Моделирование многокаскадного транзисторного усилителя
Моделирование трехкаскадного транзисторного усилителя по схеме с общим эммитером (ОМ) в системе PSPICE-AD. Вид сигнала экспоненциальный, напряжение питания 9В, коэффициент усиления 1000000. Анализ работы схемы при трех различных температурах: 0, 25, 100 C
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.12.2010 |
| Размер файла | 196,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени А.Н. ТУПОЛЕВА
Кафедра КиПМЭА
КУРСОВАЯ РАБОТА
«МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОКАСКАДНОГО ТРАНЗИСТОРНОГО УСИЛИТЕЛЯ»
Выполнил:
Валеев Ильдар Исмагилович
Казань 2010
Оглавление
Задание
Введение
Основная часть
Расчет первого каскада
Расчет второго каскада
Расчет третьего каскада
Расчет устройства
Вывод
Приложения
Список литературы
Задание
Смоделировать трехкаскадный транзисторный усилитель по схеме с ОЭ в системе PSPICE-AD. Вид сигнала экспоненциальный, напряжение питания 9в, коэффициент усиления 1000000.
Введение
Моделирование в среде PSPICE-AD позволяет производить анализ статического режима, анализ переходных процессов, анализ рабочих точек, Фурье-анализ, анализ чувствительности и допусковый анализ, производить расчет температурной стабильности, анализ рабочих точек активных схем; большой объем библиотек электрорадиоэлементов позволяет моделировать работу схем как на отечественной, так и на зарубежной элементной базе.
Основная часть
В качестве транзистора для всех трех каскадов выберем 2N2218. Величину входного сигнала примем равной 2 мкВ. Система PSPICE AD позволяет провести температурный анализ схемы. Воспользовавшись этой возможностью, проанализируем работу схемы при трех различных температурах: 0, 25, 100 C.
Расчет первого каскада
Схема:
Описание в PSPICE AD:
*1 kaskad*
r1 3 4 36600
r2 4 0 11253
r3 3 5 1800
r4 6 7 1e-3
r5 7 0 220
c1 1 4 1e-3
c2 7 0 1e-3
c3 5 8 1e-3
q1 5 4 6 q2n2218
Расчет второго каскада
Схема:
Описание в PSPICE AD:
*2 kaskad*
r6 3 8 36600
r7 8 0 11253
r8 3 9 1800
r9 10 11 1e-3
r10 11 0 250
c4 11 0 1e-3
c5 9 12 1e-3
q2 9 8 10 q2n2218
Расчет третьего каскада
Схема:
Описание в PSPICE AD:
*3 kaskad*
r11 3 12 101900
r12 12 0 30740
r13 3 13 4000
r14 14 15 1e-3
r15 15 0 704
rl 2 0 20000
c6 15 0 1e-3
c7 13 2 1e-3
q3 13 12 14 q2n2218
Расчет устройства
Описание в PSPICE AD:
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** CIRCUIT DESCRIPTION
*****************************************************************************
*1 kaskad*
r1 3 4 36600
r2 4 0 11253
r3 3 5 1800
r4 6 7 1e-3
r5 7 0 220
c1 1 4 1e-3
c2 7 0 1e-3
c3 5 8 1e-3
q1 5 4 6 q2n2218
*2 kaskad*
r6 3 8 36600
r7 8 0 11253
r8 3 9 1800
r9 10 11 1e-3
r10 11 0 250
c4 11 0 1e-3
c5 9 12 1e-3
q2 9 8 10 q2n2218
*3 kaskad*
r11 3 12 101900
r12 12 0 30740
r13 3 13 4000
r14 14 15 1e-3
r15 15 0 704
rl 2 0 20000
c6 15 0 1e-3
c7 13 2 1e-3
q3 13 12 14 q2n2218
v1 3 0 9
v2 1 0 exp(0 -2e-6 0 1e-8 1e-8)
.tran 5e-6 1e-4
.print tran v(1) v(2)
.plot tran v(2)
.probe v(1) v(2)
.temp 0 25 100
.model q2n2218 npn
.lib c:/bipolar.lib
.end
Схема:
Вывод
Мной был смоделирован трехкаскадный усилитель по схеме с ОЭ. Был получен коэффициент усиления - 1350000. Все графики и таблицы приведены в приложениях.
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** CIRCUIT DESCRIPTION
******************************************************************************
*1 kaskad*
r1 3 4 36600
r2 4 0 11253
r3 3 5 1800
r4 6 7 1e-3
r5 7 0 220
c1 1 4 1e-3
c2 7 0 1e-3
c3 5 8 1e-3
q1 5 4 6 q2n2218
*2 kaskad*
r6 3 8 36600
r7 8 0 11253
r8 3 9 1800
r9 10 11 1e-3
r10 11 0 250
c4 11 0 1e-3
c5 9 12 1e-3
q2 9 8 10 q2n2218
*3 kaskad*
r11 3 12 101900
r12 12 0 30740
r13 3 13 4000
r14 14 15 1e-3
r15 15 0 704
rl 2 0 20000
c6 15 0 1e-3
c7 13 2 1e-3
q3 13 12 14 q2n2218
v1 3 0 9
v2 1 0 exp(0 -2e-6 0 1e-8 1e-8)
.tran 5e-6 1e-4
.print tran v(1) v(2)
.plot tran v(2)
.probe v(1) v(2)
.temp 0 25 100
.model q2n2218 npn
.lib c:/bipolar.lib
.end
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** BJT MODEL PARAMETERS
******************************************************************************
q2n2218
NPN
IS 100.000000E-18
BF 100
NF 1
BR 1
NR 1
CN 2.42
D .87
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** TEMPERATURE-ADJUSTED VALUES TEMPERATURE = 0.000 DEG C
******************************************************************************
**** BJT MODEL PARAMETERS
NAME BF ISE VJE CJE RE RB
BR ISC VJC CJC RC RBM
IS ISS VJS CJS GAMMA RCO
VO
q2n2218 1.000E+02 0.000E+00 7.965E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
1.000E+00 0.000E+00 7.965E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
1.084E-18 0.000E+00 7.965E-01 0.000E+00 1.000E-11 0.000E+00
1.000E+01
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 0.000 DEG C
******************************************************************************
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000 ( 3) 9.0000 ( 4) 1.7613
( 5) 1.5728 ( 6) .9169 ( 7) .9168 ( 8) 1.7925
( 9) 2.2260 ( 10) .9503 ( 11) .9502 ( 12) 1.7697
( 13) 3.6458 ( 14) .9518 ( 15) .9518
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME CURRENT
v1 -9.694E-03
v2 0.000E+00
TOTAL POWER DISSIPATION 8.72E-02 WATTS
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** TRANSIENT ANALYSIS TEMPERATURE = 0.000 DEG C
******************************************************************************
TIME V(1) V(2)
0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
5.000E-06 -7.454E-07 1.355E+00
1.000E-05 -2.762E-07 5.309E-01
1.500E-05 -1.009E-07 1.950E-01
2.000E-05 -3.737E-08 6.950E-02
2.500E-05 -1.365E-08 2.214E-02
3.000E-05 -5.058E-09 4.912E-03
3.500E-05 -1.848E-09 -1.528E-03
4.000E-05 -6.845E-10 -3.858E-03
4.500E-05 -2.501E-10 -4.726E-03
5.000E-05 -9.264E-11 -5.037E-03
5.500E-05 -3.384E-11 -5.150E-03
6.000E-05 -1.254E-11 -5.187E-03
6.500E-05 -4.580E-12 -5.198E-03
7.000E-05 -1.697E-12 -5.198E-03
7.500E-05 -6.198E-13 -5.195E-03
8.000E-05 -2.296E-13 -5.190E-03
8.500E-05 -8.388E-14 -5.185E-03
9.000E-05 -3.108E-14 -5.180E-03
9.500E-05 -1.135E-14 -5.175E-03
1.000E-04 -4.131E-15 -5.166E-03
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** TRANSIENT ANALYSIS TEMPERATURE = 0.000 DEG C
******************************************************************************
TIME V(2)
(*)---------- -1.0000E+00 0.0000E+00 1.0000E+00 2.0000E+00 3.0000E+00
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
0.000E+00 0.000E+00 . * . . .
5.000E-06 1.355E+00 . . . * . .
1.000E-05 5.309E-01 . . * . . .
1.500E-05 1.950E-01 . . * . . .
2.000E-05 6.950E-02 . .* . . .
2.500E-05 2.214E-02 . * . . .
3.000E-05 4.912E-03 . * . . .
3.500E-05 -1.528E-03 . * . . .
4.000E-05 -3.858E-03 . * . . .
4.500E-05 -4.726E-03 . * . . .
5.000E-05 -5.037E-03 . * . . .
5.500E-05 -5.150E-03 . * . . .
6.000E-05 -5.187E-03 . * . . .
6.500E-05 -5.198E-03 . * . . .
7.000E-05 -5.198E-03 . * . . .
7.500E-05 -5.195E-03 . * . . .
8.000E-05 -5.190E-03 . * . . .
8.500E-05 -5.185E-03 . * . . .
9.000E-05 -5.180E-03 . * . . .
9.500E-05 -5.175E-03 . * . . .
1.000E-04 -5.166E-03 . * . . .
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** TEMPERATURE-ADJUSTED VALUES TEMPERATURE = 25.000 DEG C
******************************************************************************
**** BJT MODEL PARAMETERS
NAME BF ISE VJE CJE RE RB
BR ISC VJC CJC RC RBM
IS ISS VJS CJS GAMMA RCO
VO
q2n2218 1.000E+02 0.000E+00 7.535E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
1.000E+00 0.000E+00 7.535E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
7.350E-17 0.000E+00 7.535E-01 0.000E+00 1.000E-11 0.000E+00
1.000E+01
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 25.000 DEG C
******************************************************************************
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000 ( 3) 9.0000 ( 4) 1.7528
( 5) 1.3950 ( 6) .9388 ( 7) .9388 ( 8) 1.7847
( 9) 2.0630 ( 10) .9731 ( 11) .9731 ( 12) 1.7615
( 13) 3.5072 ( 14) .9764 ( 15) .9764
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME CURRENT
v1 -9.918E-03
v2 0.000E+00
TOTAL POWER DISSIPATION 8.93E-02 WATTS
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** TRANSIENT ANALYSIS TEMPERATURE = 25.000 DEG C
******************************************************************************
TIME V(1) V(2)
0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
5.000E-06 -7.454E-07 7.645E-01
1.000E-05 -2.762E-07 -3.491E-02
1.500E-05 -1.009E-07 -3.541E-01
2.000E-05 -3.737E-08 -4.721E-01
2.500E-05 -1.365E-08 -5.162E-01
3.000E-05 -5.058E-09 -5.317E-01
3.500E-05 -1.848E-09 -5.371E-01
4.000E-05 -6.845E-10 -5.387E-01
4.500E-05 -2.501E-10 -5.388E-01
5.000E-05 -9.264E-11 -5.384E-01
5.500E-05 -3.384E-11 -5.378E-01
6.000E-05 -1.254E-11 -5.372E-01
6.500E-05 -4.580E-12 -5.365E-01
7.000E-05 -1.697E-12 -5.359E-01
7.500E-05 -6.198E-13 -5.352E-01
8.000E-05 -2.296E-13 -5.345E-01
8.500E-05 -8.388E-14 -5.338E-01
9.000E-05 -3.108E-14 -5.332E-01
9.500E-05 -1.135E-14 -5.325E-01
1.000E-04 -4.131E-15 -5.318E-01
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** TRANSIENT ANALYSIS TEMPERATURE = 25.000 DEG C
******************************************************************************
TIME V(2)
(*)---------- -1.0000E+00 0.0000E+00 1.0000E+00 2.0000E+00 3.0000E+00
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
0.000E+00 0.000E+00 . * . . .
5.000E-06 7.645E-01 . . * . . .
1.000E-05 -3.491E-02 . * . . .
1.500E-05 -3.541E-01 . * . . . .
2.000E-05 -4.721E-01 . * . . . .
2.500E-05 -5.162E-01 . * . . . .
3.000E-05 -5.317E-01 . * . . . .
3.500E-05 -5.371E-01 . * . . . .
4.000E-05 -5.387E-01 . * . . . .
4.500E-05 -5.388E-01 . * . . . .
5.000E-05 -5.384E-01 . * . . . .
5.500E-05 -5.378E-01 . * . . . .
6.000E-05 -5.372E-01 . * . . . .
6.500E-05 -5.365E-01 . * . . . .
7.000E-05 -5.359E-01 . * . . . .
7.500E-05 -5.352E-01 . * . . . .
8.000E-05 -5.345E-01 . * . . . .
8.500E-05 -5.338E-01 . * . . . .
9.000E-05 -5.332E-01 . * . . . .
9.500E-05 -5.325E-01 . * . . . .
1.000E-04 -5.318E-01 . * . . . .
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** TEMPERATURE-ADJUSTED VALUES TEMPERATURE = 100.000 DEG C
******************************************************************************
**** BJT MODEL PARAMETERS
NAME BF ISE VJE CJE RE RB
BR ISC VJC CJC RC RBM
IS ISS VJS CJS GAMMA RCO
VO
q2n2218 1.000E+02 0.000E+00 6.191E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
1.000E+00 0.000E+00 6.191E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
8.509E-13 0.000E+00 6.191E-01 0.000E+00 1.000E-11 0.000E+00
1.000E+01
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** INITIAL TRANSIENT SOLUTION TEMPERATURE = 100.000 DEG C
******************************************************************************
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 0.0000 ( 2) 0.0000 ( 3) 9.0000 ( 4) 1.6860
( 5) 1.1769 ( 6) .9672 ( 7) .9672 ( 8) 1.7607
( 9) 1.5609 ( 10) 1.0435 ( 11) 1.0435 ( 12) 1.7363
( 13) 3.0809 ( 14) 1.0522 ( 15) 1.0522
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME CURRENT
v1 -1.043E-02
v2 0.000E+00
TOTAL POWER DISSIPATION 9.39E-02 WATTS
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** TRANSIENT ANALYSIS TEMPERATURE = 100.000 DEG C
******************************************************************************
TIME V(1) V(2)
0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
5.000E-06 -7.454E-07 5.114E-01
1.000E-05 -2.762E-07 2.652E-02
1.500E-05 -1.009E-07 -1.618E-01
2.000E-05 -3.737E-08 -2.309E-01
2.500E-05 -1.365E-08 -2.566E-01
3.000E-05 -5.058E-09 -2.658E-01
3.500E-05 -1.848E-09 -2.690E-01
4.000E-05 -6.845E-10 -2.700E-01
4.500E-05 -2.501E-10 -2.702E-01
5.000E-05 -9.264E-11 -2.700E-01
5.500E-05 -3.384E-11 -2.698E-01
6.000E-05 -1.254E-11 -2.695E-01
6.500E-05 -4.580E-12 -2.692E-01
7.000E-05 -1.697E-12 -2.689E-01
7.500E-05 -6.198E-13 -2.686E-01
8.000E-05 -2.296E-13 -2.683E-01
8.500E-05 -8.388E-14 -2.680E-01
9.000E-05 -3.108E-14 -2.677E-01
9.500E-05 -1.135E-14 -2.673E-01
1.000E-04 -4.131E-15 -2.670E-01
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
***cxema Valeev Ildar 5309***
**** TRANSIENT ANALYSIS TEMPERATURE = 100.000 DEG C
******************************************************************************
TIME V(2)
(*)---------- -1.0000E+00 0.0000E+00 1.0000E+00 2.0000E+00 3.0000E+00
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
0.000E+00 0.000E+00 . * . . .
5.000E-06 5.114E-01 . . * . . .
1.000E-05 2.652E-02 . * . . .
1.500E-05 -1.618E-01 . * . . . .
2.000E-05 -2.309E-01 . * . . . .
2.500E-05 -2.566E-01 . * . . . .
3.000E-05 -2.658E-01 . * . . . .
3.500E-05 -2.690E-01 . * . . . .
4.000E-05 -2.700E-01 . * . . . .
4.500E-05 -2.702E-01 . * . . . .
5.000E-05 -2.700E-01 . * . . . .
5.500E-05 -2.698E-01 . * . . . .
6.000E-05 -2.695E-01 . * . . . .
6.500E-05 -2.692E-01 . * . . . .
7.000E-05 -2.689E-01 . * . . . .
7.500E-05 -2.686E-01 . * . . . .
8.000E-05 -2.683E-01 . * . . . .
8.500E-05 -2.680E-01 . * . . . .
9.000E-05 -2.677E-01 . * . . . .
9.500E-05 -2.673E-01 . * . . . .
1.000E-04 -2.670E-01 . * . . . .
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
JOB CONCLUDED
TOTAL JOB TIME .03
Список литературы
Аксенов И.Б., Кузнецов Д.И., Русяев Н.Н., Тюхтит М.Ф. Моделирование объектов РЭС в системе PSPICE AD: Учебное пособие/ Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2006. 52 с.
Подобные документы
Трехкаскадный усилитель на биполярном транзисторе. Моделирование первого, второго и третьего каскадов. Источник питания и источник сигнала. Прямоугольные импульсы на нагрузочном сопротивлении. Коэффициенты усиления каждого каскада и общий коэффициент.
курсовая работа [79,7 K], добавлен 07.08.2011Основные понятия, назначение элементов и принцип работы усилительного каскада по схеме с общим эмиттером. Порядок расчета транзисторного усилителя, его применение в системах автоматики и радиосхемах. Графоаналитический анализ каскада по постоянному току.
курсовая работа [608,9 K], добавлен 23.10.2009Разработка транзисторного усилителя с помощью программы схемотехнического моделирования Micro Cap 8.0. Оценка максимального уровня входного сигнала и сопротивления. Температурный режим. Анализ усилителя в частотной области. Статический анализ схемы.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 10.01.2016Расчет элементов схемы транзисторного усилителя. Характеристики источника питания. Выбор всех элементов схемы (номиналов и мощностей). Оценка нелинейности схемы. Расчет печатной платы (толщина, размеры отверстий, контактных площадок, ширина проводников).
контрольная работа [321,9 K], добавлен 07.12.2014Рассмотрение в программах Protel и PSpice AD работы основных элементов устройства усилителя: мультиплексора, компаратора, счетчика адресов, статических регистров. Разработка структурной и принципиальной схемы усилителя с общим эмиттером и коллектором.
дипломная работа [858,9 K], добавлен 11.01.2015Этапы развития радиопередающих устройств. Характеристика автогенератора, умножителя частоты, промежуточного усилителя, их параметры. Описание прохождения сигнала в радиопередающем устройстве. Моделирование режима работы транзисторного ВЧ генератора.
курсовая работа [137,7 K], добавлен 10.03.2012Проектирование транзисторного каскада усилителя и фильтра низкой частоты на основе операционного усилителя, комбинационно-логического устройства (КЛУ) и транзисторного стабилизатора постоянного напряжения. Синтез преобразователей аналоговых сигналов.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.02.2014Исследование работы интегрального усилителя в различных режимах. Подключение усилителя как повторителя. Измерение входящего и выходящего напряжения. Определение частоты пропускания усилителя. Анализ способов получения большого усиления на высокой частоте.
лабораторная работа [81,5 K], добавлен 18.06.2015Описание блок–схемы транзисторного двухкаскадного усилителя мощности низких частот. Вычисление мощности, потребляемой цепью коллектора транзистора от источника питания. Расчёт выходного и предварительного каскадов усилителя, фильтра нижних частот.
контрольная работа [323,8 K], добавлен 18.06.2015Анализ схемы многокаскадного усилителя переменного сигнала; расчет параметров активных и пассивных функциональных элементов. Исследование их свойств в среде виртуальной электронной лаборатории Electronics WorkBench, сравнение с расчетными параметрами.
курсовая работа [669,5 K], добавлен 22.11.2011
