Эл и схем / ЭиСХ.ч.1.Метод.разраб. по ЛР

-сквозной коэффициент усиления по напряжению;

-входное сопротивление;

-выходное сопротивление;

-верхнюю граничную частоту.

Расчеты провести для каскада без ООС и для каскада с последовательной частотно-независимой ООС по току.

Расчеты производятся в соответствии с методиками, изложенными в литературе, указанной в разделе 3 данной методической разработки.

9.3. Данные для построения логарифмической шкалы:

L, мм – выбранный размер интервала (1-10);

61

10. ПРИЛОЖЕНИЕ №2: «Форма титульного листа для отчета по лабораторной работе

«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

Кафедра радиоприёмных устройств

ОТЧЁТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № __

По дисциплине «Электроника и схемотехника» по специальности 090106 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» для студентов дневного и заочного факультетов

Часть 1 «Электроника и схемотехника аналоговых устройств»

Отчет выполнили: студенты гр. ____

________________

________________

Руководитель работы

_________________

62

Самара

2008 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ШИРОКОПОЛОСНОГО И ИМПУЛЬСНОГО КАСКАДОВ

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.Исследовать влияние режима работы транзистора и сопротивления в цепи коллектора Rк на величину площади усиления П и величину импульсной добротности Д.

2.Исследовать влияние последовательной по входу отрицательной обратной связи по току на величину сквозного коэффициента усиления Кеср, верхнюю граничную частоту fгр, время установления tу, площадь усиления П

иимпульсную добротность Д.

3.Исследовать влияние высокочастотной эмиттерной коррекции на

частотную характеристику в области верхних частот и переходную характеристику в области малых времен.

4. Исследовать влияние низкочастотной коррекции с помощью цепочки Сф, Rф в цепи коллектора на частотную характеристику в области нижних частот и переходную характеристику в области больших времен.

2. КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СВЕДЕНИЙ

Изложение теоретических сведений студенты могут найти:

-в лекционных материалах;

-в приложении к данной лабораторной работе;

-в ниже рекомендуемой литературе

3. ЛИТЕРАТУРА

1.“Электроника и схемотехника»”. Часть 1. «Электроника и схемотехника аналоговых устройств». Конспект лекций. Галочкин В.А. ПГАТИ. Кафедра РПУ. Самара. 2008 г

2.В.А. Андреев, Г.В. Войшвилло, О.В. Головин Усилительные устройства. Под редакцией О.В. Головина- М.: Радио и связь, 1993.

3.Приложение к данной к работе: «Широкополосные и импульсные усилители». |

63

4.ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ СТУДЕНТАМ

4.1.Изучить по указанной выше литературе:

-влияние режима работы транзистора и сопротивления в цепи коллектора Rк на величину площади усиления П и величину импульсной добротности Д.

-влияние последовательной отрицательной обратной связи по току на величину сквозного коэффициента усиления Кеср, верхнюю граничную частоту fгр, время установления tу, площадь усиления П и импульсную добротность Д.

-влияние высокочастотной эмиттерной коррекции на частотную характеристику в области верхних частот и переходную характеристику в области малых времен.

-влияние низкочастотной коррекции с помощью цепочки Сф, Rф

вцепи коллектора на частотную характеристику в области нижних частот и переходную характеристику в области больших времен.

4.2.Предварительно выполнить теоретические расчеты (см. приложение к лабораторной работе)

5. ПОДГОТОВКА ОБОРУДОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Настоящая методическая разработка посвящена описанию лабораторной работы, которую выполняют на компьютере с помощью программы Electronics Workbench - версия 5.12. Для выполнения лабораторной работы необходимо открыть окно Electronics Workbench:.

64

1.Найти на рабочем столе компьютера ярлык «Лаб. работы» и открыть их двойным нажатием левой кнопкой мыши;

2.Найти и открыть программу Electronics Workbench «WEWB32.EXE»;

3.Найти и открыть ярлык «Open»;

4.В открывшемся окне выбрать курсором адрес «TUTORIAL» и дать команду «OK»;

5.В открывшемся окне выбрать курсором «Лаб. №5» и дать команду

«OK»;

6.В открывшемся окне выбрать курсором и дать команду «OK» для выбора:

«Работа №5-1.ewb» - схемы широкополосного усилителя без коррекции;

«Работа №5-2.ewb» - схемы широкополосного усилителя с частотно-независимой ООС и элементами ВЧ коррекции;

«Работа №5-3.ewb» - схемы широкополосного усилителя с элементами НЧ коррекции.

К достоинствам данной программы следует отнести: возможность моделировать электронную схему; возможность изменять параметры элементов схемы и входного сигнала и наблюдать их влияние на измеряемые параметры; возможность имитации пользования различными измерительными приборами.

Пользуясь (см. рис.) библиотекой компонентов, можно найти необходимые для создания схемы компоненты и перенести их на рабочее поле окна. Символ компонента переносится в окно построения схемы с помощью мыши при нажатой левой кнопке. При двойном щелчке по выбранному компоненту (или по контекстному вызову) открывается окно, с помощью которого устанавливаются требуемые параметры.

После размещения компонентов схемы производится их соединение с помощью проводников. Для подключения проводника курсор с помощью

65

мыши подводится к выводу элемента. После появления черной точки следует нажать левую кнопку мыши и, удерживая ее, потянуть проводник к выводу другого элемента до появления на нем такой же черной точки.

После построения схемы программа моделирования активизируется кноп - кой

вправом верхнем углу окна.

Вметодической разработке некоторые схемы приведены с показаниями измерительных приборов. Это позволит студентам проверить правильность собранных схем.

Результаты исследований оформляются в виде отчета.

6. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание 1. Исследование широкополосного импульсного некорректированного каскада.

Для обычного некорректированного резисторного каскада: исследовать влияние режима работы транзистора и сопротивления в цепи коллектора Rк

на сквозной коэффициент усиления Kеср , верхнюю граничную частоту fгр ,

частоту fгр . По данным измерений определить площадь усиления П,

импульсную добротность Д и время установления t y . Наибольшая площадь усиления П = П* (оптимальная) соответствует оптимальной

66

величине Rk = R*k . Последующая часть работы выполняется при

Rk = R*k и Iоk = I *ok .

Электрическая схема обычного некорректированного резисторного каскада приведена на рис. 1:

Рис.1

Выбор заданных значений резисторов Rк осуществляется переключателями «А» и «В». В схеме предусмотрена автоматическая установка режима работы транзистора – резистору Rк = 455 Ом соответствует значение тока

сигналов – рис. 2:

67

рис. 2

Контроль формы выходного сигнала осуществляется с помощью осциллографа (рис. 3):

рис. 3

а вид амплитудно-частотной характеристики контролируется измерителем частотных характеристик (рис. 4):

рис. 4

68

1.Установить переключателями «А» и «В» значение Rк =455 Ом;

2.Установить на генераторе частоту 10кГц; ( fср = 10 кГц – средняя частота);

3.Установить напряжение Ег = 10 мВ; (следить по осциллографу за отсутствием искажений выходного сигнала);

4.Измерить выходное напряжение Uвых;

уменьшаясь с увеличением частоты, на некоторой частоте станет равным

0,707Uвых.

Эта частота называется верхней граничной частотой fгр. Записать найденное значение верхней граничной частоты (определить ее по шкале частот генератора).

Вычислить:

- сквозной коэффициент усиления на средней частоте:

= Uвых

Kеср Eг ;

- площадь усиления:

П = Кеср fгр;

- время установления

= 0,35 tу fгр ;

-импульсную добротность

Д= Ktесру

табл.1 Rk=7280 Ом Rk=1820 Ом Rk=455 Ом

Ег, мВ

Uвых , мВ

Кеср

fгр, мГц

П = Кеср * fгр

ty, мкС

Д

9. По данным таблицы 1 определить оптимальное сопротивление нагрузки в цепи коллектора Rк = Rкопт, при котором площадь усиления максимальна.

Задание 2. Исследование широкополосного импульсного каскада с частотнонезависимой ООС.

Исследовать влияние последовательной отрицательной обратной связи по току на величину сквозного коэффициента усиления Кеср,

верхнюю граничную частоту fгр, время установления tу, площадь усиления П и импульсную добротность Д:

- установить схему резисторного каскада с последовательной отрицательной обратной связью по току (рис. 5):

рис.5

70