Lb4_ССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНЫХ
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральноегосударственноеавтономноеобразовательноеучреждениевысшегообразования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙТОМСКИЙПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа энергетики
Отделение электроэнергетики и электротехники
Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 по дисциплине:
Электроника 1.1
Выполнил: |
Евгений |
студенты гр. 5А45 |
|
Проверил: |
|
К.т.н. |
Лазуткина Елена Евгеньевна |
|
Томск – 2026г
Цель работы: изучение основных свойств усилительных каскадов на биполярных транзисторах, определение их входных и выходных сопротивлений.
Теоретическая часть:
В зависимости от соединения двух источников напряжений, смещающих эмиттерный и коллекторный переходы транзистора, различают три способа включения (рис. 1):
с общей базой (ОБ);
общим эмиттером (ОЭ);
общим коллектором (ОК).
В каждой из этих схем один из выводов транзистора является общей точкой, а два других входом и выходом. При этом на эмиттерным переход подается напряжение смещения в прямом направлении, а на коллекторный – в обратном. Напряжение смещение задаётся резисторами R1 и R2. В цепи эмиттера и (или) коллектора включают сопротивления для ограничения тока и придают усилителю определенные свойства. На входе усилительного каскада (часто и на входе) включают разделительный конденсатор Свх для предотвращения протекания постоянного тока через источник переменного сигнала.
Рис. 1 – Схемы включения биполярного транзистора: а) с ОЭ; б) с ОК; в) с ОБ
Практическая часть:
Рис. 2 – Монтажная схема соединения УК с ОЭ
Рис. 3 – Монтажная схема соединения УК с ОК
Все значения трёх опытов записаны в таблице 1:
Табл. 1
|
Схема с ОЭ |
Схема с ОК |
Uвх, В |
0,22 |
6,5 |
Uвых, В |
2,24 |
5,3 |
UR г, В |
0,11 |
5,34 |
UR н, В* |
3,6 |
5,31 |
Uвых1, В |
(Rн=1кОм) 1,8 |
(Rн=0,47кОм) 2,4 |
Uвых2, В |
(Rдоб=1кОм) 2,02 |
(Rдоб=4,7кОм) 2,6 |
Iвх, мА |
2,62 |
11 |
Iвых, мА |
2,3 |
0,6 |
kU |
21,35 |
0,8 |
kI |
0,87 |
19 |
kp |
18,57 |
15,4 |
Rвых, кОм |
1,73 |
5,5 |
Rвх, кОм |
0,38 |
0,01 |
Расчёт Iвх и Iвых : |
|
|
|
н |
|
1,8 |
|
|
|
|
1,8 |
|
||||
Для ОЭ: |
|
|
|
вых2 |
|
|
2, |
|
|
|
|
|||||
|
= |
вых1 |
= |
|
|
|
|
= |
|
мА |
||||||
вх |
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
вых = |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
= 2, мА |
||||||
н |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
1,8 |
|
|
|
|
3,8 |
02 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|||||||
Для ОК: |
|
|
|
доб |
|
|
|
|
02 |
|
|
|||||
|
= |
вых1 |
= |
|
|
|
|
= |
|
мА |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
вх |
|
|
|
|
|
|
470 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
= |
вых2 |
= |
|
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0 мА |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
вых |
|
|
|
|
|
доб |
|
|
|
|
|
|
4700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
02 |
|
|
|
|
|
,42 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Расчёт коэффициентов усиления по току: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Для ОЭ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
вых |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,87 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Для ОК: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
вых |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Для ОК: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх |
2,24 |
|
|
|
10,18 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
напряжению: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Расчёт коэффициентов усиления по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,33 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
Для ОЭ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
вых |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
вых |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Расчёт коэффициентов по мощности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Для ОК: |
|
= ∙ = 0,87 |
|
∙ |
10,18 = 8,85 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Для ОЭ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ∙ = 0.8 ∙ 1 |
|
|
|
|
|
|
= 15 4 |
|
|
|
кОм |
||||||||||||||||||||||||||||||
вх = н ( вых1 |
− 1) = 1000 (2,24 |
− 1) = 0, |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Расчёт сопротивлений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,33 |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Для ОЭ: |
вых |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
1,8 |
|
|
= |
|
|
|
|
кОм |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
вых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9,181 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
( вых2 |
|
− 1) |
( |
2, |
|
|
|
|
|
|
− 1) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
доб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
вых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
вх |
н |
|
|
вых1доб1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4700 |
|
|
|
|
|
0,567 |
|
|||||||||||||||||||||||
Для ОК: |
вых |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
02 |
|
|
= |
|
5 кОм |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,4 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
= |
( |
|
|
вых |
|
− |
|
|
|
= 470 |
( |
|
|
|
|
|
|
|
− 1) = |
|
|
|
|
кОм |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4, |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
( вых2 |
− 1) |
(2.6 |
|
|
|
− 1) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
вых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Рис. 4 Схема для ОЭ
Рис. 5 Схема для ОК
Вывод:
В ходе лабораторной работы изучены основные свойства усилительных каскадов на биполярных транзисторах, определены их входные и выходные сопротивления. Экспериментально доказали, что усилительный каскад с общим эмиттером усиливает по напряжению, а усилительный каскад с общим коллектором усиливает по току.