4.4 Установка рабочей точки транзистора и исследование влияния резистора в цепи коллектора на коэффициент усилия по напряжению усилительного каскада с общим эмиттером Общие сведения

Изменение тока коллектора I_Ктранзистора, вызванное изменением тока базы I_Б, приводит к изменению падения напряжения на последовательно включенном резистореR_Кк изменению напряженияU_КЭ на транзисторе. В свою очередь изменение тока коллектора вызывается изменением напряжения в цепи база/эмиттерU_БЭ. Отношение этих напряжений есть коэффициент усиления транзистора по напряжению:

.

Поскольку изменение напряжения цепи коллектор/эмиттер U_КЭзависит от резистораR_к, это резистор также влияет на усиление по напряжению.

Экспериментальная часть

Задание: экспериментально исследовать влияние сопротивления в цепи коллектора на коэффициент усиления по напряжению.

Последовательность выполнения эксперимента:

• Соберите цепь согласно схеме (рисунок 4.10). Для начала установите R_К = 220 Ом. Подайте на вход делителя 1 кОм синусоидальное напряжение (2…3 В) частотой 1…2 кГц.

Примечание: К выходу источника переменного тока подключен делитель напряжения (1 кОм/100 Ом), чтобы обеспечить более точную регулировку и измерение входного напряжения. Это означает, что при напряжении источника U=2 В на входе усилителя будет напряжение U_ВЫХ = 0,2 В.

• Запустите с рабочего стола компьютера программу STENDTOE9.exe.

• Включите виртуальные приборы V0 и V1, установите на них род измеряемой величины – «действующее значение переменной составляющей» и период измерения 0,02 с.

• Вызовите из МЕНЮ осциллограф, активизируйте каналы V0 и V1 и установите длительность развертки 200 мкс.

• Установите потенциометром ток покоя коллектора таким образом, чтобы среднее значение выходного напряжения составляло примерно 7,5 В (по осциллографу), а регулятором синусоидального напряжения установите максимально возможную амплитуду выходного напряжения, при которой еще нет сильных искажений синусоиды.

• Запишите в таблицу 4.4 значения U_ВХ и U_ВЫХ, учитывая, что напряжение, измеряемое вольтметром V1, в 10 раз больше, чем U_ВХ. Вычислите коэффициент усиления.

• Проделайте этот опыт при всех значениях сопротивления R_К, указанных в таблице 4.4.

• Постройте график зависимости от R_К (рисунок 1.11).

Рисунок 4.10 – Схема для выполнения эксперимента по исследованию влияния сопротивления в цепи коллектора на коэффициент усиления по напряжению

Таблица 4.4 – Таблица результатов измерений

RК, кОм	0,22	0,33	0,47	1	1,47	2,2
Uвх, В
Uвых, В

Вопрос1:Какое влияние оказывает сопротивление в цепи коллектора на коэффициент усиления?

Ответ: .................

Рисунок 4.11 – Зависимость коэффициента усиления транзистора по напряжению от сопротивления в цепи коллектора

4.5 Усилители на биполярных транзисторах Общие сведения

Транзисторы используются как управляющие элементы в усилительных цепях. По названию того электрода транзистора, который используется как общая точка для напряжений входного и выходного сигнала, различают три основные схемы усилителей на биполярных транзисторах:

• с общим эмиттером (ОЭ);

• с общим коллектором (ОК);

• с общей базой (ОБ).

В наиболее распространенных схемах усилителей используются n-p-nтранзисторы. Однакоp-n-pтранзисторы так же можно использовать, но тогда нужно изменить полярность рабочего напряжения.