РефератыКоммуникации и связьМоМоделирование многокаскадного транзисторного усилителя

Моделирование многокаскадного транзисторного усилителя

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 PSPICEAD позволяет провести температурный анализ схемы. Воспользовавшись этой возможностью, проанализируем работу схемы при трех различных температурах: 0, 25, 100 C.


Расчет первого каскада


Схема:



Описаниев 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:



Описаниев 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:



Описаниев 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 PSPICEAD:


***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 PSPICEAD: Учебное пособие/ Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2006. 52 с.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Моделирование многокаскадного транзисторного усилителя

Слов:2430
Символов:19319
Размер:37.73 Кб.