ТЕС протокол

Технически университет – София

Катедра “ Електронна техника “Теория на електронните схеми

Име: Камен Тодоров Кънев Фак №: 101210011Специалност: Електроника Група: 33БДата:28.02.2012 Ръководител: гл.ас. Т.Тодоров Оценка:

П р о т о к о л

Упражнение № 1 Създаване и редактиране на електронна схема в графичния редактор Schematics. Изследване и оптимизиране на постояннотоковия режим на усилвател чрез Pspice

Задача № 1

Схема на променливотоков усилвател ОЕ в Shematics.Изпълнението на задачата следва процедурата дадена в „Демонстратор: OE Schematics””.

1. Опишете принципа на действие, основните параметри и областта на приложение на променливотоковия усилвател в схема на свързване с общ емитер. Усилвателят представлява преобразувател на електрическа енергия на необходимия за работата му източник(захранване) в друг вид електрическа енергия, подходяща за подаване на блока в изходната му верига(товар), при което подаването на енергията се подава от източника на сигнала(генератор). Основни параметри:

- Au – коефициент на усилване по напрежение;- Ai – коефициент на усилване по ток;- Ar – предаване;- Ag – струмност на предаване;- Ria – входно съпротивление;- Roa – изходно съпротивление.

Всеки усилвате има така наречения клас на усилване. Класът на усилване зависи от разположението на работната точка. Класовете се отбеляват с латинските букви A,B,C и D, но има и класове които се отбелязват с комбинация от тези букви (това са класовете AB и BC).

2. Схемата се съхранява на адрес: D:\st\33b \upr1\Schematic1.sch

3. Начертаната схемата има вида:

( ,Студент име . №101210011)Камен Кънев фак 1

За да разположите получената схема в протокола изпълнете операциите :В Schematics : 1. Очертайте схемата; 2. От менюто Edit изберете Copy to Clipboard. В Word 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste

4. Полученият Netlist има вида:

* Schematics Netlist *

C_C1 in 2 10u R_R1 2 Vcc 142k R_R3 3 Vcc 3.4k V_Vcc Vcc 0 15C_C2 3 out 10u Q_Q1 3 2 4 Q2N4123R_Rg 1 in 600 V_Vin 1 0 DC 0V AC 0V R_R2 0 2 28k R_R4 0 4 1.5k C_C3 0 4 100u R_Rt 0 out 10k

За да разположите полученият Netlist в протокола изпълнете операциите :В MicroSim Text Editor : 1. Маркирайте елементите от Netlist-a; 2. От менюто Edit изберете Copy. В Word : 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste


5. Анализирайте файла ( .net ): Netlist-a дава информация за отделните елементи в схемата. В този файл се намира списъкът на всички елементи от схемата. Започва се с вида на елемента – наименованието, което сме му дали, после между кои възли се намира и типа на елемента и накрая стойността му.

Задача № 2

Изследване на постояннотоковия режим на усилвателя чрез Pspice

Изпълнението на задачата следва процедурата дадена в „Демонстратор: ОЕ DC Sweep оптимизация”

1. Атрибутите на входния сигнал сигнал са:

2. Параметрите на постояннотоковия анализ Подробна информация за работната точка - Bias point detail са:

3. Командите с които се задават анализите са:** Analysis setup **.OP * From [PSPICE NETLIST] section of C:\Cadence\SPB_16.3\tools\PSpice\PSpice.ini:.lib "D:\Msim_8\UserLib\FILTERS.LIB".lib "D:\Msim_8\UserLib\BB_new.lib".lib "nom.lib".INC "Schematic1.net".PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) .ENDЗа да разположите полученият Circuit – файл, или от изходния файл, в протокола изпълнете операциите :В MicroSim Text Editor : 1. Маркирайте елементите от Circuit – файла (.out фаила); 2. От менюто Edit изберете Copy.


В Word : 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste

4. Резултатите от извършените симулации, получени в изходния файл са :

Потенциалите на всички възли:NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE( 1) 0.0000 ( 2) 2.1849 ( 3) 11.5920 ( 4) 1.5221 ( in) 0.0000 ( out) 0.0000 ( Vcc) 15.0000

Токовете през източниците на напрежение и пълната консумирана енергия от схемата:

VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT V_Vcc -1.093E-03 V_Vin 0.000E+00 TOTAL POWER DISSIPATION 16.4E-03 WATTS

Работния режим на транзисторите и малосигналните им параметри:

**** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORSNAME Q_Q1 MODEL Q2N4123 IB 1.22E-05 IC 1.00E-03 VBE 6.63E-01 VBC -9.41E+00 VCE 1.01E+01 BETADC 8.21E+01 GM 3.82E-02 RPI 2.46E+03 RX 1.00E+01 RO 8.32E+04 CBE 1.79E-11 CBC 1.63E-12 CJS 0.00E+00 BETAAC 9.39E+01 CBX/CBX2 0.00E+00 FT/FT2 3.11E+08За да разположите получените резултати в протокола изпълнете операциите :В MicroSim Text Editor : 1. Маркирайте съответните резултати в изходния файл; 2. От менюто Edit изберете Copy. В Word : 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste


5. Резултатите от извършените симулации, получени върху схемата са: Потенциалите на всички възли:


Токовете във всички клони:

За да разположите получените схеми с резултати в протокола изпълнете операциите :В Schematics : 1. Очертайте схемата; 2. От менюто Edit изберете Copy to ClipboardВ Word : 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste

6. Анализирайте и дайте оценка на резултатите от компютърните симулации:

Поради липса на входен сигнал ток не протича, за да може да се изследва работната точка. Потенциалът на базата (спрямо маса) при установен режим е 2.185V и базисният ток е 12.22uA. Напрежението на колектора в подбраната точка е 11.59V при колекторен ток равен на 1.003mA Потенциала на емитера спрямо маса е 1.522V при емитерен ток 1.015mА.


Задача № 3

Оптимизиране на постояннотоковия режим на усилвателя чрез Pspice: определяне на R1 за която напрежението на колектора е V(3)=7,5 V

Изпълнението на задачата следва процедурата дадена в „Демонстратор: ОЕ DC Sweep оптимизация”

1. Променените атрибути на R1 са:

2. Атрибутите на елемента PARAMETERS са:


3. Модифицираната схемата има вида:

4. Параметрите на постояннотоковия анализ Постояннотокова развивка DC sweep са:


5. Командите с които се задават анализите са:

6. Графиката на предавателната характеристика V(3)=f(R1) имат вида:

Rvar

48K 50K 52K 54K 56K 58K 60K 62K 64K 66K 68K 70K 72K 74K 76K 78K 80KV(Q1:c)

5.0V

6.0V

7.0V

8.0V

9.0V

За да разположите получените графики в протокола изпълнете операциите :В Probe : 1. Постройте зададените графики; 2. От менюто Tools изберете Copy to Clipboard. В Word : 1. Поставете курсора на необходимото място. 2. От менюто Edit изберете Paste

7. С помощта на курсор отчетете стойността на R1 при която V(3)=7.5 V:

R=64.42k

Избираме стандартна стойност R=64.9k


8. Променените атрибути на R1 са:

9. Параметрите на зададените анализи са:


10. Резултатите за потенциалите на всички възли, получени върху схемата са:

11. Анализирайте и дайте оценка на резултатите от компютърните симулации:

Какви изменения в режима на работа на схемата настъпват с промяната на стойността на R1 ?:

Има сравнително малка консумация.Работи в активен режим.При напрежението на колектора V(3)=7.5V след компютърните симулации като резултат за R1 се получава 64.9k.


Задача № 4 (Допълнителна задача)

Начертайте схемата от фиг. 1 и определете режима на работа на съставните стъпала чрез компютърни симулации.

Фиг. 1

1. Начертаната схемата има вида:


2. Полученият Netlist има вида:* Schematics Netlist *

Q_Q1 3 1 4 Q2N4123Q_Q2 6 5 7 Q2N4123C_C3 3 5 1u Q_Q3 2 6 9 Q2N4123C_C1 in 1 2u V_Vin in 0 DC 0V R_R2 0 1 28k R_R4 0 4 1.5k C_C2 0 4 5u R_R8 0 8 1.8k R_R7 8 7 800 C_C4 0 8 1u R_R9 0 9 200 R_R10 0 out 400 R_R5 6 2 8.5k R_R6 5 2 1.1MEG R_R3 3 2 3.4k R_R1 1 2 142k V_V2 2 0 15VC_C5 9 out 2u C_C6 0 2 100n

3. Атрибутите на входния сигнал сигнал са:


4. Параметрите на постояннотоковия анализ Подробна информация за работната точка - Bias point detail са:

5. Командите с които се задават анализите са:* Schematics Version 9.2* Fri Mar 02 18:49:39 2012** Analysis setup **.OP * From [PSPICE NETLIST] section of C:\Program Files\Orcad\PSpice\PSpice.ini:.lib "nom.lib".INC "zad.4.net".PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*) .END

6. Резултатите от извършените симулации, получени в изходния файл са :

Потенциалите на всички възли:NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

( 1) 2.1849 ( 2) 15.0000 ( 3) 11.5920 ( 4) 1.5221

( 5) 2.8341 ( 6) 5.7764 ( 7) 2.1744 ( 8) 1.5053

( 9) 5.0204 ( in) 0.0000 ( out) 0.0000

Токовете през източниците на напрежение и пълната консумирана енергия от схемата:VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT

V_Vin 0.000E+00 V_V2 -2.703E-02

TOTAL POWER DISSIPATION 4.05E-01 WATTS


Работния режим на транзисторите и малосигналните им параметри:**** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS

NAME Q_Q1 Q_Q2 Q_Q3 MODEL Q2N4123 Q2N4123 Q2N4123 IB 1.22E-05 1.11E-05 2.60E-04 IC 1.00E-03 8.25E-04 2.48E-02 VBE 6.63E-01 6.60E-01 7.56E-01 VBC -9.41E+00 -2.94E+00 -9.22E+00 VCE 1.01E+01 3.60E+00 9.98E+00 BETADC 8.21E+01 7.46E+01 9.56E+01 GM 3.82E-02 3.15E-02 7.59E-01 RPI 2.46E+03 2.72E+03 1.13E+02 RX 1.00E+01 1.00E+01 1.00E+01 RO 8.32E+04 9.33E+04 3.35E+03 CBE 1.79E-11 1.59E-11 2.37E-10 CBC 1.63E-12 2.23E-12 1.64E-12 CJS 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 BETAAC 9.39E+01 8.55E+01 8.55E+01 CBX/CBX2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 FT/FT2 3.11E+08 2.76E+08 5.07E+08

7. Резултатите от извършените симулации, получени върху схемата са:

- Потенциалите на всички възли:


- Токовете вав всички клони:


ТЕС протокол

Documents

Transcript of ТЕС протокол