6.2 Содержание работы
Целью работы является изучение УНЧ на биполярном кремниевом
транзисторе КТ301 и измерение его АЧХ. Схема измерений аналогична
изображенной на рисунке 6.1 со следующими номинальными значениями элементов схемы: R K = 10 k; R Э = 3,9 k, R1 =33 k, R 2 = 15 k; С = 0,047 .
А) Порядок выполнения работы
1) Собрать схему, показанную на рисунке 6.1, с указанными элементами.
2) Изменяя в небольших пределах (10-15 В) напряжение источника питания, а также амплитуду входного синусоидального напряжения, добиться получения на выходе неискаженного сигнала.
3) Провести измерения постоянных напряжений на эмиттере, коллекторе и базе транзистора с помощью электронного осциллографа.
4) Подавая с генератора сигналов синусоидальное напряжение постоянной амплитуды, но разной частоты (от 100 Гц до 100 кГц), измерить с помощью осциллографа амплитуду выходного напряжения при постоянной амплитуде входного сигнала.
Б) Обработка результатов измерений
1) Сравнить измеренные значения постоянных напряжений на эмиттере, коллекторе и базе транзистора с номинальным режимом работы транзистора КТ301 (по справочнику).
2) По измеренным значениям амплитуд входного и выходного сигналов рассчитать коэффициент усиления (КУ) на всех исследованных частотах по формуле (6.1).
3) Построить зависимость коэффициента усиления от частоты (АЧХ).
6.3 Контрольные вопросы
1) Объяснить назначение каждого элемента схемы УНЧ на рисунке 6.1.
2) Объяснить причины завала АЧХ на низких и высоких частотах.
3)Каковы причины искажения усилителем формы входного сигнала ?
6.4 Библиография : [ 7 ] , [ 8 ] , [ 11 ] .
23
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТРАНЗИСТОРНОГО RC– ГЕНЕРАТОРА
7.1 Краткая теория
Основным, принципиальным условием создания любого генератора незатухающих колебаний является обеспечение положительной обратной связи, т.е. подачи части выходного сигнала обратно на вход схемы для компенсации неизбежных потерь энергии в электрических цепях. Для этого сдвиг фазы сигнала в самой схеме должен быть равным (или кратным) 2 .
Если положительной обратной связью (ОС) охвачен усилительный каскад, то сигнал ОС должен совпадать по фазе со входным сигналом. Если сигнал ОС находится в противофазе со входным сигналом, такая ОС называется отрицательной и широко используется для повышения стабильности, расширения частотной полосы пропускания и снижения нелинейных искажений в усилителях. Эти качества усилитель приобретает, естественно, за счет снижения общего коэффициента усиления.
Генераторы гармонических (синусоидальных) колебаний обычно проектируют с использованием колебательного LC – контура с высокой добротностью, обеспечивающего за счет резонанса токов или напряжений достаточно узкую полосу частот генерации. Благодаря этому сигнал на выходе генератора близок к синусоидальному. При низкой добротности контура генерация будет возникать одновременно в целой полосе частот, и сигнал на выходе (по теореме Фурье) будет по форме далек от синусоидального. Предельным вариантом такого генератора является автоколебательный мультивибратор – генератор прямоугольных импульсов, в котором глубокая (100 %- ная) положительная ОС охватывает два транзисторных каскада посредством RC – цепочек, при полном отсутствии каких-либо LC – контуров.
На транзисторных каскадах с одними только RC – цепями, в принципе, можно создать и генератор синусоидальных колебаний. В этом случае, для обеспечения частотной избирательности, приходится включать в цепь ОС довольно сложные RC – фильтры. Но и они не обеспечивают такой же частотной избирательности, как генераторы с колебательным LС - контуром. Поэтому для подавления генерации на побочных (по отношению к основной) частотах в таких генераторах, наряду с положительной ОС, используют и отрицательную ОС. Такая схема для примера изображена на рисунке 7.1.
На приведенной схеме два усилительных каскада (аналогичные использованным в лабораторной работе № 6) охвачены цепью
24
положительной ОС с частотным фильтром С1,R1 – C2,R2 и одновременно цепью отрицательной ОС : С СВ – R СВ . Спаренные переменные резисторы R1 – R2 служат для изменения частоты генерации.
Если вместо переменных резисторов включить в схему постоянные резисторы R1 = R2 = R и конденсаторы С1 = С2 = С, то основную частоту генерации можно рассчитать по формуле
f o = 1 / 2 RC (7.1)
7.2 Содержание работы
Целью работы является измерение параметров RC – генератора, полученного путем объединения глубокой положительной обратной связью двух усилительных каскадов, собранных в работе № 6.
Рисунок 7.1 Схема RC – генератора с положительной и отрицательной
обратными связями