1. Исследования в системе моделирования Electronics Workbench
2. Определить влияния рабочей точки на характеристики усилителя.
3. Получить частотную характеристику усилителя непосредственно.
Краткие сведения из теории
Усилитель на полевом транзисторе по структуре подобен усилителю на биполярном транзисторе, кроме того, необходимо обеспечить отрицательное смещение по входу.
Усилитель на полевом транзисторе может быть собран по схеме с общим истоком (ОИ) или с общим стоком (ОС). Для достижения требуемых параметров усилителя может быть осуществлено каскадирование и добавлены другие цепи, аналогичные применявшимся в усилителе на биполярном транзисторе.
Усилитель на полевом транзисторе имеет меньший коэффициент усиления, но у него более высокое входное сопротивление и низкий шум и он менее чувствителен к воздействию внешнего излучения.
Порядок выполнения рабочего задания
Соберите схему усилителя на полевом транзисторе (рисунок 1).
Рисунок 1
Установите генератор на формирование сигнала с амплитудой 10 mV и частотой 1 kHz. Пронаблюдайте и зарисуйте формы входного и выходного сигналов. Определите коэффициент усиления усилителя.
Увеличивая значение входного сигнала, пронаблюдайте за изменением выходного сигнала усилителя. Отметьте происшедшие изменения.
Изменив смещение в ту и другую сторону (RS = 100 Ohm и RS = 200 Ohm), повторите опыты. Объясните происшедшие изменения выходного сигнала.
Устанавливая частоту сигнала генератора соответственно заданным в таблице 1 значениям, запишите полученные значения выходного напряжения. При каждом измерении убеждайтесь, что значение входного напряжения не изменилось.
Вычислите для каждого измерения коэффициент усиления AV = UOUT/UIN.
По полученным данным постройте АЧХ усилителя и по ней определите его полосу пропускания.
Т а б л и ц а 1
F, kHz |
VIN, V |
VOUT, V |
AV |
0.1 |
|
|
|
0.2 |
|
|
|
0.5 |
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
5 |
|
|
|
10 |
|
|
|
50 |
|
|
|
100 |
|
|
|
Восстановите первоначальные параметры схемы и проведите анализ по переменному току, т.е. получите АЧХ усилителя.
По полученной АЧХ определите полосу пропускания усилителя.
Изменяя емкости разделительных конденсаторов, пронаблюдайте за изменением АЧХ усилителя. Объясните происшедшие изменения.
Контрольные вопросы:
1. Объясните структуру и принцип работы усилительного каскада на полевом транзисторе.
2. Какие условия необходимо обеспечить для того, чтобы усилитель работал без искажений?
3. Как влияет выбор рабочей точки транзистора по постоянному току на форму выходных сигналов усилительного каскада?
4. Как задается рабочая точка транзистора по постоянному току?
5. Каково назначение конденсаторов С1 и С2?