Физические основы электроники (90

6.Напишите соотношение, связывающее токи эмиттера, базы и коллектора? Где они используются?

7.Каково назначение элементов в схеме для снятия статических характеристик транзистора (рис. 5)?

8.Как влияет величина емкости разделительных конденсаторов С1, С2 , С3 на

коэффициент усиления каскада? Влияние R К на коэффициент усиления.

9.Что влияет на амплитудно-частотную характеристику в области низких частот? В области высоких частот?

10.Что называется коэффициентом частотных искажений?

11.Что называется полосой пропускания усилительного каскада?

12.Что называется постоянной времени усилительного каскада для нижних частот? Для верхних частот? Напишите их математическое выражение.

13.От чего зависит коэффициент усиления каскада Кср на средней частоте

fср ?

14.Как изменится коэффициент усиления каскада с ОЭ при увеличении R К ?

15.Как изменится коэффициент усиления К U в области нижних частот при

увеличении емкости связи? Почему?

16.Как изменится коэффициент усиления в области верхних частот при изменении резистора Rн ?

17.Как изменится коэффициент усиления в области верхних частот, если параллельно резистору Rн подключить конденсатор Сн ?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Лапутин, Е.Ф. Промышленная электроника [Текст] / Е.Ф. Лапутин. – М.:

Высш. шк., 2008. – 396 с.

2.Блинцов, М.К. Основы промышленной электроники [Текст] / под ред. Блинцова М.К. – М.: Высшая школа, 2008. – 247 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 «Исследование двухкаскадного усилителя на биполярных транзисторах»

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью лабораторной работы является изучение устройства и принципа действия двухкаскадного усилителя на биполярных транзисторах с обратной связью по напряжению.

2. ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ

Объектом исследования является двухкаскадный усилитель на маломощных транзисторах типа МП25А, включенных по схеме с общим эмиттером. Входные и выходные напряжения измеряются электронным цифровым вольтметром В722А, форма сигналов контролируется электронным осциллографом С1118, частота входного сигнала задается генератором низкочастотных сигналов 13112/1.

3.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Изучить паспортные данные биполярного транзистора типа МП25А и ознакомиться с описаниями используемых измерительных приборов.

2.Собрать схему установки для исследования усилителя (рис. 8).

а) Собрать схему установки для исследования двухкаскадного усилителя (рис.

1):

-ЗГ – задающий генератор сигналов;

-ЭОС – электронный осциллограф;

-ЭВ – электронный цифровой вольтметр.

Напряжение с выхода задающего генератора ЗГ подается на вход первого каскада усилителя Uвх через разделительный конденсатор Ср1 (клеммы 1-2), а

снимается на выходе через разделительный конденсатор Ср3 .

б) Подключить приборы ЗГ, ЭОС, ЭВ к сети и подать питание на схему усилителя.

3.Установить на входе усилителя напряжение Uвх , которое

проконтролировать вольтметром. Наблюдать по осциллографу форму входного и выходного сигналов усилителя, для чего осциллограф сначала включить к выходу, а затем на вход усилителя. Измерить вольтметром величину входного сигнала.

Подключить осциллограф к выходу усилителя, а вольтметр – ко входу, увеличивать величину входного напряжения до такого значения , при котором начинается заметное отклонение формы кривой выходного сигнала от входного, наблюдаемых на экране осциллографа.

Снять на кальку осциллограммы входного и выходного сигналов. Записать

предельное значение амплитуды входного сигнала Uвх max , при котором не происходит искажения сигнала.

4. Пронаблюдать за изменением выходного сигнала при изменении входного сигнала, для чего:

а) Регулируя напряжение ЗГ, подать на вход усилителя (клеммы 1-2)

Uвх 0,5 мВ и измерить его вольтметром ЭВ. Увеличить напряжение Uвх в 3 раза,

проследить за изменением выходного сигнала. Частоту сигнала ЗГ при этом равной f=1000 Гц.

б) Переключить вольтметр ЭВ на вход усилителя (клеммы 3-4) и измерить величину выходного сигнала Uвых , записав это значение.

в) пронаблюдать на экране осциллографа ЭОС форму входного сигнала Uвх .

г) Переключить осциллограф ЭОС на выход усилителя (клеммы «3-4»), пронаблюдать на экране ЭОС форму кривой выходного сигнала и зарисовать ее на кальку.

Без обратной связи и с обратной связью, для чего на вход усилителя подать напряжение Uвх (0,1 0,3) Uвх max 0,5 мВ , и изменяя частоту звукового генератора в пределах от 100 Гц до 200 кГц, измерить вольтметром величину Uвых .

Обратную связь в усилителе включают нажатием кнопки В1 , находящейся на панели усилителя (см. стенд). Результаты измерений свести в таблицу 10.

Снять частотную характеристику усилителя без обратной связи и с обратной

связью, для чего:

а) при нажатой кнопке В1 (без обратной связи) подать на вход усилителя входной сигнал Uвх 0,5 мВ ;

б) изменяя частоту входного сигнала от 100 Гц до 200 Гц (при Uвх 0,5 мВ ),

измерить вольтметром ЭВ величину выходного сигнала Uвых . Результаты измерений записать в таблицу 9.

в) включить обратную связь (отжать кнопку В1 ) и при Uвх 0,5 мВ повторить измерения ( Uвых F1 (f) ) при изменении частоты ЗГ от 100 Гц до 200 кГц. Результаты измерений записать в таблицу 10.

6. Снять амплитудную характеристику Uвых F2 (Uвх ) при неизменной частоте генератора f=1000 Гц без обратной связи и с обратной связью, для чего на входе усилителя, изменяя Uвх в пределах Uвх (0 1.5) Uвх max (от 0,2 до 10,7 мВ), измерять Uвых . Результаты свести в таблицу 10. Для этого:

а) подключить осциллограф ЭОС к выходу усилителя (клеммы 3-4), и вольтметр ЭВ – на вход (клеммы 1-2).

б) поддерживая частоту входного сигнала равной f=1000 Гц, изменять значение напряжения входного сигнала Uвх от 0,2 до 10,7 мВ и снять зависимость

Uвых от Uвх (амплитудная характеристика Uвых F2 (Uвх ) ).

в) записать то значение Uвх , при котором начинается заметное искажение формы выходного сигнала по сравнению с входным сигналом Uвх (по сравнению с синусоидальной), т.е. значение Uвх , при котором начинают появляться искажения.

Кнопка В1 на панели усилителя находится в нажатом положении (цель обратной связи Cос -Rос -R3 -R 4 //Cэ1 отключена).

г) отжать кнопку В1 , включив цепочку обратной связи усилителя, и снова снять зависимость Uвых F3 (Uвх ) при f=1000 Гц.

д) результаты всех измерений записать в таблицу 11.

4.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

1.По данным таблицы 9 построить частотную характеристику усилителя. Из - за широкого частотного диапазона частоты откладывают по оси абсцисс в логарифмическом масштабе, по оси ординат откладывают коэффициент усилителя

Кдб , выраженный в логарифмических единицах – децибелах, который находят по

соотношению

Имеется таблица переводов абсолютных значений коэффициентов усиления в логарифмические единицы – децибелы. На рис. 9 представлена частотная характеристика усилителя.

Рис. 10. Амплитудная характеристика усилителя

Таблица 9 Перевод абсолютного значения коэффициента усиления в децибелы

2.Какие имеет преимущества и недостатки транзистор перед другими усилительными элементами?

3.Что такое коэффициент усиления по напряжению?

4.Что называют рабочим диапазоном частот?

5.Что называют частотной и амплитудной характеристиками усилителя?

6.Какие существуют схемы включения транзистора в усилительных каскадах?

7.Достоинства и недостатки схем усилителей ОЭ и ОК.

8.Поясните принцип действия усилителя с ОЭ.

9.Как влияет обратная связь в усилителе на его характеристики?

10.Что такое входные и выходные характеристики транзистора?

11.Какие основные параметры характеризуют транзистор?

12.Объясните порядок работы с осциллографом, цифровым вольтметром и задающим генератором сигналов.

13.В каких рамках работают транзисторы?

14.Почему коэффициент усиления зависит от частоты?

15.Как изменится коэффициент усиления усилителя при отключении конденсаторов Сэ1 и Сэ2 ?

16.Как изменится коэффициент усиления К U в области нижних частот при

увеличении емкости конденсаторов связи?

Таблица 10 Частотная характеристика усилителя (с обратной и без обратной связи)

ВВ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

С обратной связью

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Таблица 11 Амплитудная характеристика усилителя (с обратной и без обратной связи)

ВВ

1