Лабы / Применение программы Electronics Workbench для исследования однотранзисторного усилителя переменного тока
.docxМинистерство образования и науки РФ
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа энергетики
Направление – 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Отделение электроэнергетики и электротехники
Применение программы Electronics Workbench для исследования однотранзисторного усилителя переменного тока
Отчет по лабораторной работе №5 по дисциплине «Электроника 1.1»
Исполнитель:
студент группы 5А63___________________________ Афанасьев И.Л.
(подпись)
___________________________
(дата)
Руководитель:
к.т.н., ассистент ___________________________ Тимошкин В.В.
(подпись)
___________________________
(дата)
Томск – 2018
Цель работы: научиться применять программу Electronics Workbench для исследования электронных приборов и устройств на примере однотранзисторного усилителя переменного тока.
Рис.1. Схема
Рис.2. Амплитудно-частотная характеристика усилителя
Примем точку с координатами 42,34 дБ и 421,7 кГц за среднюю в полосе пропускания. На границе полосы пропускания амплитуда выходного сигнала снизится на 3 дБ или в 1,414 раза, и составит 42,34-3=39,34 дБ. Найдем нижнюю частоту полосы пропускания:
-
38,91 дБ и 2,074 кГц;
-
39,59 дБ и 2,371 кГц.
=39,34-38,91=0,43 дБ;
=39,34-39,59=0,25 дБ;
=38,91 дБ;
=2,074 кГц.
Верхняя частота полосы пропускания:
-
38,88 дБ и 121,4 МГц;
-
39,35 дБ и 109,5 МГц.
=39,34-38,88=0,46 дБ;
=39,34-39,35=0,01 дБ;
=39,35 дБ;
=109,5 МГц;
Рис.3. Фазочастотная характеристика
На нижней границе полосы пропускания при частоте =2,074 кГц выходной гармонический сигнал отстает по фазе от входного на величину . На верхней границе полосы пропускания при частоте =109,5 МГц отставание по фазе составляет . При частоте =476,6 кГц отставание по фазе составляет .
Рис.4. АЧХ усилителя переменного тока
На нижней границе полосы пропускания УПТ при = 2,074 кГц коэффициент усиления . На верхней границе полосы пропускания УПТ при = 109,5 МГц коэффициент усиления . При среднегеометрической частоте полосы пропускания f = 476,6 кГц коэффициент усиления .
дБ;
дБ;
дБ;
Рис.5. Осциллограмма при f = 2,1 кГц
При ;
При ;
38,442;
Рис.6. Осциллограмма при f=476,6 кГц
При ;
При ;
40,117;
Рис.7. Осциллограмма при f=109500 кГц
При ;
При ;
37,512;
Таблица 1. Расчеты
Измерительный прибор |
Параметры усилителя |
Частоты, кГц |
||
2,074 |
476,6 |
=109500 |
||
Анализатор частотных характеристик |
, о.е. |
88,5 |
131 |
93 |
, дБ |
38,939 |
42,345 |
39,370 |
|
, град |
-133,7 |
-180 |
-232,4 |
|
Осциллограф
|
, о.е. |
83,584 |
101,352 |
|
, дБ |
38,442 |
40,117 |
37,512 |
|
, град |
-138,75 |
-184,097 |
-228,92 |
Вывод: научился применять программу Electronics Workbench для исследования электронных приборов и устройств на примере однотранзисторного усилителя переменного тока, понял, что мне необходимо больше практики для полного осознания принципа работы этой программы. Численные расхождения обусловлены дискретностью числовых величин, задаваемых в генераторе Functional Generator и индицируемых в инструментах Bode Plotter и Oscilloscope.