Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Эл и схем / ЭиСХ.ч1.Метод.разраб. по ЛР1

.pdf
Скачиваний:
85
Добавлен:
10.06.2015
Размер:
3 Мб
Скачать
☆

9.3. Схема с ЭС:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные

 

данные

для

расчёта:

 

транзистор

2N3904

(-КТ375А),

структура n-p-n,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RД1 = 16,5 кОм

RД2 = 11,2 кОм

RК = 7.5 кОм

RЭ = 6,4 кОм

1К0 = 826,4 мкА

UКЭ =3,486 В

E = 15 B

 

 

(tj) = 104.8

h21Э(t2) = 104.85

ЕЗ = 0,78 B

10б = 4.3 мкА

1кб0 = 3.9 мкА

b = 0.1

a = 0.015

R в х

= 150 Ом

t j = 250 C

t2 = 650 C

и0б

= 0.75 В Д^1 Э = 0.05

 

 

 

Яб =

^*д2

 

 

_ сопротивление в цепи базы;

 

 

 

 

 

 

Кд1

+ КД2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мк = А1к1 + Мк2 + Мк3

-суммарное

изменение

коллекторного

тока

при

изменении г0_ры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А1к1 = А1кб0(1 + И21э)

6

—

_ изменение

коллекторного

тока,

обусловленное

 

 

 

 

 

К б + Явх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изменением

 

/ к б 0 ,

где

А1к б0

= Ь • Iкб0(еаАг

-1)

_

изменение

обратного

тока

коллектора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А1к2 =

 

 

• 10к

 

——

_ изменение

коллекторного

тока,

обусловленное

1 + ^ 21э

 

 

К б + Явх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изменением И21э.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А1к3 = Аи0б

 

И ——

 

_

изменение

коллекторного

тока,

обусловленное

 

 

R б

+ Явх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изменением

 

и0б,

где

Аи0б

= 2.2 10-3Мс + (0.03^0.06)_

смещение

входных

характеристик при изменении г0_ры; (0.03 ^ 0.06) _ технологический разброс.

Требуемая глубина обратной связи для стабилизации рабочей точки.

Б= = А1к , где А1кдоп = 0.02 • 1к0 _ заданное (допустимое) изменение

А 1 к доп

коллекторного тока при изменении г0_ры. ;

Значения элементов схемы ЭС для обеспечения режима стабилизации.

R = (Р=-1 ) (R б + Квх)

1 +

22

Я б

Я д1 =

Е

( к + 10б

э + и 0 б + 10б ^ Я б

Я д2. = Я д1 • Я б

Яд1 - Я б

Данные эксперимента для схемы с ЭС

Замечание: численные значения элементов берутся исходя из необходимости обеспечения требуемого режима (исходных данных).

Я =

Я д 1 Я д 2

б

2

 

Яд1, + Яд2

Р= = 1 + Яэ (1 + ) - глубина обратной связи,

=Яб + Я в х

Коэффициент нестабильности:

3т — 1 -

к

21б

 

 

1 +-Я э • + -Я э Яп Я2

где Ь^б= Ь21э

1 + Ь21э

Если 3т = 2 ^ 10, то считают стабилизацию удовлетворительной

Сравнение теоретических и экспериментальных данных

А / к

Я д 1

я д22

мА

кОм кОм кОм

кОм

Теоретический

расчёт

Данные

эксперимента

23

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

Самара 2008 г.

24

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ БИПОЛЯРНОГО ТРАНЗИСТОРА ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ ЕГО ПО СХЕМАМ С ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ (ОЭ),

ОБЩЕЙ БАЗОЙ (ОБ) И ОБЩИМ КОЛЛЕКТОРОМ (ОК)

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.Изучить свойства биполярного транзистора при использовании его в качестве усилительного элемента (УЭ) в схеме резистивного каскада в трёх способах включения: с общим эммитером (ОЭ), общей базой (ОБ), с общим коллектором (ОК). При этом обращается главное внимание на изучение следующих свойств и показателей:

а) способность усиливать мощность сигнала; б) инвертирование или неинвертирование сигнала;

в) количественные значения коэффициентов усиления напряжения К, ЭДС Ке, тока Ki , мощности Кр;

г) количественные показатели входного Rex и выходного Reux сопротивлений;

д) амплитудно-частотные характеристики и количественные значения граничной частоты /гр;

2.Ознакомиться с порядком расчёта основных показателей в схеме резистивного каскада при различных способах включения ОЭ, ОБ, ОК.

3.Экспериментально проверить основные расчётные соотношения.

4.Освоить методику измерения качественных показателей усилительного каскада.

5.Изучить, схемотехнические вопросы построения усилительного каскада на биполярном транзисторе.

2.КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ СВЕДЕНИЙ

Изложение теоретических сведений студенты могут найти:

-в лекционных материалах;

-в приложении к данной лабораторной работе;

-в ниже рекомендуемой литературе

25

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.Остапенко И.П. Усилительные устройства - М.: Радио и связь, 1992 г.

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

4.Методическая разработка к лабораторным работам по дисциплинам «Схемотехника аналоговых электронных устройств» и «Основы схемотехники». Часть 1. Рында А.И. ПГАТИ. Самара. 2003 г.

4.ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ СТУДЕНТАМ

4.1.Изучить по указанной выше литературе правила и схемотехнику построения усилителей по схемам с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором;

4.2.Изучить принципиальные особенности и характеристики схем с ОЭ, ОБ, и ОК.

4.3.Изучить правила расчетов основных параметров схем с ОЭ, ОБ, ОК.

4.4.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:

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»;

26

В методической 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 схемы включения УЭ с ОЭ

Рассмотрим два режима работы данной цепи: без нагрузки и с нагрузкой

( R H ) .

Определить на средней частоте fcp = 10кГц коэффициенты усиления по напряжению К, сквозной коэффициент усиления Ке, коэффициент усиления по току Ki, коэффициент усиления по мощности Кр , проверить наличие или отсутствие изменения полярности выходного сигнала, снять АЧХ каскада при помощи Bode plotter.

Для этого нужно открыть схему представленную на рис. 1, двойным щелчком левой кнопкой мыши по Bode plotter открыть диалоговое окно

(рис. 2), в котором необходимо настроить его следующим образом:

а) выбрать режим работы Magnitude, это означает, что Bode plotter будет работать в режиме АЧХ-метра.

б) в рамке Vertical выбрать линейный масштаб по оси амплитуд, и установить значения верхнего и нижнего порога F=100-500, I=0.

в) в рамке Horizontal выбрать логарифмический масштаб по оси частот, и установить значения верхнего и нижнего порога F=10-30GHz, I=1Hz.

Затем активизировать схему кнопкой, находящейся в правом верхнем углу экрана; вольтметр покажет значение выходного напряжения ивых.

1.1. При замкнутом положении ключа «Х» и разомкнутом ключе «Z»

(закороченное положение R г = 1.0 кОм и отключена нагрузка

RH = 360 Ом)

уровень сигнала на выходе генератора

(ивх

для усилителя)

подбирается

таким, чтобы напряжение на выходе

усилительного каскада

составило

0ыых = 300 мВ.

 

 

 

1.2. Повторить измерение при разомкнутом ключе X, подключив тем

самым R г = 1.0 кОм; определить значение

Ег, при котором выходное

напряжение усилителя составит Uых = 300 мВ.

 

 

28