КАЗАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
імені О.М. Туполєва
Кафедра КіПМЕА
Курсова робота
«МОДЕЛЮВАННЯ багатокаскадного Транзисторні підсилювачі»
Виконав:
Валєєв Ільдар Ісмагіловіч
Казань 2010
Зміст
Завдання
Введення
Основна частина
Розрахунок першого каскаду
Розрахунок другого каскаду
Розрахунок третього каскаду
Розрахунок пристрої
Висновок
Програми
Список літератури
Завдання
Змоделювати трьохкаскадні транзисторний підсилювач за схемою з ОЕ в системі PSPICE - AD. Вид сигналу експонентний, напруга живлення 9в, коефіцієнт посилення 1000000.
Введення
Моделювання в середовищі PSPICE - AD дозволяє проводити аналіз статичного режиму, аналіз перехідних процесів, аналіз робочих точок, Фур'є-аналіз, аналіз чутливості і допускового аналіз, проводити розрахунок температурної стабільності, аналіз робочих точок активних схем; великий обсяг бібліотек електрорадіоелементів дозволяє моделювати роботу схем як на вітчизняній, так і на закордонному елементної бази.
Основна частина
В якості транзистора для всіх трьох каскадів виберемо 2 N 2218. Величину вхідного сигналу приймемо рівної 2 мкв. Система PSPICE AD дозволяє провести температурний аналіз схеми. Скориставшись цією можливістю, проаналізуємо роботу схеми при трьох різних температурах: 0, 25, 100 C.
Розрахунок першого каскаду
Схема:
Опис в PSPICE AD:
* 1 kaskad *
r1 4 березня 36600
r2 4 0 11 253
r3 5 березня 1800
r4 6 7 1e-3
r5 липня 0220
c1 1 4 1e-3
c2 7 0 1e-3
c3 5 8 1e-3
q1 5 4 6 q2n2218
Розрахунок другого каскаду
Схема:
Опис в PSPICE AD:
* 2 kaskad *
r6 3 Серпня 36600
r7 8 0 11 253
r8 9 березня 1800
r9 10 11 1e-3
r10 11 0250
c4 11 0 1e-3
c5 9 12 1e-3
q2 9 серпня 1910 q2n2218
Розрахунок третього каскаду
Схема:
Опис в PSPICE AD:
* 3 kaskad *
r11 березнем 1912 101900
r12 12 0 30 740
r13 13 березня 4000
r14 14 15 1e-3
r15 15 0704
rl 2 0 20000
c6 15 0 1e-3
c7 13 2 1e-3
q3 13 грудня 1914 q2n2218
Розрахунок пристрої
Опис в PSPICE AD:
*** Cxema Valeev Ildar 5309 ***
**** CIRCUIT DESCRIPTION
************************************************** ***************************
* 1 kaskad *
r1 4 березня 36600
r2 4 0 11 253
r3 5 березня 1800
r4 6 7 1e-3
r5 липня 0220
c1 1 4 1e-3
c2 7 0 1e-3
c3 5 8 1e-3
q1 5 4 6 q2n2218
* 2 kaskad *
r6 3 Серпня 36600
r7 8 0 11 253
r8 9 березня 1800
r9 10 11 1e-3
r10 11 0250
c4 11 0 1e-3
c5 9 12 1e-3
q2 9 серпня 1910 q2n2218
* 3 kaskad *
r11 березнем 1912 101900
r12 12 0 30 740
r13 13 березня 4000
r14 14 15 1e-3
r15 15 0704
rl 2 0 20000
c6 15 0 1e-3
c7 13 2 1e-3
q3 13 грудня 1914 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:
Висновок
Мною був змодельований трьохкаскадні підсилювач за схемою з ОЕ. Був отриманий коефіцієнт посилення - 1350000. Усі графіки і таблиці наведені в додатках.
**** 04/27/10 23:16:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************
*** Cxema Valeev Ildar 5309 ***
**** CIRCUIT DESCRIPTION
************************************************** ****************************
* 1 kaskad *
r1 4 березня 36600
r2 4 0 11 253
r3 5 березня 1800
r4 6 7 1e-3
r5 липня 0220
c1 1 4 1e-3
c2 7 0 1e-3
c3 5 8 1e-3
q1 5 4 6 q2n2218
* 2 kaskad *
r6 3 Серпня 36600
r7 8 0 11 253
r8 9 березня 1800
r9 10 11 1e-3
r10 11 0250
c4 11 0 1e-3
c5 9 12 1e-3
q2 9 серпня 1910 q2n2218
* 3 kaskad *
r11 березнем 1912 101900
r12 12 0 30 740
r13 13 березня 4000
r14 14 15 1e-3
r15 15 0704
rl 2 0 20000
c6 15 0 1e-3
c7 13 2 1e-3
q3 13 грудня 1914 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 літератури
Аксьонов І.Б., Кузнєцов Д.І., Русяев М.М., Тюхтя М.Ф. Моделювання об'єктів РЕЗ в системі PSPICE AD: Навчальний посібник / К.: Вид-во Казан. держ. техн. ун-ту, 2006. 52 с.