Контрольные вопросы и задания
1. Каков принцип работы полупроводникового диода?
2. Поясните назначение выпрямительных устройств.
3. Укажите, какие требования предъявляются к диодам, используемым в выпрямителях.
4. Поясните принцип действия одно- и двухполупериодных схем выпрямления.
5. Назовите основные виды сглаживающих фильтров. В каких случаях целесообразно использовать индуктивные, а в каких - емкостные или их сочетания?
6. Поясните назначение согласующего трансформатора в выпрямительных схемах.
Лабораторная работа №14 Исследование работы однокаскадного усилителя напряжения цели работы
1. Изучить устройство и принцип действия однокаскадного усилителя напряжения;
2. Исследовать работу однокаскадного усилителя напряжения и влияние элементов усилительного каскада, выполненного на транзисторе с общим эмиттером, на его амплитудно-частотную характеристику;
3. Определить коэффициент усиления по напряжению.
Материалы для подготовки к работе
В зависимости от назначения различают усилители постоянного тока для усиления постоянных или медленно изменяющихся во времени сигналов и усилители с емкостными связями для усиления быстро изменяющихся во времени сигналов.
Различные усилительные устройства применяются для преимущественного усиления тех или иных параметров сигналов. По этому признаку они делятся на усилители напряжений и усилители мощности.
Для усиления сигналов используются свойства как биполярных, так и полевых транзисторов, при помощи которых можно создавать однокаскадные и многокаскадные усилительные устройства. В данной работе рассматриваются усилители на биполярных транзисторах.
Для усиления сигналов применяются три схемы включения биполярных транзисторов в активном режиме работы: с общей базой (ОБ) (рис. 14.1, а) с общим эмиттером (ОЭ) (рис. 14.1, б) с общим коллектором (ОК) (рис. 14.1, в). Название схемы включения транзистора совпадает с названием вывода, общего для входной и выходной цепей. Практически наиболее часто применяются усилители, в которых транзистор включается по схеме с общим эмиттером (рис. 14.1, б).
Рассмотрим основные процессы в транзисторе, включенном по схеме с ОЭ. Для этого сравним их с уже рассмотренными процессами в транзисторе, включенном по схеме с ОБ. В обоих случаях напряжение Uбэ=—Uэб <0 используется в качестве сигнала управления током коллектора, который мало зависит от напряжения Uкб < 0. По второму закону Кирхгофа Uкб = Uкэ — Uбэ. Поэтому ток коллектора мало зависит также и от напряжения Uкэ, если Uкэ ≤ Uбэ. Это условие всегда выполняется в усилителях. Следовательно, зависимости Iк=f(Iэ)Uкб=const (рис. 14.1, б) в транзисторе, включенном по схеме с ОБ, и зависимости Iк=f(Iэ)Uкэ=const в транзисторе, включенном по схеме с ОЭ, практически совпадают, т. е. статический режим транзистора в обоих случаях одинаковый.
Рис. 14.1. Схемы подключения однокаскадных усилителей
На коллекторных характеристиках можно отметить два участка. При увеличении напряжения (-Uкэ) от нулевого значения ток коллектора сначала быстро увеличивается, а затем остается практически постоянным. При отсутствии сигнала управления Uбэ = 0, т. е. коротком замыкании между выводами базы и эмиттера, токи коллектора и базы практически одинаковы(Iк≈-Iб) и равны обратному току через переход коллектор - база. Этот ток при номинальном напряжении Uкэ ном обозначается Iк0 и служит параметром транзистора. С помощью семейства коллекторных характеристик, точнее, участков характеристик, практически параллельных оси абсцисс, легко определить дифференциальный коэффициент передачи тока базы как отношение β = ∆Iк / ∆Iб при Uкэ = const, который используется при расчете усилителей.