Analiza wzmacniacza...

Elektronika

Strona główna

 

      - Praktyczny przykład zastosowania aplikacji ICAP/4-Windows-demo- v. 8.3.10-build 1965 -

Symulacja prostego, jednotranzystorowego wzmacniacza m.cz., z tranzyst.  BC-546 B

 

1. Schemat układu

Analizowany układ to klasyczny, bardzo prosty, 1-stopniowy wzmacniacz tranzystorowy małej częstotl.,

ze sprzężeniem emiterowym i potencjometryczną polaryzacją bazy. Zastosowany tranzystor to typowy

model m. cz. - BC 546 B (jest w bibliotece modeli elementów aplikacji v./build-1965). Taki układ

nadaje się dobrze do testowania możliwości programu ICAP/4, szczególnie dla początkujących.

Schemat układu może zostać wykreślony przy pomocy aplikacji pomocniczej zawartej w programie

ICAP/4. Duża biblioteka elementów standardowych pozwala na narysowanie schematu elektrycznego

sprawnie i szybko Na rysunku poniżej znajduje się wykreślony schemat elektryczny układu. Warto

zauważyć, że aplikacja błyskawicznie ustala napięcia stałe w węzłach układu. Te wartości napięć

są wyrażone w woltach [V], w niebieskich polach.

 

 

 

Y1 - to wejście układu, a Y2 - wyjście. Układ jest zasilany napięciem stałym V2 = 9 VDC, a na wejście V1

jest podawany sygnał sinusoidalny o napięciu 100 mVAC~ i częstotliwości 1 kHz.

 

2. Charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa układu

Na rysunku poniżej znajduje się charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa analizowanego układu,

obliczona i wykreślona przez program ICAP/4 - build 1965. Z wykresu wynika, m.in., że wzmacniacz

ma wzmocnienie równe 694/100 [mV/mV] =ok. 7 [V/V].

 

Widać, że charakterystyka ma przebieg typowy dla wzmacniaczy małej częstotliwości, z pasmem przenoszenia

zawartym w przedziale (ok.) od 5 Hz do 35 kHz. Na osi rzędnych są zaznaczone wartości napięcia m.cz.

na wyjściu - Y2 wzmacniacza, wyrażone w [mV~], a na osi odciętych - częstotliwości od 1 Hz do 10 MHz.

 

3. Symulacja wybranych charakterystyk amplitudowo-czasowych wzmacniacza

Pierwszy z poniższych rysunków przedstawia przebieg napięcia na wyjściu analizowanego wzmacniacza

podczas pierwszych 2 sekund od włączeniu napięcia zasilania:

Zwraca uwagę fakt, że stabilizowanie się sygnału trwa dłużej od 1 sekundy. Po ok. 50 ms od włączenia

zasilania, następuje silny wzrost składowej stałej sygnału, co może mieć duże znaczenie w praktycznych

wrażeniach odsłuchowych wzmacniacza (będzie słyszalny charakterystyczny stuk zaraz po włączeniu napięcia

zasilania układu).

Na następnym rysunku pokazano „zachowanie się” wzmacniacza na pobudzenie sygnałem prostokątnym

o częstotliwości 2 Hz. Pozwala to wnioskować o pewnych własnościach układu w reakcji na szybką zmianę

napięcia sterującego: Amplituda sterującego napięcia prostokątnego wynosi 100 mV.

 

Kolejny rysunek pokazuje przebieg prądu kolektora w [mA] tranzystora Q2 w 2 sekundzie od włączenia zasilania

układu. Widać, że składowa zmienna prądu kolektora nie przekracza ok. 0.25 mA~rms, a przebieg prądu ma

wyrównany i ustabilizowany charakter.

 

Na następnych 2 rysunkach są przedstawione wykresy napięcia wyjściowego wzmacniacza dla dwóch przypadków

pobudzenia wejścia - 1) sygnałem sinusoidalnym o amplitudzie 100 mV~ i 2) sygnałem sinusoidalnym o amplitudzie

1 V~. W tym drugim przypadku mamy do czynienia z przesterowaniem wzmacniacza. Częstotliwość sygnałów = 1 kHz.

 

 

Na ostatnim wykresie wyraźnie widać wpływ przesterowania układu sygnałem wejściowym, na kształt

sinusoidy sygnału wyjściowego (oba wierzchołki są obcięte i zniekształcone).

 

Z przytoczonych powyżej, wybranych charakterystyk amplitudowo-czasowo-częstotliwościowych wynika, że analiza

układu programem ICAP/4 dostarcza bardzo wszechstronnych informacji. Co ważne, można szybko uzyskać

kolejne wyniki, po zmianie topologii układu albo po zmianie wartości/typu elementów. Przedstawione tutaj wyniki

symulacji są jedynie małą częścią z możliwych do uzyskania w tej aplikacji. Duża wartość programu ICAP/4 polega

na tym, że dobrze się sprawdza jako narzędzie wspomagające projektowanie i „testowanie” układów elektronicznych.

 

Analiza wzmacniacza...

Elektronika

Do góry