Техника эксперимента

Лабораторная работа выполняется на стенде, передняя панель которого изображает схему усилительного каскада в соответствии с рис.7. Стенд позволяет исследовать работу каскада при его рабо­те на нагрузку с сопротивлением R_Н = 3 кОм и при отключенной нагрузке, а также с подключенным и отключенным конденсатором С_Э в цепи эмиттера. Подключение и отключение нагрузки R_Н и конденса­тора С_Э, осуществляется с помощью соответствующих ключей (S₁ и S₂), указанных на схеме.

Рис. 7

В накладной панели стенда имеются гнезда (контрольные точ­ки) для подключения штеккера осциллографа (от гнезда УЗ на пане­ли управления):

Х1 - для наблюдения напряжения на выходе задающего генератора;

Х2 - для наблюдения напряжения на входе усилительного каскада;

Х4 - для наблюдения за выходным напряжением.

Измерение напряжения производится с помощью осциллографа.

Задающий генератор, вмонтированный в стенд, работает на дискретных частотах, значения которых указаны на панели управле­ния над рядом кнопок. Переход с одной частоты на другую осущест­вляемся нажатием соответствующей кнопки. Регулировка уровня нап­ряжения, подаваемого от задающего генератора, осуществляется с помощью ручки Е_Г, расположенной справа от накладной панели.

Кнопки S1 и S2, . обеспечивающие подключение или отключение резистора R_Н и конденсатора С_Э, размещены на панели управления.

Требования по технике безопасности при выполнении лабораторной работы

1. Включать стенд и осциллограф можно только с разрешения преподавателя. Первичное включение производится в присутствии преподавателя.

2. Запрещается нажимать кнопки и вращать ручки на стенде, использование которых не предусмотрено в конкретной лабораторной работе. 3. Нельзя оставлять без присмотра работающую лабораторную установку. После окончания работы выключить стенд и осциллограф.

Порядок выполнения эксперимента и обработки результатов

1. Исследование передаточной (амплитудной) характеристики усилительного каскада

Снятие характеристик проводится на частоте f = 1 кГц для трех случаев:

а) с включенным конденсатором С_Э в цепи эмиттера (кнопка S1 нажата) и подключенной нагрузке R_H=3 кОм (кнопка S2 нажата);

б) с включенным конденсатором С_Э в цепи эмиттера (кнопка S1 нажата) и отключенной нагрузке (кнопка S2 отжата);

в) с отключенным конденсатором С_Э (кнопка S1 отжата) и подключенной нагрузке (кнопка S2 нажата).

Изменение уровня напряжения U_вх, подаваемого на вход каска­да, осуществляется с помощью ручки "Е_Г".

Измерение амплитудного значения напряжения проводится с по­мощью осциллографа. Вначале на экране осциллографа определяют разность h между вертикальными координатами точек максимального и минимального значений напряжений, выраженную в малых делениях масштабной сетки. Затем рассчитывают амплитуду напряжения по формуле

U_m = ,

где К - положение указателя лимба масштаба вертикальной развертки осциллографа (Дел./ТВольт).

Входное напряжение снимается с контрольной точки Х2, вы­ходной - с контрольной точки Х4.

Порядок проведения исследования

l. 1 Переключателем "кГц (α)" установить частоту 1 кГц (на­жатием соответствующей кнопки).

1.2. Штекер осциллографа установить в контрольное гнездо Х2 и с помощью ручки ‘E_Г’ установить амплитуду напряжения U_{вх m}, равную 0.05 В.

1. 3. Установить штекер осциллографа в контрольное гнездо Х4 и измерить амплитуду выходного напряжения U_{вых m}. Измерения провести для трех оговоренных выше случаев. Результаты измерений занести в первую колонку табл. 1.

1. 4. При установленном штекере осциллографа в контрольном гнезде Х4 и отклю­ченной нагрузке R_H (кнопка S1 нажата, кнопка S2 отжата) плавно изменять входное напряжение до максимального значения, обеспечи­ваемого стендом, и обратить внимание на появление искажений на синусоиде при больших значениях входного напряжения при подключенном конденсаторе C_Э. Зафиксировать и измерить амплитуду входного сигнала, при которой на синусоиде выходного напряжения начинают появ­ляться искажения выходного сигнала, а затем измерить амплитуду выходного напряжения для трех оговоренных выше случаев.

Результаты измерений для этого уровня входного сигнала за­нести в третью колонку табл. 1.

1.5. Измерить амплитуды входного и выходного напряжений (для трех случаев) при максимальном значении входного напряжения, обеспечи­ваемого стендом. Результаты этих измерений занести в пятую колонку табл.1.

Таблица 1

Режим	UВХ m, B
Сэ вкл RН вкл	UВЫХ m, B
	Кu
Сэ вкл RН откл	UВЫХ m, B
	Кu
Сэ откл RН вкл	UВЫХ m, B
	Кu

1.6. Во вторую и четвертую колонки занести данные измерений входного и выходного напряжений (для трех случаев) при промежуточных уровнях входного сигнала.

1.7. Рассчитать значения коэффициента усиления по формуле

К_u = U_{вых m} / U_{вх m}

Результаты расчета занести в табл. 1.

1.8. Построить графики зависимостей

U_{вых m} =f(U_{вх m}) и K_u =f (U_{вx m}).

На одном рисунке приводятся зависимости для трех случаев каждого из этих параметров.

Объяснить построенные зависимости и вид осциллограмм выходного напряжения.