Питання для самоперевірки

1. Чим зумовлена необхідність подавання напруги зміщення на базу транзистора?

1. Дайте порівняльну характеристику схем зміщення з фіксованим струмом бази і фіксованою напругою база – емітер.

1. Поясніть принцип дії і дайте порівняльну характеристику схем емітерної і колекторної стабілізації робочої точки транзистора.

1. Яким чином проводиться вибір резисторів у схемах зміщення і термостабілізації?

1. З яких міркувань вибираються ємності розділяючих і блокуючих конденсаторів?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 3

ДОСЛІДЖЕННЯ НЕГАТИВНОГО ЗВОРОТНОГО ЗВ’ЯЗКУ

В ПІДСИЛЮВАЛЬНИХ ПРИСТРОЯХ

Мета роботи – дослідити вплив негативного зворотного зв’язку (ЗЗ) на характеристики та параметри підсилювальних пристроїв.

Короткі теоретичні відомості

Зворотний зв’язок широко використовується в електронних пристроях. Зворотний зв’язок виникає, коли частина електромагнітної енергії з виходу пристрою подається тим чи іншим шляхом на його вхід. Існують різні способи утворення ЗЗ. Зворотні зв’язки можуть охоплювати весь підсилювач або деякі його каскади. У першому випадку ЗЗ є загальним, у другому – місцевим.

Для утворення ЗЗ необхідно створити з вихідного сигналу підсилювача сигнал ЗЗ і подати цей сигнал на вхід підсилювача. Замкнене коло: вхід підсилювача або підсилювального каскаду – вихід підсилювача або підсилювального каскаду – вхід кола ЗЗ – вихід кола ЗЗ – вхід підсилювача або каскаду називають петлею ЗЗ.

Вплив ЗЗ на характеристики і параметри підсилювача або каскаду суттєво залежить від організації петлі ЗЗ (рис.3.1). За способом утворення сигналу ЗЗ з вихідного сигналу підсилювача розрізняють ЗЗ за напругою, коли величина сигналу ЗЗ є пропорційною величині вихідної напруги підсилювача (рис.3.1,а), ЗЗ за струмом, коли величина сигналу ЗЗ є пропорційною величині струму в навантаженні підсилювача (рис.3.1,б) і комбінований ЗЗ. За способом подачі сигналу ЗЗ на вхід підсилювача розрізняють послідовний ЗЗ, коли джерело вхідного сигналу підсилювача (або каскаду) і джерело сигналу ЗЗ з’єднуються послідовно (рис.3.1,в), і паралельний ЗЗ, коли ці джерела з’єднуються паралельно (рис.3.1,г). Розрізняють також активний ЗЗ, коли коло ЗЗ складається тільки з резисторів, і комплексний ЗЗ, коли коло ЗЗ містить енергонакопичувальні елементи. Електронні підсилювачі переважно охоплюються активним ЗЗ.

Рис.3.1

Сигнал ЗЗ може або додаватись до вхідного сигналу підсилювача і тоді ЗЗ є позитивним, або відніматися, зменшуючи величину сигналу на вході підсилювача, і тоді ЗЗ є негативним. У підсилювальних пристроях переважно використовується негативний ЗЗ.

Кількісна оцінка ступеня впливу ЗЗ на характеристики підсилювача здійснюється за допомогою коефіцієнта ЗЗ – β_зз, що показує, яка частина вихідного сигналу використовується як сигнал ЗЗ:

β_зз = u_зз / u_вих.

При охопленні підсилювального каскаду негативним ЗЗ коефіцієнт підсилення каскаду зменшується за законом:

K_зв = ,

де K_зв – коефіцієнт підсилення каскаду, охопленого зворотним зв’язком. – власний коефіцієнт підсилення каскаду, не охопленого ЗЗ. Добуток β_зз називають глибиною ЗЗ, або петльовим підсиленням. При β_зз >>1 коефіцієнт K_зв практично не залежить від і дорівнює K_зв 1/ β_зз, тобто в такому випадку характеристики підсилювального каскаду практично не залежать від властивостей каскаду.

Основний вплив ЗЗ на характеристики і параметри підсилювачів або їх каскадів проявляється у наступному:

1. послідовний негативний ЗЗ збільшує вхідний опір каскаду ;

2. паралельний негативний ЗЗ зменшує вхідний опір каскаду ;

3. використання негативного ЗЗ за напругою призводить до зменшення вихідного опору каскаду ;

1. використання негативного ЗЗ за струмом призводить до збільшення вихідного опору каскаду ;

1. використання негативного ЗЗ за напругою або струмом дозволяє зменшити значення нелінійних та частотних спотворень і розширити робочу смугу частот підсилювача або його каскадів.

Схема лабораторного модуля

У роботі використовуються лабораторні модулі 5 або 6 за вказівкою викладача. Увімкнення модулів здійснюється за допомогою відповідних вимикачів на панелі “Досліджувані схеми”. У модулі 5, принципову схему якого наведено на рис.3.2, перемикач SА1 підключає коло негативного ЗЗ, а за допомогою перемикачів SА2, SА3 змінюються параметри цього кола. Змінним резистором R3 змінюється глибина ЗЗ. В модулі 6, принципову схему якого наведено на рис.3.3, призначення перемикачів, регулюючих елементів і контрольних гнізд XS1...XS4 такі самі, як і у модулі 5.

Рис.3.2

Рис.3.3