Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет – УПИ"

Исследование влияния отрицательной обратной связи на характеристики и параметры усилительного каскада

Методическая разработка к лабораторной работе № 3 по курсу

"Схемотехника аналоговых электронных устройств"

для студентов всех форм обучения

направления 552500 – Радиотехника;

направления 654200 – Радиотехника:

специальностей 200700 – Радиотехника;

201600 – Радиоэлектронные системы;

направления 654400 – Телекоммуникации:

специальностей 201200 – Средства связи с подвижными объектами;

200900 – Сети связи и системы коммутации

Екатеринбург

2007

УДК 621.375

Составители В.Г. Важенин, Ю.В. Марков

Научный редактор доц., канд. техн. наук В.К. Рагозин

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА: Мето-дическая разработка к лабораторной работе № 3 по курсу "Схемотехника ана-логовых электронных устройств" / В.Г. Важенин, Ю.В. Марков. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2007. 28 с.

Методические указания содержат описание целей и задач работы, описа-ние лабораторной установки, задания на теоретическую и экспериментальную части лабораторной работы по исследованию влияния отрицательной обратной связи на параметры и характеристики усилительного каскада на биполярном транзисторе в схеме включения с ОЭ, методические рекомендации по расчету и выполнению работы, перечень вопросов для самопроверки.

Библиогр.: 7 назв. Табл. 1. Рис. . Прил. 2.

Подготовлено кафедрой "Радиоэлектроника информационных систем".

© ГОУ ВПО "Уральский государственный

технический университет" – УПИ", 2007

Введение

Цель работы

Исследование влияния отрицательной обратной связи (ООС) на основные параметры и характеристики усилительного каскада при включении биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером: коэффициент усиления по направлению, амплитудную и амплитудно-частотные характеристики, граничные частоты, входное и выходное сопротивления.

Краткое содержание работы

1. Изучение теоретических вопросов использования ООС для улучшения характеристик и параметров усилительных каскадов.

2. Расчет параметров и выбор элементов усилительных каскадов с ООС.

3. Оформление домашнего расчетного задания (предъявляется преподавателю каждым студентом перед работой).

4. Изучение содержания и методики экспериментального исследования усилительных каскадов с ООС.

5. Проведение экспериментальных исследований в лаборатории.

6. Обработка и анализ результатов экспериментальных исследований.

7. Оформление отчета по лабораторной работе (1 отчет на бригаду).

8. Индивидуальная защита отчёта по лабораторной работе.

1. Описание лабораторной установки

   1. Состав рабочего места

Каждое рабочее место в лаборатории оборудовано универсальным лабораторным стендом и следующими стандартными радиоизмерительными приборами: генератор сигналов ГЗ-112, осциллограф С1-93, вольтметр постоянного и переменного тока В7-26. Рабочее место рассчитано на бригаду из 2-4 студентов.

2. Описание лабораторного стенда и платы «Усилительный каскад на биполярном транзисторе с оос» к лабораторной работе № 3

Стенд является универсальным, обеспечивает весь комплекс лабораторных работ по курсу «Схемотехника аналоговых электронных устройств».

Лабораторный стенд включает:

1. Блок питания, который обеспечивает четыре выходных напряжения: 15 В при токе нагрузки до 0,1 А,6,3 В при токе нагрузки до 1 А.

На задней панели стенда располагаются гнезда для контроля и регулировки напряжений источников питания.

Рис. 1. Общий вид лабораторного стенда

2. Блок измерителей и индикаторов (два цифровых вольтметра), обеспечивающих измерение и индикацию амплитуды сигналов на входе и выходе исследуемого устройства в двух режимах: постоянного тока и переменного тока.

Индикаторы амплитуды сигналов (И1, И2) и переключатели режима измерения («~», «0,2 В», «2 В», «20 В») цифровых вольтметров установлены на передней панели лабораторного стенда (рис. 1).

Измерительные входы цифровых вольтметров через соединительный разъем выведены на плату с исследуемым устройством.

3. Исследуемое устройство на съемных платах.

Плата с исследуемым устройством, соответствующая номеру выполняемой лабораторной работы, вставляется в гнезда соединительного разъема.

На задней панели лабораторного стенда установлены маркированные байонетные разъемы, к которым подключаются соответствующие контрольно-измерительные приборы. Измерительные входы приборов через соединительный разъем также выведены на съемную плату (рис. 1).

Схема платы «Усилительного каскада на биполярном транзисторе с обратной связью» приведена на рис. 2.

На плате установлен биполярный транзистор VT(КТ312Б) с потенциометромR_Б(10 – 680 кОм), постоянно включенным между базой транзистора и гнездом +(+15 В), а также выполнена разводка (на рис. 2 – сплошные линии, на плате – линии черного цвета). Все остальные элементы схемы, обозначенные на рисунке пунктиром (на плате – красным цветом), – навесные, за исключением конденсатора, встроенного в плату. Навесные элементы устанавливаются на плату при сборке исследуемой схемы.

К схеме подведено напряжение питания + (+15 В). На плату выведены гнезда источника питания, генератора, осциллографа, внешнего вольтметра и цифровых вольтметров стенда, причем, входы внешнего вольтметра включены параллельно с входами цифровых вольтметров.

Рис. 2. Плата стенда «Усилительный каскад на биполярном транзисторе с обратной связью»

Все гнезда на макете, обозначенные , соединены с корпусом постоянно.

Рекомендуется схема питания с фиксированным током базы. Возможно также включение транзистора и с фиксированным напряжением на базе транзистора.

Для обеспечения требуемого линейного режима работы транзистора необходимо выставлять на коллекторе напряжение примерно U_к=/2.

Измерения по постоянному току можно проводить с помощью или цифровых вольтметров стенда, внешнего вольтметра, или, используя открытые входы осциллографа (предпочтителен последний вариант).

Величины сопротивления в цепи коллектора и сопротивления нагрузкиR_нвыбираются по номеру бригады в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Номер стола	1	2	3	4	5	6	7	8
, кОм	0,75	1,1	2,2	1,3	1,8	2,0	1,6	0,82
, кОм	2,0	3,8	1.2	2,7	2,2	3,3	2,5	1,8

Сопротивление источника сигнала выбирается равным =1 кОм.

Емкости связи равны: = 47,0 мкФ;= 0,1 мкФ. Емкость нагрузки= 1 нФ. Величина емкости С_ОСзависит от вида ООС.

Емкость постоянно включена в плате, а,,ивключаются в схему при сборке усилительных каскадов.

Основные параметры транзистора КТ312Б приведены в Прил. 1 .