Лабораторная работа № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЯ

НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ НА ТРАНЗИСТОРЕ

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Изучить назначение элементов схемы и работу однокаскадного усилителя низкой частоты на маломощном транзисторе.

1. Освоить методику снятия основных характеристик.

1. Определить коэффициент усиления экспериментальным и расчетным путем.

2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Усилитель низкой частоты (УНЧ), выполненный по схеме с общим эммитером, смонтирован на вертикальном стенде и снабжен гнездами для внешних подключений. Включение стенда производится тумблером Т₁“Питание усилителя”. Параметры элементов схемы можно изменить тумблерамиТ₂, Т₃, Т₄, Т₅, Т₆, переключателемSи резистором R₂.

Усиливаемый сигнал синусоидальной формы подается на вход усилителя от генератора звуковой частоты ГЗ-111. Генератор позволяет регулировать амплитуду U_{m вх}и частоту сигнала. Для контроля формы входного и выходного напряжений используется осциллограф С1-68. Величина входного напряжения измеряется вольтметром В3-38Б. Выходное напряжение усилителя измеряется цифровым вольтметром В7-22А.

На схеме усилителя (рис.6.1) приняты следующие обозначения:

VT	—	транзистор, усилительный элемент.
Eп	—	источник питания усилителя. За счет энергии источника осуществляется усиление сигнала.
R1; R2	—	делитель напряжения. Фиксирует потенциал базы и совместно с резистором Rэ определяет рабочую точку покоя транзистора.
Rк	—	резистор коллекторной нагрузки. С его помощью создается выходное напряжение.
Rэ	—	резистор в эмиттерной цепи. Совместно с конденсатором Сэобразует узел температурной стабилизации транзистора.
Сэ	—	конденсатор в цепи эмиттера. Устраняет отрицательную обратную связь, возникающую за счет падения напряжения на резисторе Rэот переменной составляющей тока коллектора.
Свх	—	входной конденсатор. Защищает источник входного сигнала от воздействия постоянного напряжения на резисторе R2. Одновременно не допускает шунтирования резистораR2входным сопротивлением источника.
Rн	—	сопротивление внешней нагрузки. На нем выделяется выходное напряжение усилителя (усиленный сигнал) Um вых.
Ср	—	разделительный конденсатор. Задерживает постоянную составляющую коллекторного напряжения и пропускает на выход усилителя только полезный усиленный сигнал.
mA	—	миллиамперметр для измерения тока покоя коллектора Iкп.
A	—	микроамперметр для измерения тока покоя базы Iбп.
Кн	—	кнопка «закорачивания» микроамперметра.
Т1 Т6	—	тумблеры.
S	—	переключатель. Служит для изменения нагрузки усилителя.

3. Методические указание к выполнению экспериментальной части

1. Получить у преподавателя вариант задания и тумблерами установить на стенде указанные в таблице 6.1 номиналы резисторов и конденсаторов.

2. Подготовить к работе генератор синусоидальных сигналов низкой частоты ГЗ-111.

Для этого:

• установить переключатель «Множитель» в положение 10;

• лимб плавной регулировки частоты «Hz» вывести на отметку100круглой шкалы;

• ручку «Регулировка вых.» вывести в крайнее положение поворотом против движения часовой стрелки;

• штекером аттенюатора установить предел 0 dB;

• переключатель формы сигнала установить в положение ~;

• соединить кабелем гнезда «┴» и «0 dB» генератора с входными гнездами «а» и «в» на стенде усилителя через муфту «тройник»;

• включить шнур генератора в розетку 220 В и прогреть генератор 3-5 мин.

Таблица 6.1

Номер варианта задания	Тип транзистора	Еп В	Rн кОм	Rк кОм	Rэ кОм	R2 кОм	Ср мкФ	Сэ мкФ
1	МП 39	11	1,2	0,75	180	1,5	20	100
2	мп 39	11	1,2	0,68	200	1,5	20	100
3	мп 42б	11	1,2	0,75	200	1,5	20	100
4	гт 309а	8	2,4	0,68	180	1,5	20	100
5	мп 41а	11	0,75	0,68	180	1,5	20	100

3. Подготовить милливольтметр ВЗ-38Б для измерения входного напряжения усилителя Uвх. Для этого:

• установить предел измерения 100 mV ;

• используя муфту-тройник подключить вход милливольтметра к кабелю, соединяющему генератора ГЗ-111 с входными гнездами «а» и «в» усилителя;

mА

С_вх

С_э

С_р

R₁

R₂

R_н

R_э

R_к

Т₃

Т₆

Т₄

Т₅

Т₁

Т₂

S

VТ

Е_п

«a»

«b»

«c»

«d»

Кн

180 Ом

200 Ом

20 мкФ

1 мкФ

11 В

8 В

1

2

3

4

Рис.6.1. Принципиальная электрическая схема усилителя низкой частоты

• включить вилку шнура в розетку 220 В. Прогреть прибор 2-3 мин.

4. Для измерения выходного напряжения Uвых усилителя к гнездам «с» и «d» включается вольтметр В7-22А (предел 20 В, ~).

5. Подготовить к работе осциллограф С1-68. Для этого:

• на блоке «Усилитель У» поставить ступенчатый переключатель «Усиление» в положение 0,1v/см;

• ручку плавной регулировки на оси переключателя вывести в среднее положение;

• тумблер «Усилитель У» поставить в положение х10;

• на блоке «Развертка» рычажок «Время/См» поставить в положение х1 , переключатель «Длительность» установить в положение0,2 ms;

• на блоке «Синхронизация» поставить правый рычажок в положение «Внутр», а левый – в положение+;

• соединить кабелем «Вход У» осциллографа с дублирующими гнездами «с» и «d» усилителя;

• шнур осциллографа включить в розетку и поставить тумблер «Сеть» в верхнее положение. Прогреть осциллограф 3-5 мин.

Внимание!

Штекер кабелей с обозначением (масса) или (земля), а также имеющий более темную окраску или длину, должен подключаться к гнездуна корпусах всех приборов и устройств.

6. После проверки схемы преподавателем включить тумблер Т1 «Питание усилителя».

7. Измерить токи покоя базы и коллектора (соответствующими приборами на стенде) а также напряжение покоя между коллектором и эмиттером транзистора (цифровым вольтметром В7-22А). Перечертить характеристики транзистора со стенда.

8. Снять и построить характеристики усилителя:

• амплитудную;

• амплитудно-частотную;

• фазочастотную (по заданию преподавателя).