
|
|||
TAU – постоянная времени затухания переходного |
процесса. Если параметры гене- |
||||||||
ратора |
были |
ранее |
введены, |
и |
хранились |
в |
текстовом |
файле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(рис.12.2.27) , |
|
то требуемый генератор выбирают активизацией соответствующей строки в правом окне
подменю 
(рис.12.2.25).
В последующем, при работе с этим файлом и повторном обращении к меню Component на закладке Analog Primitives появляется укороченный список компонентов, применявшихся ранее.
625
(рис.12.2.29).
(рис.12.2.30). В строке 
(рис.12.2.31) приводится аналитическое выражение, задающее закон изменения выходного напряжения. Как видно из
(рис.12.2.33)функциональной зависимости некоторого параметра от частоты (например, напряжения в некотором узле) F , позволяет исследовать поведение некоторого другого параметра (тока, мощности и др. на некотором компоненте, узле) в заданной частотной области.
(рис.12.2.34)- указывается выражение, определяющее характер частотной зависимости,
(рис.12.2.35) (по умолчанию – выбирается программой) указывается метод формирования выходного сигнала источника (возможны варианты для профессиональной версии МС9: алгебраический, численный).
(рис.12.2.36) в строке главного меню и задания параметров (рис.12.7) должно проводиться с учетом места подключения и типа проводимости транзистора.
Рис.12.7
Ввод соединительных линий |
|
|
|
|
|
Соединительные линии между элементами схемы |
прочерчивают, используя кнопку |
||||
ввода ортогональных проводников |
(рис.12.2.37)Wire Mode (изображение линии) |
на |
|||
панели инструментов (рис.12.2). |
|
|
|
|
|
Завершается |
ввод принципиальной схемы |
подключением к общей шине |
|||
“электрической земле“ условно-графического обозначения |
(рис.12.2.38)“земли”, |
ис- |
|||
пользуя строку основных компонентов (рис.12.1) окна схем. |
|
|
|||
Удаление (коррекция) компонентов принципиальной схемы
При необходимости коррекции некоторых элементов принципиальной схемы необходимо вначале удалить соответствующий элемент (компонент, линию ), нажав левой кноп -
кой мыши стрелку 
(рис.12.2.39)-“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, обычно зеленым цветом, компонент или соответствующий текст на принципиальной схеме и затем, войдя в меню EDIT, выбирают CUT и удаляют необходимые атрибуты. Возникающие трудности при удалении элементов или вводе новых устраняются с использованием программы HELP главного меню.
4.2.2 Режимы работы транзисторов по постоянному току
Закончив ввод компонентов принципиальной схемы и, проверив их значение, нажа-
тием кнопки 
(рис.12.2.40) Node Numbers (номера узлов) в окне схем определяют узлы, на которые подаются или с которых снимаются напряжения. Запомнив, или записав их, переходят в режим анализа усилителя по постоянному току, последовательно выполнив
(рис.12.2.41) . На выпадающем подменю
(рис.12.2.42) (рис.12.8)
627
(рис.12.2.43)температуры 27
(рис.12.2.44), что
(рис.12.2.46) анализ схемы на постоянном токе, для температуры 27
(рис.12.2.47) компонентов. Для получения значений постоянных токов в цепях принципиальной схемы (рис.12.1) необходимо повторно нажать
(рис.12.2.40) (рис.12.8) и активизировать кнопку 
(рис.12.2.49) , позволяет выводить на экран значения мощности постоянной составляющей, выделяющейся на резисторах. Цифровое значе-
(рис.12.2.50), указывает на возможность дискретно изменять значение сопротивления резистора или источника на 10% от номинального, заменой постоянных резисторов на переменные. Это происходит всякий раз выбором на клавиатуре кнопки 
Рис.12.9
Примечание: при правильном вводе значений компонентов принципиальной схемы преобразователя частоты, режимы работы транзисторов по постоянному току должны соответствовать, указанным в задании.
4.2.3 Временные характеристики и спектр на выходе синхронного детектора
Исследование свойств ПрЧ, реализованного с применением универсального аналогового перемножителя частоты во временной области проводится с применением принципиальной схемы (рис.12.10) и воздействии на входе амплитудно-модулированного напряжения с амплитудой несущей U 0 = 0,25 В.
629