Содержание отчета
1 Название работы.
2 Цель работы.
3 Схемы усилительных каскадов опытов 1-4, результаты измерений, расчетные формулы, осциллограммы.
4 Таблицы.
5 Построенные по измеренным данным амплитудные характеристики.
6 Выводы.
Контрольные вопросы
1 Биполярный транзистор, его устройство и принцип действия.
2 Входная и выходная характеристика биполярного транзистора.
3 h – параметры транзистора.
4 Схемы включения биполярного транзистора.
5 Усилительный каскад с ОЭ: схема, работа, назначение элементов.
6 Усилительный каскад с ОК: схема, работа, назначение элементов.
7 Полевой транзистор, его устройство и принцип действия.
8 Характеристики полевого транзистора.
9 Усилительный каскад с общим истоком (ОИ): схема, работа.
10 Усилительный каскад с общим стоком (ОС): схема, работа.
11 Сравнительная характеристика различных усилительных каскадов. Область их применения.
12 Как определяется коэффициент усиления каскадов?
13 Как определяется входное сопротивление каскадов?
14 Как определяется выходное сопротивление каскадов?
15 Что такое рабочая точка усилительного каскада и как она устанавливается (на примере каскада с ОЭ)?
Приложение
1 Расчет входного и выходного сопротивлений усилительных каскадов на биполярном транзисторе.
Для схемы с ОЭ:
;
.
Для схемы с ОК:
;
.
В лабораторной работе исследуются усилительные каскады на биполярном транзисторе типа КТ503А, справочные данные которого:
;
h21
= 120.
Параметры схемы с ОЭ:
.
2 Расчет входного и выходного сопротивлений усилительных каскадов на полевом транзисторе.
Для схемы с ОИ:
;
.
Для схемы с ОС:
;
.
В лабораторной работе исследуются усилительные каскады на полевом транзисторе типа КП303Е, справочные данные которого:
.
Параметры схемы с ОИ:
;
.
Параметры схемы с ОС:
;
.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ С
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЕМ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Ознакомление с функциональными схемами на операционном усилителе (ОУ).
ЗАДАНИЕ
1 Ознакомление с микросхемой операционного усилителя – электрической схемой, основными параметрами схемы, маркировкой выводов.
2 Исследовать схему умножения на постоянный коэффициент, содержащую ОУ (решающий масштабный ОУ).
3 Исследовать сумматор на ОУ. Из опыта и расчета получить величину входного напряжения при заданных напряжениях на двух–трех входах.
4 Исследовать схему интегратора на ОУ. Опытным путем получить осциллограммы входного и выходного напряжений, подключая к входу генератор прямоугольных импульсов напряжения.
5 Исследовать дифференциатор, интегратор и активный полосовой фильтр на ОУ. Построить их амплитудно-частотные характеристики.
Основные теоретические положения
Операционный усилитель это усилитель напряжения с большим коэффициентом усиления К=103–105 (60–100 дБ), высоким входным (десятки–сотни МОм) и малым выходным (единицы–десятки Ом) сопротивлением в широком диапазоне частот (0–100 МГц), который охвачен глубокой отрицательной обратной связью.
Операционные усилители широко используются в устройствах автоматики, вычислительной, измерительной техники и др.
На основе операционного усилителя путем подключения во внешние цепи усилителя дополнительных элементов – конденсаторов, резисторов, транзисторов, диодов, возможно получение различных решающих усилителей, импульсных генераторов, триггеров, стабилизаторов.
В приближенных расчетах таких устройств операционный усилитель является идеальным: коэффициент усиления напряжения (без цепи обратной связи) бесконечно большой:
.
Входное сопротивление усилителя бесконечно велико (i вх. ус 0):
R вх. ус .
Выходное сопротивление усилителя мало:
R вых. ус 0.
В данной работе рассматриваются вопросы, связанные с применением операционного усилителя в решающих устройствах, выполняющих различные математические операции: умножение, сложение, дифференцирование, интегрирование.