Электроника №11 лабораторная работа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ 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 ****

1. 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.