Лабораторна робота № 15

Генератори синусоїдальних коливань на транзисторах

15.1. Мета роботи

Метою роботи є вивчення принципів побудови, особливостей схемотехніки і роботи генераторів синусоїдальних коливань на основі транзисторах.

Використання пакету ЕWВ для виконання роботи

Для виконання роботи можна скористатися схемою з бібліотеки пакету ЕWВ, яка називається генератором Колпітца (рис. 15.1) як одним з варіантів генераторів високої частоти. Регулюючи ємність конденсаторів С1 та С2, можна отримати форму вихідної напруги, максимально наближену до синусоїдальної.

Рис. 15.1

Для створення генераторних схем застосовуються моделі електронних компонентів, які широко використовувались у попередніх роботах. При дослідженні схем генераторів одним з найважливіших елементів проведення дослідів є досліди з визначення “чутливості” схеми генератора до зміни параметрів елементів, температури, напруги живлення і т. п. Такі досліди проводяться за допомогою типових опцій ЕWВ, які знаходяться в меню Analysis, – таких, як DС Swеер, Parameter Sweер, Temperature Swеер, Sensitivitу, Worst Cаse, Моntе Carlo.

Рис. 15.2.

DC Sweep – варіація параметрами джерел живлення при розрахунках у режимі постійного струму. У задачах схемотехніки використання цієї опції дозволяє прискорити оцінку диференційного опору нелінійних елементів електричних кіл. Вікно налагоджувань коливань напруги зображено на рис. 15.2. Для будь-якого з двох джерел встановлюються початкові і кінцеві значення напруги або діапазон коливань. Після встановлення необхідних параметрів кнопкою Simulate запускається режим аналізу, і на екрані монітора з’являється вікно Analysis Graphs з графіком залежності коливань напруги у вузлі схеми, що аналізується, від абсолютних коливань напруги джерела.

Рис. 15.2

Parameter Sweep – опція, що надає можливість виявити вплив зміни параметрів окремих елементів генератора на частоту його коливань. Вихідні дані для виконання цієї команди задаються за допомогою діалогового вікна, що приведене на рис. 15.3. У вікні обираються: електронний компонент, вплив коливань параметру якого на роботу пристрою вивчається; назва параметру; діапазон зміни цього параметру. У схемі обирається вузол, який досліджується; тип масштабу величини, що змінюється; крок зміни цієї величини. У нижній частині вікна наводяться відомі з попередніх робіт режими моделювання, для яких може бути проведений аналіз. Як приклад, на рис. 15.4 і рис. 15.5 наведені діалогові вікна, що використовуються при встановленні режимів аналізу перехідних процесів і частотного аналізу. Наведені діалогові вікна особливих пояснень не потребують.

Рис. 15.3

Рис. 15.4

Рис. 15.5

Temperature Sweep – температурні випробовування пристрою, схема якого досліджується. Для генераторних схем температурні випробовування є обов’язковими, оскільки у більшості таких схем температура може значно впливати на стабільність частоти сигналу, що генерується. Опис температурних випробовувань наводився у попередніх роботах.

Sensitivity – розрахунки відносної чутливості характеристик схеми до зміни параметрів обраного елемента при частотному аналізі або при аналізі статичного режиму.

Рис. 15.6

Для генераторних схем такі досліди також є обов’язковими, оскільки в них використовується позитивний зворотний зв’язок, який підвищує “чутливість” схеми до зміни параметрів її елементів. Діалогове вікно для встановлення налаштовувань на виконання розрахунків параметричної “чутливості” наводиться на рис. 15.6. Усі опції, що встановлюються для проведення аналізу, відомі з попередніх дослідів.

Дата добавления: 2015-10-29