Навигация
Моделирование схемы усилителя НЧ на МДП-транзисторах
42485
знаков
4
таблицы
29
изображений
Содержание
1. Задание
2. Технические характеристики усилителя НЧ
3. Теоретические сведенья
4. Описание схемы усилителя
4.1 Описание
4.2 Конструкция и детали
4.3 Налаживание
5. Моделирование схемы в пакете Multisim 8
5.1 Подбор элементной базы и проверка работоспособности
5.2 Частотные и фазовые искажения
5.3 Анализ по переменному току
5.4 Анализ Фурье
5.5 Переходная характеристика
5.6 Переходный анализ
5.7 Коэффициент гармоник
5.8 Анализ искажений
5.9 Анализ сигнал/шум
5.10 Анализ шума
5.11 Температурный анализ
5.12 Параметрический анализ
6. Заключение
Список литературы
1. Задание
Промоделировать схему усилителя НЧ на МДП- транзисторах в программе Multisim 8. Также проверить характеристики получившийся схемы на соответствие техническим характеристикам данного усилителя используя следующие анализы, входящие в пакет Multisim 8:
- Анализ по переменному току (АЧХ, ФЧХ);
- Анализ Фурье;
- Переходный анализ;
- Температурный анализ;
- Параметрический анализ;
- Анализ шума
- Анализ сигнал/шум
- THD анализ
-Анализ искажений
2. Технические характеристики усилителя НЧ
Номинальная выходная мощность, Вт на нагрузке сопротивлением
8 Ом.………………35
Номинальный диапазон частот, Гц
при неравномерности АЧХ не более 0,5 дБ……………………. 20 - 2000
Коэффициент гармоник, %, при номинальной выходной мощности на частоте Гц
100 ………………….0,01
1000…………………0,05
10000 ……………….0,1
20000………………..0,15
Скорость нарастания выходного напряжения, В/мкс ………………...30
Глубине обшей ООС, дБ ………………………………………………..60
Отношение сигнал/шум, дБ …………………………………………….80
Коэффициент передачи …………………………………………………24
КПД, % …………………………………….…………………………….60
3. Теоретические сведенья
Применение мощных полевых транзисторов с изолированным затвором (МДП-транзисторы) в выходных каскадах усилителей мощности позволяет резко снизить нелинейные и динамические искажения.
Упрошенные схемы возможных вариантов включения полевых транзисторов выходных каскадах показаны на рис. I, а—д. Для выявления наиболее целесообразного сочетания этих вариантов в двухтактном выходном каскаде воспользуемся соотношениями, связывающими их выходное напряжение UM с управляющим током I0, сопротивлением нагрузки RH, крутизной транзистора S и сопротивлениями резисторов R и I в цени его затвора. Для рассматриваемых вариантов эти зависимости соответственно имеют вид:
Нетрудно видеть, что хорошо стыкуются друг с другом варианты по схемам на рис. 1. а и б. При типовом значении крутизны транзисторов КП904А. равном 250 мА/В, и сопротивлении в цепи затвора R, равном 20 кОм. зависимости их выходных напряжений от токов управления и сопротивления нагрузки фактически одинаковы (с точностью до 0,02%). В результате при равных значениях крутизны используемых полевых транзисторов построенный по этим схемам выходной каскад оказывается практически симметричным.
Следует отметить, что симметрию плеч выходного каскада можно улучшить и увеличением сопротивлений в целях затворов полевых транзисторов. Однако в этом случае возрастает постоянная времени указанных цепей, вследствие чего увеличивается вероятность появления динамических искажений. Учитывая это обстоятельство и принимая во внимание, что емкость затвор-исток транзистора КП904А составляет 20 кОм. К недостаткам рассмотренного выходного каскада следует отнести использования в нем транзисторов с возможно более близкими значениями крутизны (от этого зависит симметрия каскада) и довольно большие нелинейные искажения (около 5 %).
Наилучшие показатели усилителей мощности могут обеспечить выходные каскады, построенные по схемам, приведенным на рис. 1 г и д. Так же, как и каскады, собранные по схемам на рис. 1 а и б при типовых значениях крутизны полевого транзистора S —250 мА/В и сопротивлении резистора в цепи затвора R=20 кОм они имеют практически одинаковые зависимости выходного напряжений от тока управления и сопротивления нагрузки, причем с увеличением крутизны точность их совпадения увеличивается. В результате улучшается симметрия плеч выходного двухтактного каскада, снижаются вносимые им нелинейные искажения
Необходимо отметить, что каждое из устройств по схемам на рис I. г и д охвачено глубокой местной ООС. В первом случае это последовательная ООС по току (нагрузка включена в цепь истока), во втором — параллельная по напряжению (резистор R включен между стоком и затвором транзистора). По этой причине каскады вносят небольшие искажений (при разомкнутой цепи общей ООС - примерно 0,5%). Симметрии построенного на их основе выходного двухтактного каскада при использовании других, показанных на рис. 1 устройств, зависит от разброса значений крутизны работающих в нем транзисторов.
Что же касается варианта по схеме на рис. 1 в, то его использование в двухтактном выходном каскаде нецелесообразно.
Похожие работы
... ; верификацию топологии; выпуск конструкторской документации. В данной работе, с помощью современных средств проектирования и разработки электронных схем, промоделирована работа схемы усилителя мощности звуковой частоты на зарубежных аналогах отечественных элементов, а также на созданных в процессе работы моделях отечественных активных элементах. Для данной схемы были получены ее основные ...
... сопротивления источника входного сигнала, а поэтому изменение условия оптимальности при облучении не приводит к дополнительному увеличению шума. Радиационные эффекты в ИОУ. Воздействие ИИ на параметры ИОУ. Интегральные операционные усилители (ИОУ) представляют собой высококачественные прецизионные усилители, которые относятся к классу универсальных и многофункциональных аналоговых ...
... простой в применении методики расчета МКЦ необходимой при проектировании сверхширокополосных усилителей. Целью данного дипломного проекта является разработка методики расчета МКЦ сверхширокополосного усилителя на мощных полевых транзисторах, обеспечивающий максимальный коэффициент передачи при заданных неравномерности АЧХ и полосе пропускания. Данная методика необходима для создания интегральных ...
... к модификации межэлектродных ёмкостей, а также режим работы транзистора – режимы большого или малого тока коллектора (проявление эффекта Кирка). Необходимо и достаточно параметры математической модели биполярных транзисторов описываются 8-ю характеристиками: Зависимостью напряжения на переходе эмиттер-база Uбэ в режиме насыщения от тока коллектора (желательно иметь диапазон изменения тока ...
0 комментариев