
- •Широкополосный усилитель
- •Реферат
- •Тема проекта: Широкополосный усилитель
- •Введение
- •Характеристики транзистора
- •Расчёт двухкаскадного усилителя
- •Исследование полосы пропускания
- •Исследование влияния сопротивления коллектора первого каскада на полосу пропускания
- •Заключение
- •Список используемой литературы
Расчёт двухкаскадного усилителя
Для начала соберём схему с фиксированным током базы Rк примем равны 600 Ом, E и Rб рассчитаем по формулам, приведённым ниже. Схема представлена на рисунке 2.1
E = Uко + Rк · Iк0 = 5В +600 Ом · 51,94 · 10-3А = 36,16 В;
Rб =
=
= 50,55 · 103 Ом.
Рисунок 2.1 – Схема с фиксированным током базы
Убедимся, что требуемый режим работы обеспечен, подключив источник переменного напряжения и осциллограф рисунок 2.2
Рисунок 2.2 – Изменение параметров при подключении переменного напряжения
Исходя из вышеперечисленных расчётов, собираем усилитель рисунок 2.3
Рисунок 2.3 – Двухкаскадный усилитель
На выходе мы получили значение напряжения 5,1 В, что соответствует нашим требованиям.
Исследование полосы пропускания
Рисунок 3.1 – Схема усилителя с подключённым плоттером на вход
Из плоттера мы видим, что на уровне -3 Дб верхняя граничная частота равна 9,2 МГц. Рассчитаем верхнюю граничную частоту по формулам приведённым ниже, паспортные данные приведены в таблице 3.1
Таблица 3.1 – Паспортные данные транзистора
|
|
|
τ, нс |
|
|
|
0.723 |
2.1 |
11.6 |
6 |
300 |
600 |
50 |
Можем сделать вывод, что расчётное значение (9.1 МГц) и частота на плоттере (9.2 МГц) совпадают в небольшой погрешности.
Рисунок 3.2 – Схема усилителя с подключённым плоттером на выход
Из плоттера мы видим, что на уровне -3 Дб верхняя граничная частота равна 10 МГц. Рассчитаем верхнюю граничную частоту по формулам приведённым ниже.
Для выходной цепи
Можем сделать вывод, что расчётное значение (10.6 МГц) и частота на плоттере (10 МГц) совпадают в небольшой погрешности.
Исследование влияния сопротивления коллектора первого каскада на полосу пропускания
Для того что бы наглядно увидеть влияния сопротивления коллектора первого каскада на полосу пропускания усилителя, будем наглядно изменять значения сопротивления первого коллектора (10, 100, 300, 500, 1000 Ом). Для удобства будем применять раздельное питание транзисторов. Для каждого значения сопротивления нужно будет пересчитывать значения Е и Rб по формулам, приведённым ниже.
E = Uко + Rк · Iк0;
Rб = .
Для удобства занесём значения в таблицу 4.1
Таблица 4.1 – Изменяемые значения
, Ом |
10 |
100 |
300 |
500 |
1000 |
Е, В |
5.5 |
10.2 |
20.6 |
31 |
57 |
|
6.7 |
13.5 |
28 |
43 |
80.3 |
Рисунок 4.1 – Схема усилителя для изучения влияния сопротивления коллектора на ширину полосы пропускания
Таблица 4.2 Данные полученные экспериментальным методом
, Ом |
10 |
100 |
300 |
500 |
1000 |
Uвых,В |
2.3 |
4.7 |
4.95 |
5.1 |
5.2 |
К |
650 |
1340 |
1400 |
1457 |
1485 |
F, МГц |
5.48 |
2.2 |
1.7 |
1.5 |
1.4 |