«Электронные усилители. Усилительный каскад с общим эмиттером ».

Методические указания на практическое занятие

Занятие проводится под руководством преподавателя в учебной лаборатории или компьютерном классе.

а. Подготовка к практическому занятию

При подготовке к практическому занятию студент используя рекомендованную на лекции литературу, конспекты лекций, результаты лабораторных работ, возможности сети Интернет и другие доступные источники должен:

1.изучить:

- простейший усилитель и усилительные каскады напряжения, тока и мощности;- усилительный каскад с общим эмиттером;

- температурную стабилизацию усилительного каскада с общим эмиттером;

2.ознакомиться с методами решения задач используя решённые примеры в задании.

б. Задачи рекомендуемые студентам для решения:

Задача 3.1. На рис.3.8,а приведена схема усилительного каскада с общим эмиттером на транзисторе ГТ322А. Рассчитать сопротивление резистора R_Б, при котором рабочая точка в режиме покоя усилителя будет находиться на середине линейных участков входной и переходной характеристик, если Е_к= 10 В и R_K = 1 кОм. Определить коэффициенты усиления по напряжению К_U , по току K_I, по мощности Кр, а также входное R_ВХ и выходное R_вых сопротивления усилительного каскада. Вход­ная и выходные характеристики транзистора ГТ322А приведены на рис.3.9. Значения его h-параметров: h₁₁ = 330 Ом, h₂₁ =56, h₂₂ = См.

Решение. На семействе выходных характеристик I_к ( U_к) транзистора ГТ322А (см. рис.3.9,б) проводим линию нагрузки, соот­ветствующую R_K = 1 кОм, с помощью которой можно построить переходную характеристику. Линейный участок этой характеристики соответствует диапазону мкА. Входная характеристика (cм.рис.3.9,а) линейна при мкА. Таким образом, обе характе­ристики линейны при мкА. Поэтому рабочую точку выбираем примерно в середине линейного участка при I_Бп = 150 мкА, что соответствует U_KП =3,0 В и U_Бп =340 мВ.

Для выбранного тока I_Бп = 150 мкА сопротивление

По схеме замещения усилительного каскада (см.рис 3.8,б) можно легко рассчитать значения сопротивлений и коэффициентов усиления:

Задача 3.2.* Определить коэффициент усиления по напряжений K_U ненагруженных ( ) усилительных каскадов на различных биполярных транзисторах (БПТ) с общим эмиттером, если R_K = 1кОм а h-параметры биполярных транзисторов (БПТ) равны:

Задача 3.3. В усилительном каскаде с общим эмиттером на тран-зисторе КГ3107А коллекторный резистор имеет сопротивление R_K = =3 кОм, а ЭДС Е_к=15 В (см. рис 3 8,а) Определить сопротивление ре­зистора R_Б и значения K_U , K_I , K_P , R_ВХ , R_ВЫХ, воспользовавшись значе­ниями h-параметров транзистора КТ3107А: h₁₁ = 1300 Ом, h₂₁ =100, h₂₂ = См. Входная и выходные характеристики транзистора КТ3107А приведены на рис. 3.10.

Ответ: R_Б = 100 кОм; K_U = 177; K_I =76; K_P = 13 450; R_ВХ =1300 Ом; R_ВЫХ = 2307 Ом.

Задача 3.4. Определить доступный коэффициент усиления KUдост=U_ВЫХ/E_ВХ усилительного каскада на транзисторе типа п-р-п с общим эмиттером (рис.З.11), если h₁₁ = 1 кОм, h₂₁ =20, h₂₂ = См и h₁₂ =0.

Решение. Доступный коэффициент усиления, учитывающий влияние внутреннего сопротивления R_вт источника усиливаемого сиг­нала, определяются по формуле

Задача 3.5. В усилительном каскаде с общим эмиттером (рис.3.11) используется биполярный транзистор, имеющий следующие значения параметров h₁₁ = 900 Ом, h₂₁ =50, h₂₂ = См. Опреде­лить выходное напряжение и выходное сопротивление этого каскада, если ЭДС источника входного сигнала E_вх= 8 мВ, его внутреннее сопротивление R_вт = 300 Ом, сопротивление R_K = 3 кОм, а R_Б >>h _11.

Решение. Входное напряжение

Выходное напряжение

Выходное сопротивление

Задача 3.6. Определить емкость конденсатора С_Э усилительного кас­када с температурной стабилизацией (рис. 3.12), если известно, что R_Э =3 кОм, а самая низкая частота усиливаемого напряжения f_Н=50 Гц.

Ответ: С_э ≈ 10 мкФ.

в. Защита выполненного задания у преподавателя ведущего практические занятия.

Задание выполняется в личной рабочей тетради студента ,аккуратно с необходимыми пояснениями и расчётами. Схемы должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов.

К защите студент должен подготовить ответы на вопросы темы:

- простейший усилитель и усилительные каскады напряжения, тока и мощности;

- усилительный каскад с общим эмиттером;

- температурную стабилизацию усилительного каскада с общим эмиттером;

(защита работ студентами осуществляется в соответствии с графиком установленным преподавателем, но не позднее даты официально установленного зачёта по дисциплине деканатом и учебным отделом МГТУ).

Задание 9