Лабораторная работа №1
“Исследование резисторного каскада предварительного усиления на биполярном транзисторе”
1. Цель работы
Исследовать влияние параметров элементов схемы каскада с эмиттерной стабилизацией на его показатели (коэффициент усиления, частотные и переходные характеристики).
2. Подготовка к работе
2.1. Изучить следующие вопросы курса:
? цепи питания и схемы смещения транзисторных каскадов усиления;
? построение и использование нагрузочных прямых резисторного каскада для постоянного и переменного токов на семействе выходных статических характеристик;
? свойства и особенности каскадов предварительного усиления;
? назначение элементов принципиальной схемы резисторного каскада;
? амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) резисторного каскада;
? переходные характеристики резисторного каскада;
? эквивалентные схемы и линейные искажения в резисторном каскаде; расчетные соотношения для резисторного каскада.
2.2. Изучить принципиальную схему усилителя (рисунок 3.1).
2.3. Для заданной схемы рассчитать следующие параметры усилителя:
? Коэффициент усиления по напряжению, сквозной коэффициент усиления каскада.
? Коэффициент частотных искажений каскада на частоте 40 Гц, обусловленной влиянием емкости в цепи эмиттера Сэ (С5) и разделительных конденсаторов Ср вх (С1) и Ср вых (С2). Определить общий коэффициент частотных искажений, вносимых этими элементами. При этом учесть, что выходное сопротивление транзистора значительно больше сопротивления в цепи коллектора R4.
? Коэффициент частотных искажений Мв на частоте 100 кГц, обусловленной динамической емкостью Сбэ дин транзистора и емкостью нагрузки Сн (С3). Определить общий коэффициент частотных искажений, вносимых этими элементами.
? Время установления переднего фронта прямоугольного импульса малой длительности (tи = 5мкс). При этом считать, что переходные искажения в области малых времен определяется выходной цепью каскада:
tуст = 2,2? Сн? Rэв вых, (2.1)
где Rэв вых – эквивалентное сопротивление выходной цепи каскада, рассчитанное для диапазона верхних частот.
? Спад плоской вершины прямоугольного импульса большой длительности (tи = 5000мкс). Общий спад плоской вершины прямоугольного импульса вследствие влияния разделительных емкостей равен:
? общ = ? Ср вх + ? Ср вых , (2.2)
Исходные данные выбрать в соответствие с последней цифрой варианта: транзистор типа KT 3102А с параметрами: h21э = 200, Ск = 10 пФ, fh21э = 1,5 МГц, rб??б = 120 Ом; напряжение источника питания E0 = 15В, ток покоя транзистора iк0 = 3мА.
Вариант
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Параметр
h21э
200
210
220
250
270
280
290
300
320
330
Ск, пФ
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
fh21э, МГц
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
rб??б, Ом
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
E0, В
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
iк0, мА
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
Литература
Конспект лекций.
3. Описание схемы исследуемого усилителя
Принципиальная схема резисторного каскада приведена на рисунке 3.1.
Транзистор VT1 включен по схеме с общим эмиттером. Необходимый режим работы и стабилизации тока обеспечивается резисторами R2, R3, R5. При этом делитель напряжения R2,R3 создает требуемое напряжение смещения, а R5 предназначен для эмиттерной стабилизации постоянного коллекторного тока транзистора VT1. Через сопротивление R4 подается постоянное питающее напряжение от источника питания на коллектор VT1, кроме того, благодаря R4 усиленный сигнал поступает в нагрузку. Конденсаторы С1 и С2 разделяют по постоянному току входную и выходную цепи усилителя. Конденсатор С5 служит для устранения отрицательной обратной связи по переменному току за счет R5. Малая емкость в цепи эмиттера С4 создает частотно-зависимую отрицательную обратную связь, применяемую для коррекции частотной характеристики на верхних частотах. Резистор R1 эквивалентен внутреннему сопротивлению источника сигнала, а R6 служит нагрузкой для усилителя. Наконец, конденсатор С3 имитирует емкость нагрузки.
Коэффициент усиления по напряжению в области средних частот определяется по следующей формуле:
, (
Наталья
Мисис
Хороший исполнитель. Задания сделала досрочно. Все ясно и понятно. Буду обращаться еще.
Иван
СПбГЭТУ (ЛЭТИ)
Работа выполнена досрочно. В целом, всё сделано как надо. Некоторые моменты, свойственные ...
Ольга
педагогический колледж
Отличный исполнитель. Работа выполнена грамотно, без нареканий. Рекомендую
Ульяна
Сибирский государственный университет
Задание выполнено досрочно, были замечания, но исполнитель все исправила, рекомендую!