Лабораторная работа №5

Исследование трансформаторного каскада на транзисторе

1. Цель работы

Изучить свойства и особенности трансформаторного каскада на биполярном транзисторе.

2. Подготовка к работе

2.1. Изучить следующие вопросы курса:

- использование трансформатора в качестве элемента связи;

- эквивалентные схемы трансформатора;

- выходной трансформаторный каскад усиления мощности в режиме «А»;

- трансформаторный каскад предварительного усиления;

- линейные и нелинейные искажения в трансформаторных каскадах;

- графоаналитический и аналитический методы расчета выходных каскадов.

2.2. Изучить принципиальную схему исследуемого усилителя (рис. 5.1), подготовиться к работе в лаборатории и составить рабочий листок для занесения в него результатов измерений.

2.3. Произвести расчеты согласно пунктам 2.3.1, 2.3.2, 2.3.3, ис­пользуя следующие исходные данные: параметры трансформатора: L₁=3 Гн; L_s=0.015 Гн; r₁ = 180 Ом; _тр=0,7  0,9; режим покоя транзистора: U_кэ0= 10 В; i_к0 = 5мА; выходное сопротивление транзистора R_вых.э = 12 кОм .

2.3.1. Рассчитать коэффициент трансформации n_опт, обеспечива­ющий оптимальную нагрузку для усилительного элемента и максимальную выходную мощность. Определить величину выходной мощности Р_н и мощности, рассеиваемой на коллекторе Р_н.

2.3.2. Рассчитать коэффициент трансформации трансформатора n_согл обеспечивающий согласование усилительного элемента с нагрузкой и максимальный коэффициент усиления по мощности.

2.3.3. Рассчитать коэффициент частотных искажений, вызываемых трансформатором на верхней и нижней граничных частотах усилителя: f_н = 100 Гц; f_в = 20 кГц.

2.3.4. Заготовить бланк отчета к работе в лаборатории.

Литература:

1. Травин Г.А. Основы схемотехники. Часть 2: Учебник/СибГУТИ.– Новосибирск, 2006. Стр.154 – 191.

2. Травин Г.А. Основы схемотехники устройств радиосвязи, радиовещания и телевидения. Часть 2: Учебное пособие/СибГУТИ.– Новосибирск, 2001. Стр. 154 – 191.

3. Конспект лекций.

4. Приложение 9 методических указаний.

3. Описание исследуемого усилителя

Схема исследуемого усилителя приведена на рисунке 5.1. В исследу­емом усилителе транзистор включен по схеме с общим эмиттером. Ре­зисторы R1, R2 и R3 обеспечивают заданное значение смещения и ста­бильность тока покоя. Конденсатор C1 - разделительный. Конденса­тор С2 позволяет устранить снижение усиления сигнала из-за ООС по переменному току. Сопротивление внешней нагрузки R_н связано с кол­лекторной цепью транзистора через трансформатор TP.1. Посредством переключателя S2, позволяющим подключить внешнюю нагрузку R_н к различным отводам вторичной обмотки трансформатора, можно получить следующие значения коэффициента трансформации: 0,06; 0,1; 0,15; 0,25; 0,33.

Сигнал от генератора подводится к входной цепи усилителя через резистор R_ист, который является эквивалентом сопротивления ис­точника сигнала. С помощью переключателя S1 можно измерить либо Э.Д.С. источника сигнала Е_ист, либо напряжение на входе усили­теля U_вх. К выходным зажимам усилителя подключаются второй вольт­метр и осциллограф.

Рисунок 5.1. Трансформаторный каскад на транзисторе