Лабораторные работы / Первое полугодие / Лабораторная работа №2

Лабораторная работа №2

Исследование усилителей с обратной связью

Цель работы: Исследование влияния обратной связи на основные технические показатели усилителя: амплитудно-частотную характеристику, уровень помех, входное и выходное сопротивления, стабильность величины коэффициента усиления

Задание 1. Исследование двухкаскадного усилителя с обратной связью

Для исследования двухкаскадного усилителя с обратной связью собрать схему, приведенную на рисунке 1.

Рис. 1. Принципиальная схема двухкаскадного усилителя с обратной связью

1) Не изменяя сопротивления нагрузки, снять амплитудные характеристики двухкаскадного усилителя на частоте f = 1 кГц при наличии и отсутствии обратной связи.

Для получения амплитудной характеристики заполнить таблицу 1.

Таблица 1.

Umвх, мВ
Umвых, В; без ОС
Umвых, В; с ОС

2) Не изменяя сопротивления нагрузки, снять амплитудно-частотные характеристики усилителя при наличии и отсутствии обратной связи. Определить верхнюю и нижнюю частоты рабочего диапазона.

Для получения амплитудно-частотной характеристики заполнить таблицу 2.

Таблица 2

f, кГц
Umвых, В; без ОС
Umвых, В; с ОС

3) На частоте f = 1 кГц определить входное и выходное сопротивления при наличии и отсутствии обратной связи.

Для расчета входного и выходного сопротивления использовать методику из лабораторной работы №1.

4) На частоте f = 1 кГц измерить изменение сквозного коэффициента усиления в зависимости от изменения сопротивления нагрузки при наличии и отсутствии обратной связи.

Задание 2. Исследование эмиттерного повторителя

Для исследования эмиттерного повторителя собрать схему, приведенную на рисунке 2.

Рис. 2. Принципиальная схема эмиттерного повторителя

1) Выбрать тип транзистора. Выбирается транзистор по допустимым напряжению U_кэ, току I_к и мощности рассеяния P_кдоп, удовлетворяющей условию fh_21э » f_в, где fh_21э –предельная частота, f_в – верхняя частота рабочего диапазона.

2) Рассчитываются h_к параметры транзистора при его включении по схеме с общим коллектором:

h_11к = h_11э; h_12к ≈ 1; h_21к ≈ 1+ h_21э; h_22к ≈ h_22э.

3) Определить сопротивление резистора в цепи R_э и номиналы резисторов R_б1, R_б2 вцепи смещения базы используя формулы, приведенные ниже.

Сопротивление резистора R_э:

,

где U_Rэ может быть определено из соотношения

,

а ток покоя I_ок ≈ I_н + (5 ÷ 10)I_ко,

где ток нагрузки ;

I_ко – обратный (неуправляемый) ток коллектора.

Ток делителя цепи смещения базы определяется из соотношения , где .

Сопротивления делителя смещения определяются по формулам:

, ,

где U_об – напряжение смещения базы.

Входное сопротивление эмиттерного повторителя определяется по формуле:

- без учета делителя R_б: r_вх ≅ h_11к + h_21к ∙ R_э~;

- с учетом делителя: R_вх = r_вх||R_б;

где R_э~ = R_э||R_н – сопротивление нагрузки эмиттера по переменному току;

R_б = R_б1||R_б2.

Если величина входного сопротивления R_вх окажется меньше заданной, то следует увеличить R_э, увеличив до возможно большей величины U_Rэ, или выбрать транзистор с большим значением статического коэффициента передачи тока базы h_21э и повторить расчет заново.

Рассчитывается выходное сопротивление .

Рассчитывается коэффициент усиления по напряжению:

Напряжение сигнала на нагрузке: , где – коэффициент передачи напряжения источника сигнала во внутреннюю цепь.

Емкости разделительных конденсаторов: ; , где М_н – коэффициент частотных искажений на нижней частоте рабочего диапазона.

4) Снять амплитудно-частотные характеристики эмиттерного повторителя, измерить его выходное и входное сопротивления. Амплитуду сигнала на входе установить Umвх = 1 В

Таблица 3 – Таблица для снятия АЧХ эмиттерного повторителя.

f, кГц	0,03	0,05	0,1	0,15	0,4	1	10	20	50	100	300	600	1300
Umвых, В