Усилительные каскады на транзисторах icon

Усилительные каскады на транзисторах



НазваниеУсилительные каскады на транзисторах
Дата конвертации31.08.2012
Размер128.91 Kb.
ТипЛабораторная работа


Лабораторная работа № 2-2.

УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ НА ТРАНЗИСТОРАХ

Цель работы


Целью настоящей работы является исследование и сравнение основных параметров одиночных усилительных каскадов в области средних частот (Осч) на биполярных транзисторах (схемы: ОЭ, ОК, ОБ) и на полевых транзисторах (схемы: ОИ, ОС). Усилительный каскад на полевых транзисторах с общим затвором (ОЗ) самостоятельно используется редко и поэтому в данной работе не исследуется.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Игумнов Д.В, Костюнина Г.П. Полупроводниковые усилительные устройства. - М: Радио и связь, 1997.

2. Гусев В.Г. , Гусев Ю.М. Электроника: Учебное пособие для ВУЗов.- М.: Высшая школа,1991.

3.Транзисторы для аппаратуры широкого применения: Справочник / Под ред. Б.Л. Перельмана. - М.: Радио и связь, 1981.

Описание лабораторной установки.


На рис.2 приведена принципиальная схема лабораторной установки. Она включает в себя: входное устройство, три одиночных каскада на биполярных транзисторах и два одиночных каскада на полевых транзисторах.

Входное устройство служит для согласования внешнего генератора синусоидального сигнала (ГСС) с исследуемым одиночным каскадом. Кроме того, оно предотвращает перегрузку генератора и ограничивает уровень входных сигналов, подаваемых на одиночные каскады.

Транзистор Т1 включен по схеме с ОЭ, при этом резисторы R2 и R3 в цепи его базы, а также R4 и R5, соответственно, в цепи коллектора и эмиттера задают начальный режим каскада по постоянному току во входной и выходной цепях транзистора.

Транзистор Т2 включен по схеме с ОК (эмиттерный повторитель). Резистороы R8 и R9 в цепи базы и резистора R10 в цепи эмиттера задают начальный режим каскада по постоянному току во входной и выходной цепях.

Транзистор Т3 включен по схеме с ОБ с одним источником питания. Резисторы R15 и R16 в цепи базы и R13 и R14, соответственно, в цепях коллектора и эмиттера обеспечивают начальный режим каскада по постоянному току во входной и выходной цепях.

Транзистор Т4 включен по схеме с ОИ, причем резистор R19 в цепи затвора, резисторы R20 и R21, соответственно, в цепях затвор - исток и исток – сток обеспечивают начальный режим по постоянному току.

Транзистор Т5 включен по схеме с ОС (истоковый повторитель). Резисторы R24 и R25 в цепи затвора и R26 в цепи истока обеспечивают начальный режим каскада по постоянному току.

На входе и выходе каждого каскада стоят разделительные емкости: в схеме ОЭ - С1 и С2; в ОК - С4 и С5; в ОБ - С6 и С7; в ОИ - С9 и С10; в ОС - С12 и С13. Кроме того, в каскадах ОЭ, ОБ, ОИ используются блокирующие емкости, соответственно, С3, С8, С11. Входные емкости разделяют цепи генератора сигналов и входные цепи каскадов по постоянному току.
Выходные емкости разделяют выходные цепи каскадов и цепи нагрузки.

Блокирующие емкости С3, С8, С11 обеспечивают "заземление" по переменному току соответствующих электродов - эмиттера в схеме ОЭ, базы в схеме ОБ и истока в схеме ОИ, повышая усилительные свойства схем.

На входе каждого каскада также включен резистор, выполняющий функцию сопротивления генератора входных сигналов Rг(для ОЭ-R1,0К-R7, 0Б-R12, ОИ-R18, ОС-R23). Эти резисторы могут быть закорочены при помощи ключей:К1, К3, К5, К7, К9 соответственно.

К выходу каждого каскада с помощью ключей: К2, К4, К6, К8, К10 подключается соответствующий резистор, выполняющий роль сопротивления нагрузки Rн (для ОЭ-R6, ОK-R11, ОБ-R17, ОИ-R22, ОС-R27). Ключи К1-К10 позволяют исследовать работу каждого каскада при нулевом сопротивлении генератора сигналов (Rг=0) и при заданном его значении, а также в режиме холостого хода (Rн-разомкн.) и заданном значении. Нагрузки (исследование параметров одиночных усилительных каскадов проводятся при работе с входным сигналом частота которого 1 кГц).

^ Расчетное задание.

(выполняется студентами дневного отделения)


Каждый студент по указанию преподавателя производит расчет одной из схем включения транзистора (ОЭ, ОК, ОБ, ОИ и ОС). Исходные данные для расчета берутся в соответствии с заданным вариантом из табл.1:

а) при заданных номиналах резисторов схем на рис.2 и параметрах транзисторов МП41 и КП103К из табл.1 или табл.2 определить начальный режим каскада по постоянному току. Сравнить полученные значения с экспериментальными результатами;

б) провести расчет параметров каскадов: Ки, КI , Rвх и Rвых пользуясь их эквивалентными схемами в ОСЧ сравнить полученные значения с экспериментальными результатами.

При выполнении пунктов а), б) расчетного задания считать ключи: К1, К3, К5, К7, К9 в схеме на рис. 2 разомкнутыми, а ключи: К2, К4, К6, К8 и К10 замкнутыми. Тогда для каскада ОЭ имеем: Rг = 10 Ом, Rн=1,2 кОМ; для ОК: Rг= 5,1 кОМ, Rн=200 Ом; для ОБ: Rг =10 Ом, Rн =1,2 к0м; для ОИ: Rг= 100к0м, Rн=3,9 кОм; для ОС: Rг=510 к0м, Rн=1 к0м.


МП 41

КП 103К

Таблица1

Вариант

Uбэ,В



rб ,Ом

rк , МОм

Uо,В

Iс макс,мА

S,мА/В

rс, кОм

1

0,40

50

200

1,0

2,0

2,0

2,0

50

2

0,45

55

180

0,8

2,5

2,5

1,8

60

3

0,50

60

200

1,2

3,0

3,2

1,6

70

4

0,35

30

150

1,5

2,5

3,0

2,5

80

5

0,40

35

160

1,0

2,0

2,0

3,0

90

6

0,45

40

220

0,8

1,5

2,0

2,0

75



^ Рабочее задание


1. Для одиночного каскада ОЭ на транзисторе Т1:

а) в отсутствие входного сигнала измерить постоянное (режимное) напряжение на коллекторе UК0 относительно общей шины и рассчитать постоянный (режимный ) ток коллектора по формуле: Iко,мА =

Измерения проводить универсальным вольтметром В7-26 по постоянному напряжению с предварительной установкой нулевого напряжения на входе вольтметра.

б) согласно п.5 методических указаний измерить входноесопротивление каскада Rвх при Rн = 1,2 к0м (К2-разомкнут).

Измерения в п. б),в),г) проводить милливольтметром переменного напряжения В3-38 при Uг= 15 мВ с частотой входного сигнала 1 кГц.

в) согласно п.6 методических указаний измерить выходное сопротивление каскада Rвых при = 510 Ом (К1-замкнут)

г) согласно п.7 методических указаний измерить коэффициент усиления по напряжению Ки дважды  сначала при Rг =510 Ом и Rн = 1.2 к0м (К1-разомкнут, К2 - замкнут) - Киг и затем при Rг = 0 и Rн-откл (К1-замкнут, К2 -разомкнут) - Кимакс.

По измеренному (при Rг = 510 Ом и Rн=1,2 к0м) значению Киг подсчитать значение КIг.

2. Для одиночного каскада ОК на транзисторе Т2:

а) в отсутствие входного сигнала измерить постоянное напряжение на эмиттере Т2 относительно общей шины, рассчитать режимный ток эмиттера: Iэо=Uэо/R10.

б) согласно п.5 методических указаний измерить Rвх каскада при Rн = 200 Ом (К4-замкнут). Измерения в п. б),в),г)проводить при =150 мВ;

в) согласно п.6 методических указаний измерить выходное сопративление каскада Rвых. при Rг =5,1 кОм (К3- разомкнут). Параметры входного сигнала прежние.

г) согласно п.7 методических указаний измерить коэффициент передачи по напряжению Ки дважды сначала при. Rг = 5,1 к0м и Rн=200 Ом (КЗ-разомкнут, К4- замкнут), а затем при Rг=О и Rн –откл. (КЗ-замкнут, К4-разомкнут). По измеренному (при Rг=5,1 к0м и Rн = 200 Ом) значению Киг подсчитать значение КIг.

3. Для одиночного каскада ОБ на транзисторе Т3:

а) в отсутствие входного сигнала измерить постоянное напряжение на коллекторе Uк0 относительно общей шины и рассчитать режимный ток коллектора: Iк0=

б) согласно п.5 методических указаний измерить Rвх каскада при Rн = 1,2 к0м (К6-замкнут). Измерения проводить при = 15 мВ;

в) согласно п.6 методических указаний измерить выходное сопративление каскада Rвых. при Rг.=10 Ом (К5-разомкнут ). Параметры входного сигнала прежние.

г) согласно п.7 методических указаний измерить коэффициент усиления по напряжению Ки дважды сначала при Rг =10 Ом и Rн =1,2 к0м (К5-разомкнут, К6- замкнут) и затем при Rг=0 и Rн –откл (К5-замкнут, К6-разомкнут). По измеренному (при Rг=10 Ом и Rг=1,2к0м ) значению Киг подсчитать значение КIг .

4. Для одиночного каскада ОИ на транзисторе Т4:

а) в отсутствие входного сигнала измерить постоянное напряжение на стоке Uс0 относительно общей шины и рассчитать режимный ток стока: Iс0=

б) согласно п.5 методических указаний измерить Rвх каскада при Rн =3,9 к0м

(К8-замкнут). Измерения в п. б)в)г) проводить при Uг=50 мВ;

в) согласно п.6 методических указаний измерить выходное сопротивление каскада Rвых. при Rг.=100 Ом (К7-разомкнут) и Uг=50 мВ.

г) согласно п.7 методических указаний измерить коэффициент усиления по напряжению Ки дважды: сначала при Rг =100 к0м и Rн =3,9 кОм (К7-разомкнут, К8-замкнут) - Киг, затем при Rг=0 и Rн –откл (К7- замкнут, К8-разомкнут) - Ки макс. По измеренному значению Киг рассчитать значение КIг .

5. Для одиночного каскада ОС на транзисторе Т5:

а) в отсутствие входного сигнала измерить постоянное напряжение на истоке относительно общей шины и рассчитать режимный ток стока: Iс0=

б) согласно п.5 методических указаний измерить Rвх каскада при Rг =510 кОм и Rн=1 кОм (К9-разомккут, К10-замкнут). Измерения проводить при Uг =150 мВ;

в) согласно п.6 методических указаний измерить выходное сопротивление каскала Rвых при Rг=510 Ом (К9-разомкнут, Uг=150 мВ.).

г) согласно п.7 методических указаний измерить коэффициент передачи по напряжению Ки дважды: сначала при Rг =500 кОм и Rн =1 кОм (К9-разомкнут, К10-замкнут) - Киг затем при Rг =0, Rн -откл. (К9-замкнут, К10-разомкнут) Ки макс по значению Киг рассчитать значение КIг.

6. Полученные результаты параметров усилителей занесьти в табл.3


Таблица 3




Rвх, к Ом

Rвых, кОм

Киг

Кимакс

КIг

Iо,мА

ОЭ



















ОК



















ОБ



















ОИ



















ОС




















Провести сравнение одиночных усилительных каскадов по их основным параметрам.

^ Методические указания

1. Синусоидальный входной сигнал подается на вход одиночного усилительного каскада с выходной клеммы Б входного устройства посредством соединительного провода. На вход входного устройства (клемма А) подается сигнал от генератора синусоидальных сигналов (ГСС) типа ГЗ-33 с частотой 1кГц.

2. Регулировка амплитуды сигнала Uг на входе одиночных каскадов осуществляется плавно ручкой "Рег.выхода", генератора и ступенями переключателя "Ослабление" (лицевая панель ГЗ-33).

3. Все переменные напряжения измеряются при помощи электронного милливольтметра ВЗ-33. Показания стрелочного индикатора генератора сигналов ГЗ-33 во внимание не принимаются.

4. Выходной сигнал исследуемого одиночного каскада должен быть синусоидальной формы и не иметь видимых на глаз искажений (контроль по осциллографу).

5. Измерения входных и выходных сопротивлений следует проводить в соответствии со структурной схемой, изображенной на рис.3.



В качестве примера рассмотрим порядок измерений и определения входного сопротивления схемы с ОЭ.

Подключаем милливольтметр ВЗ-38 к клемме В и «земле». Замыкаем ключи К1 и К2 и ручками регулировки генератора устанавливаем Uг=15 мВ. Размыкаем ключи К1 и определяем Uвх (UвхUг ).

Входное сопротивление определяется по формуле:

Аналогично определяются входное сопротивления других схем.

6. Измерение выходных сопротивлений осуществляется в следующем порядке: Установливается нужная величина Rг для каждой схемы (ключи: К1, К3, К5, К7, К9). Затем производится измерение Uвых (см. схему на рис.3) дважды при разомкнутом (Uвых хх) и замкнутом выходном ключе К2 (Uвых нагр). Выходное сопротивление определяется по формуле




7. Измерение коэффициентов усиления производится в следующем порядке. Устанавливаются необходимые величины Rг, Rн, Rиг и для каждой схемы и измеряется значение Uвых. А значение Киг, Кuмакс, КIг, определяются











Похожие:

Усилительные каскады на транзисторах iconДокументы
1. /Лабы/Биполярный транзистор.doc
2. /Лабы/Исследование...

Усилительные каскады на транзисторах iconДокументы
1. /Каскады на БТТ.doc
Усилительные каскады на транзисторах iconДокументы
1. /Г.В.Войшвилло. Усилительные устройства..djvu
Усилительные каскады на транзисторах iconДокументы
...
Усилительные каскады на транзисторах iconДокументы
1. /МРБ 0158. Абрамов Б. Приемно-усилительные лампы.djvu
Усилительные каскады на транзисторах iconДокументы
1. /МРБ 0229. Гольдреер И.Г., Рогинский В.Ю. Самовыпрямляющие усилительные схемы.djvu
Усилительные каскады на транзисторах iconДокументы
1. /МРБ 0610. Зельдин Е.А. Зарубежные приемно-усилительные лампы- Справочник.djvu
Усилительные каскады на транзисторах iconДокументы
...
Усилительные каскады на транзисторах iconДокументы
1. /РАДИОСТАНЦИЯ НА ТРЕХ ТРАНЗИСТОРАХ.doc
Усилительные каскады на транзисторах iconДокументы
1. /Генераторы на транзисторах в барьерном режиме.djvu
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов