Скачиваний:
43
Добавлен:
15.03.2015
Размер:
1.5 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГОБУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича»

Факультет радиотехнологий связи

Кафедра конструирования и производства радиоэлектронных средств

Учебная дисциплина "Математическое моделирование электронных средств"

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №9: «ИССЛЕДОВАНИЕ транзисторных усилителей напряжения»

Выполнил: Иванов И.Н., РК-21 _____________ (подпись)

2 июня 2014 г.

Работу принял:

профессор, д.в.н. Боев В.Д.

_______________________

(отметка о зачете)

_____________ (подпись)

“___”___________2014 г.

Цель работы:

Исследование коэффициента усиления по напряжению в усилителях с общим эмиттером и общим коллектором. Определение фазового сдвига сигналов в усилителях. Измерение входного и выходного сопротивлений усилителей и исследование их влияния на коэффициент усиления по напряжению. Анализ влияния нагрузки на коэффициент усиления по напряжению. Исследование влияния разделительного конденсатора на усиление переменного сигнала.

Выполнение лабораторной работы:

  1. Исследование усилителя с общим эмиттером (1):

    1. Исходные данные:

    1. Результаты расчетов:

Определение напряжения на базе:

Определение напряжения на эмиттере:

(для n-p-n транзистора)

Определение тока покоя:

Определение напряжения покоя:

Проверка на правильность резисторов:

Определение частотного диапазона схемы:

Определение выходного сопротивления схемы:

Схема работает на нагрузку:

Определение коэффициента усиления схемы:

    1. Результаты опыта:

Рисунок 1: Схема работы усилителя с общим эмиттером

Рисунок 2: Осциллограмма на частоте 1 кГц

Рисунок 3: Показания мультиметров на частоте 1 кГц

Рисунок 4: Искажения сигнала на частоте 1 кГц

Таблица 1

f, Гц

Ku (вых), В

Вх. сигнал, В

20

0,895

0,141

1000

1,233

0,141

5000

1,234

0,141

10000

1,234

0,141

20000

1,234

0,141

30000

1,234

0,141

40000

1,235

0,141

Рисунок 5: АЧХ усилителя с общим эмиттером

  1. Исследование усилителя с общим эмиттером (2):

    1. Исходные данные:

C1 = C2 = 1мкФ

С3 = 470 мкФ

R1 = 10 кОм

R2 = Rк = 2 кОм

Rэ = 660 Ом

Rн = 200 кОм

RD = 1 кОм

V1 =18В

    1. Результаты расчетов:

  • Измерения для начальной схемы:

Амплитуда входного напряжения: 0,014142 В.

Амплитуда выходного напряжения: 3,164 В.

Определение разности фаз входного и выходного сигналов:

Определение коэффициента усиления усилителя по напряжению:

Определение тока эмиттера:

Коэффициент усиления каскада по напряжению:

  • Измерения при подключенном резисторе RD:

Амплитуда входного напряжения: 0,014142 В.

Амплитуда выходного напряжения: 1,208 В.

Определение коэффициента усиления усилителя по напряжению:

Определение напряжения:

Uб = 0,029 мВ

Определение коэффициента усиления по напряжению усилительного каскада:

Входной ток по закону Кирхгофа.

Определение входного сопротивления усилителя.

  • Замыкаем ключом резистор RD (отключаем RD):

Амплитуда входного напряжения: 0,014142 В.

Амплитуда выходного напряжения: 1,596 В.

Определение коэффициента усиления усилителя по напряжению:

  • Устанавливаем номинал резистора:

Убираем шунтирующий конденсатор С3.

Схема не работает. Multisim выдает ошибку.

    1. Результаты опыта:

Рисунок 6: Схема усилителя с общим эмиттером (2) на частоте 1 кГц и неподключенным RD

Рисунок 7: Осциллограмма на частоте 1 кГц усилителя с общим эмиттером (2) и неподключенным RD

Рисунок 8: Мультиметры на частоте 1 кГц усилителя с общим эмиттером (2) и неподключенным RD

Рисунок 9: Схема усилителя с общим эмиттером (2) на частоте 1кГц и подключенной RD

Рисунок 10: Осциллограмма на частоте 1 кГц. в схеме усилителя с общим эмиттером (2) и подключенным RD

Рисунок 11: Мультиметры на частоте 1 кГц. в схеме усилителя с общим эмиттером (2) и подключенным RD

Рисунок 12: Схема усилителя с общим эмиттером (2) на частоте 1кГц и неподключенным RD с Rн = 2 кОм

Рисунок 13: Осциллограмма на частоте 1 кГц. в схеме усилителя с общим эмиттером (2) и неподключенным RD с Rн = 2 кОм

Рисунок 14: Мультиметры на частоте 1 кГц. в схеме усилителя с общим эмиттером (2) и неподключенным RD с Rн = 2 кОм

Рисунок 15: Ошибка при работе усилителя с общим эмиттером (2) на частоте 1кГц и не подключенной RD с Rн = 200 кОм с убранным конденсатором C3

  1. Исследование усилителя с общим коллектором:

    1. Исходные данные:

C1 = C2 = 1мкФ

R1 = 20кОм

R2 = 2 кОм

Rэ = 5 кОм

Rн = 1 кОм

RD = 10 кОм

V1 =10В

    1. Результаты расчетов:

  • Измерения для начальной схемы:

Измерение напряжения UБ = 0,000009 В.

Измерение тока Iэ = 0,000043 А.

Измерение напряжения Uэ = 0,216 В.

Амплитуда входного напряжения: 0,014142 В.

Амплитуда выходного напряжения: 0,008095 В.

Определение коэффициента усиления усилителя по напряжению:

Определение разности фаз входного и выходного сигнала:

  • Измерения при подключенном резисторе RD:

Амплитуда входного напряжения: 0,014142 В.

Амплитуда выходного напряжения: 0,005232 В.

Определение входного тока по закону Кирхгофа:

Определение входного сопротивления усилителя:

  • Измерения при отключенном резисторе RD:

Изменяем номинал Rн на 200 кОм.

Напряжение холостого хода:Uхх(200кОм) = 12,544 мВ

Изменяем номинал Rн на 200 Ом.

Амплитуда выходного напряжения(200Ом) = 3,263 мВ

Рисунок 15: Схема усилителя с общим коллектором на частоте 1кГц и неподключенным RD

Рисунок 16: Осциллограмма на частоте 1 кГц. в схеме усилителя с общим коллектором и неподключенным RD

Рисунок 17: Мультиметры на частоте 1 кГц. в схеме усилителя с общим коллектором и неподключенным RD

Рисунок 18: Схема усилителя с общим коллектором на частоте 1кГц и подключенным RD

Рисунок 19: Осциллограмма на частоте 1 кГц. в схеме усилителя с общим коллектором и подключенным RD

Рисунок 20: Мультиметры на частоте 1 кГц. в схеме усилителя с общим коллектором и подключенным RD

Рисунок 21: Схема усилителя с общим коллектором на частоте 1кГц и неподключенным RD с Rн = 200 кОм

Рисунок 22: Схема работы усилителя с общим коллектором на частоте 1кГц и неподключенным RD с Rн = 200 Ом

Рисунок 23: Мультиметры на частоте 1 кГц. в схеме усилителя с общим коллектором и неподключенным RD с Rн = 200Ом

Выводы по проделанной работе:

В данной лабораторной работе был исследован коэффициент усиления по напряжению в усилителях с общим эмиттером и общим коллектором. Определен фазовый сдвиг сигналов в усилителях. Измерив входное и выходное сопротивления усилителей, было исследовано их влияния на коэффициент усиления по напряжению. Также был проведен анализ влияния нагрузки на коэффициент усиления по напряжению и исследовано влияние разделительного конденсатора на усиление переменного сигнала.

Санкт-Петербург

2014 г.

Соседние файлы в папке Математическое моделирование электронных средств 09
  • #
    15.03.20151.5 Mб4309.docx
  • #
    15.03.2015151.42 Кб45_Исследование усилителя с общим коллектором.ms12
  • #
    15.03.2015939.49 Кб41_Исследование усилителя с общим эмиттером_(1).ms12
  • #
    15.03.2015470 Кб38_Исследование усилителя с общим эмиттером_(2).ms12