Пояснения к графикам (выходная цепь)
Исходя из построенных графиков и данных таблицы видно, что при увеличении сопротивления базы Rб коэффициент усиления выходной цепи падает.
Это
происходит, потому что при увеличении
сопротивления Rб падает ток покоя базы,
рабочая точка смещается вниз, уменьшается
коллекторный ток. Из-за этого уменьшается
крутизна
,
которая уменьшает коэффициент усиления:
.
Нижняя
граничная частота входной цепи при этом
уменьшается, так как растет входное
сопротивление транзистора
что приводит к уменьшению верхней
граничной частоты:
и увеличению коэффициента передачи
входной цепи
.
Так
как ранее было выяснено, что с увеличением
сопротивления Rб крутизна транзистора
падает, то можно сказать, что также будет
уменьшатся постоянная времени выходной
цепи
,
которая в свою очередь будет увеличивать
верхнюю граничную частоту выходной
цепи
=
.
Изменения
нижней граничной частоты выходной цепи
=
не наблюдаются, т.к. на нижнюю постоянную
времени выходной цепи
ничто не влияет.
Пояснения к графикам (входная цепь)
Можно
заметить, что с увеличением Rб уменьшается
верхняя граничная частота входной цепи.
Происходит это потому, что коэффициент
усиления выходной цепи падает и из-за
этого уменьшается входная динамическая
емкость:
,
которая, в свою очередь, вносит меньшие
искажения в работу усилителя и увеличивает
верхнюю граничную частоту входной цепи:
.
Нижняя
граничная частота входной цепи при этом
уменьшается, так как растет входное
сопротивление транзистора
,
что приводит к уменьшению верхней
граничной частоты:
и увеличению коэффициента передачи
входной цепи
.
Схема регулировки усиления изменением глубины обратной связи
Затем была исследована схема, представленная на рисунке 1.9.
Рисунок 1.8 – Схема регулировки усиления изменением глубины обратной связи
По сравнению с предыдущей схемой, в данную схему было добавлено сопротивление эмиттера Rэ, которое является регулировочным.
Для дальнейшей работы необходимо было рассчитать следующие значения:
Глубина регулировки усиления:
Эквивалентное сопротивление:
Крутизна транзистора:
Регулировочное сопротивление:
Однако, так как значение регулировочного резистора получилось слишком маленьким, то в ходе эксперимента изменялись в диапазоне Rэ = 1…4 Ом, чтобы разница в изменении коэффициента усиления была более заметна.
Был снят ряд характеристик, представленных в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Исследование влияния изменения режима на коэффициент усиления и полосу пропускания каскада
Rрег, Ом |
1 |
2 |
3 |
4 |
Uвх
mV |
3,1 |
3,25 |
3,3 |
3,4 |
Uвых mV |
337 |
288 |
251 |
222 |
Квх, раз |
0,78 |
0,81 |
0,83 |
0,86 |
Квых, раз |
108 |
87,6 |
75 |
65,3 |
fв вх, МГц |
2,81 |
3,16 |
3,7 |
4,4 |
fв вых, МГц |
38,4 |
42,7 |
49,3 |
55,2 |
fн вх, Гц |
23,7 |
20 |
18,6 |
15 |
fн вых, МГц |
5,6 |
5,6 |
5,6 |
5,6 |
Далее были построены графики следующих зависимостей:
Коэффициент передачи от регулировочного сопротивления (рисунок 1.10), коэффициент усиления каскада Квых от регулировочного сопротивления (рисунок 1.11), верхняя и граничная частота выходной и входной цепей от регулировочного сопротивления (рисунки 1.12 и 1.13), нижняя граничная частота входной и выходной цепей от регулировочного сопротивления (рисунки 1.14 и 1.15).
Рисунок 1.9 – Зависимость коэффициента передачи входной цепи Квх от Rрег
Рисунок 1.10 – Зависимость коэффициента передачи выходной цепи Квых от Rрег
Рисунок 1.11 – Зависимость fввх от Rрег
Рисунок 1.12 – Зависимость fв вых от Rрег
