ЭМПТ_Лаб4_03
.pdfЭлектроника и МПТ, методические указания к лабораторным работам, ШКОЛА Н.Ф. |
11 |
3.2.1. Для схемы (П.,рис.1.) рассчитать показатели (KO,RВХ, RВЫХ, τ B, fB, П, СВХ.ДИН,
fH, tФ, tИ∆ =0,15) усилительного каскада ОЭ для С1=20 мкФ, С1=4,7 мкФ,
С3=10 мкФ, С3=47мкФ, С4=50 пФ, С4=500 пФ, С4=1000пФ.
3.2.2.Для схемы (П.,рис.1.) в системе Micro-CAP6 провести моделирование каскада, используя для этого файл схем LAB4_1.CIR из каталога DATA. Получить частотные (режим Analysis AC...) и переходные (режим Analysis
Transient...) характеристики каскада. Для изменения значений элементов С1, С3, C4 использовать многовариантный режим расчетов Stepping.
Провести измерение необходимых, рассчитанных по пункту 3.1.1. величин, используя режим электронного курсора. Результаты занести в рабочий лабораторный журнал.
3.3. Рассчитать параметры усилительного каскада ОЭ с эмиттерной высокочастотной коррекцией по его схеме (приложение, рис.П2.)
3.3.1. Для схемы (рис.П2.) рассчитать все показатели (K*O,R*ВХ, RВЫХ, τ *B, f*B tФ,, П,
С*ВХ.ДИН,, f*H, tИ∆ =0,15, C5) усилительного каскада ОЭ для С1=20 мкФ,
С3=47мкФ, С4=500 пФ.
3.3.2.Для схемы (П.,рис.2.) в системе Micro-CAP6 провести моделирование каскада, используя для этого файл схем LAB4_2.CIR из каталога DATA. Получить частотные (режим Analysis AC…) и переходные (режим Analysis Transient..) характеристики каскада. Для изменения значений элементов С5 использовать многовариантный режим расчетов Stepping.
Провести измерение необходимых, рассчитанных по пункту 3.3.1. величин, используя режим электронного курсора. Результаты занести в рабочий лабораторный журнал.
3.4. Рассчитать параметры усилительного каскада ОЭ с местной последовательной отрицательной ОС по току (приложение, рис.3.)
3.4.1. Для схемы (П.,рис.3.) рассчитать все показатели (K*O, R ВХ ,RВЫХ, τ *B, f*B, tФ, П,
С*ВХ.ДИН, f*H, , tИ∆ =0,15, C51) усилительного каскада ОЭ для С1=20 мкФ,
С4=50 пФ.
3.4.2. Для схемы (П.,рис.3.) в системе Micro-CAP6 провести моделирование каскада, используя для этого файл схем LAB4_3.CIR из каталога DATA. Получить частотные (режим Analysis AC…) и переходные (режим Analysis Transient...) характеристики каскада. Для изменения значений элементов С51 использовать многовариантный режим расчетов Stepping. Провести измерение необходимых, рассчитанных по пункту 3.4.1. величин, используя режим электронного курсора. Результаты занести в рабочий журнал.
4. Рабочее задание
4.1. Исследовать схему каскада ОЭ.
4.1.1. Собрать схему рис.П1, используя принципиальную схему, перечень элементов к ней, схему размещения элементов на макетной плате (схема на транзисторе VT1). Убедиться, что перемычка Р9 в схеме установлена.
Занести в лабораторный журнал образец ссылки на новые элементы.
4.1.2. Экспериментально определить параметры стационарного режима (режим по постоянному току). Занести результаты измерений в рабочий журнал. Сравнить с результатами моделирования схемы. Сделать выводы.
4.1.2. Экспериментально определить максимальную линейную амплитуду Um- отрицательной полярности и максимальную линейную амплитуду Um+ положительной полярности напряжения выходного сигнала.
Электроника и МПТ, методические указания к лабораторным работам, ШКОЛА Н.Ф. |
12 |
Определить по результатам моделирования схемы из файла LAB4_1.CIR из каталога DATA малосигнальные параметры усилительного каскада: KO, fB, tФ
П, fH, , tИ∆ =0,15 в зависимости от:
Емкости конденсатора связи С1=20 мкФ, С1=4,7 мкФ,
|
Емкости блокирующего конденсатора |
в эмиттерной цепи С3=10 мкФ, |
|||||||
|
С3=47мкФ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Емкости нагрузки С4=50 пФ (емкость пробника осциллографа), С4=500 пФ. |
||||||||
|
Занести результаты измерений в рабочий журнал. |
|
|
|
|||||
4.2. Исследовать схему каскада ОЭ с эмиттерной высокочастотной коррекцией. |
|||||||||
4.2.1. Собрать |
схему рис.П2, |
используя |
принципиальную схему, |
перечень |
|||||
|
элементов к ней, схему размещения элементов на макетной плате |
(схема на |
|||||||
|
транзисторе VT1). Исключить из схемы перемычку Р9. |
|
|
||||||
4.2.2. Измерить АЧХ каскада для С1=20 мкФ, С3=47мкФ, С4=500 пФ. |
|
||||||||
|
Экспериментальные точки нанести на один график с теоретическими, |
||||||||
|
полученными в п. 3.2.2. |
|
|
|
|
|
|
||
Сравнить полученные результаты и сделать выводы. |
|
амплитуду Um- |
|||||||
4.2.3. |
Экспериментально |
определить максимальную |
линейную |
||||||
|
отрицательной полярности |
и максимальную линейную амплитуду Um+ |
|||||||
|
положительной полярности напряжения выходного сигнала. |
|
|
||||||
|
Экспериментально |
определить малосигнальные параметры |
усилительного |
||||||
|
каскада: KO, fB, tФ, П, fH, , tИ∆ =0,15 в зависимости от емкости нагрузки каскада |
||||||||
|
С4=50пФ и 500 пФ. Подбором емкости корректирующего конденсатора в |
||||||||
|
эмиттерной цепи С5=0, 10 нФ, 22нФ, 33нФ определить по ПХ каскада его |
||||||||
|
верхнюю граничную частоту |
и рассчитать площадь усиления П в режиме |
|||||||
|
апериодической ПХ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Занести результаты измерений в рабочий журнал. |
|
|
|
|||||
|
Сравнить полученные результаты и сделать выводы. |
|
|
||||||
4.3. Исследовать схему каскада ОЭ с местной отрицательной ОС по току. |
|
||||||||
4.3.1. Собрать |
схему рис.П3, |
используя |
принципиальную схему, |
перечень |
|||||
|
элементов к ней, схему размещения элементов на макетной плате |
(схема на |
|||||||
|
транзисторе VT1). Установить в схему перемычку Р9. Исключить из схемы |
||||||||
|
блокирующий конденсатор С3. |
|
|
|
амплитуду Um- |
||||
4.3.2. |
Экспериментально |
определить максимальную |
линейную |
||||||
|
отрицательной полярности |
и максимальную линейную амплитуду Um+ |
|||||||
|
положительной полярности напряжения выходного сигнала. |
|
|
||||||
|
Экспериментально |
определить малосигнальные параметры |
усилительного |
||||||
|
каскада: KO, fB, tФ П, fH, , tИ∆ |
=0,15 |
в зависимости от емкости нагрузки С4=50пФ |
||||||
|
и 500 пФ. Подбором емкости корректирующего конденсатора в эмиттерной |
||||||||
|
цепи С51=0, 220 пФ, 300 пФ определить по ПХ каскада его верхнюю |
||||||||
|
граничную |
частоту |
и |
рассчитать |
площадь |
усиления |
П в режиме |
||
апериодической ПХ.
Занести результаты измерений в рабочий журнал. Сравнить полученные результаты и сделать выводы.
5. Вопросы
5.1. Назовите элементы схемы с эмиттерным резистором, задающие рабочий ток транзистора.
5.2.Почему необходимо стабилизировать рабочую точку активного элемента?
5.3.Как построить линию нагрузки на графике выходных ВАХ транзистора?
5.4.Какой режим усилительного каскада называется малосигнальным и почему?
Электроника и МПТ, методические указания к лабораторным работам, ШКОЛА Н.Ф. |
13 |
5.5.Назовите искажения, которые вносит усилитель в режиме малого сигнала.
5.6.Назовите основные характеристики и параметры усилительного каскада.
5.7.Дайте характеристику режиму большого сигнала усилителя и вносимым усилителем искажениям.
5.8.Предложите схему измерения входного сопротивления каскада.
5.9.Предложите способ измерения выходного сопротивления усилителя.
5.10. |
Приведите и поясните эквивалентные схемы каскада ОЭ для различных |
||
диапазонов частот. |
|
||
5.11. Перечислите цепи, влияющие на АЧХ каскада ОЭ в области н.ч. |
|
||
5.12. |
Опишите влияние местной отрицательной ОС в каскаде ОЭ |
на его |
|
показатели. |
|
|
|
5.13. |
Поясните |
принцип высокочастотной коррекции каскада ОЭ |
малой |
эмиттерной емкостью. |
|
||
6. Требования к отчету
Отчет выполняется индивидуально каждым студентом в соответствии с требованиями СТП и должен содержать следующие разделы 1. Название и цель работы.
2.Краткая характеристика лабораторного и измерительного оборудования.
3.Результаты теоретических расчетов.
4.Краткое описание методик измерения, экспериментальные результаты и результаты их обработки, их сравнение с данными теоретических расчетов,
выводы. Результаты следует помещать в таблицы и представлять в виде графиков. Табличные данные должны содержать результаты расчетов, моделирования в системе Micro-CAP6 и экспериментальные данные
5.Оценка погрешностей.
6.Заключение.
Библиографический список
1. Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: Учебник для вузов-2-е издание, исправ. -М.: Горячая линия-
Телеком, 2001.-320с.
2.Ногин В.Н. Аналоговые электронные устройства. - М.: Радио и связь.
1992.-304с.
3.Войшвилло Г.В. Усилительные устройства. -М.: Радио и связь. 1983.-264с.
Электроника и МПТ, методические указания к лабораторным работам, ШКОЛА Н.Ф. |
14 |
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рис1.
Рис.2.
Электроника и МПТ, методические указания к лабораторным работам, ШКОЛА Н.Ф. |
15 |
Рис.3.
Перечень элементов к схеме ЛР №4
Обозначение |
Наименование |
Количество |
Примечание |
|
Конденсаторы |
|
|
С1, С2 |
К50-35-16В-22 мкФ |
2 |
|
С3 |
К53-19-20В-47 мкФ +-20% |
1 |
|
С3-1 |
К53-19-16В-10 мкФ +-20% |
1 |
|
С4 |
К10-17 -а- М750-510 пФ +-10% |
1 |
|
С4-1 |
К10-17 -а- М1500-1000 пФ +-10% |
1 |
|
С5 |
КМ-5б-19-Н30-0,022 мкФ |
1 |
10 нФ, 33 нФ |
С6 |
К10-17 -а- М1500-1000 пФ +-10% |
1 |
Подбор, 220пФ |
|
|
|
параллельно |
С51 |
КМ-5б-19-М75-220 пФ +-10% |
1 |
Подбор, |
|
|
|
4/22пФ |
|
Резисторы |
|
|
R1 |
C2-23-0,125-10 кОм +-5% |
1 |
|
R2, R3 |
C2-23-0,125-2 кОм +-5% |
2 |
|
R4 |
C2-23-0,125-510 Ом +-5% |
1 |
|
R5 |
C2-23-0,125-49,9 Ом +-5% |
1 |
|
R9 |
C2-23-0,125-2 кОм +-5% |
1 |
|
|
|
|
|
|
Транзисторы |
|
|
VT1 |
КТ3102Б |
1 |
|
Электроника и МПТ, методические указания к лабораторным работам, ШКОЛА Н.Ф. |
16 |
РАЗМЕЩЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4 НА МАКЕТНОЙ ПЛАТЕ
Рис.4.
Рис. 5.
Электроника и МПТ, методические указания к лабораторным работам, ШКОЛА Н.Ф. |
17 |
Рис. 6.
Рис.7.
