Электроника №11 лабораторная работа
.docxФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
(МТУСИ)
Кафедра Электроники
Лабораторная работа №11
«ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ»
Выполнил: ***** Группа: *****
Проверил: ******
Москва ****
Цель работы
Изучение свойств дифференциального усилителя на биполярных транзисторах (БТ) и влияния на его характеристики параметров БТ.
Схема простейшего дифференциального усилительного каскада на БТ представлена на рис. 1.
Работа дифференциального каскада:
Uвых = Кu(Uвх2 − Uвх1)
где Кu – коэффициент усиления по напряжению, если Uвх1 = Uвх2 и токи плеч одинаковы (сбалансированное состояние), изменения температуры и напряжения источника сказываются на одинаковых плечах в одинаковой степени.
достоинства дифференциального каскада:
– устойчивость к изменению температуры и напряжения источника питания
– возможность использования единственного источника сигнала, в том числе наиболее распространённых несимметричных источников.
– возможно, как инвертирующее, так и неинвертирующее включение.
возможно использование только одного из выходов.
– ослабление синфазных сигналов на входах.
Исследуемый дифференциальный усилитель (рис. 2)
R1, R4 и R5, R2– резисторы в коллекторных цепях.
Q1, Q3 и Q4, Q5– транзистора модели N1.
R3–резистор (через него заземлен вход каскада)
R6–резистор обеспечивает эмиттерную связь транзисторов Q4 и Q5
R7, R3– резисторы обеспечивают постоянное смещение на базах транзисторов первого каскада,
Q2, Q6, R10, R9 и R8–группа элементов выполняет роль источника постоянного тока в схеме.
Выполнение работы:
Получить передаточную характеристику Uвых = f(Uвх)
– приблизительную протяжённость линейного участка (неискаженного выходного напряжения) ΔUвых;
– приблизительную протяжённость линейного участка входного напряжения ΔUвх;
– малосигнальный (дифференциальный) коэффициент усиления по напряжению
Ku=
– характер включения усилителя: инвертирующий
Ku2=Uвых max Uвх max=1.02 -40.9E-3 = -24.93
Фазовый сдвиг равен 180
КНИ (коэффициент нелинейных искажений)
Зарисовать АЧХ с необходимыми для определения предельной частоты построениями
f пред.=255кГц
До изменений
CJE=1.8E-12 Ф
CJC=0.8E-12 Ф
TF=0.5E-9 Ф
в 1.5 раза
После изменений
CJE=2.7E-12 Ф
CJC=1.2E-12 Ф
TF=0.75E-9 Ф
f пред.изм.=169кГц
Вывод: При увеличении барьерных емкостей эмиттерного и коллекторного переходов CJE и CJC, а также при увеличении времени пролета TF, предельная частота fпред, на которой выходное напряжение уменьшается в 1,4 раза по отношению к максимальному значению на низких частотах, значительно уменьшается, что означает негативное влияние на частотные свойства усилителя.