Лабораторна робота № 3

«Дослідження підсилювального каскаду на польовому транзисторі»

1. Мета роботи

1.1. Провести порівняльний аналіз основних характеристик підсилювального каскаду на біполярному і польовому транзисторах.

2. Порядок виконання роботи

2.1. Ознайомитися з лабораторним стендом (панель № 5).

2.2. Накреслити схему досліджуваного підсилювача (рис. 1).

Рис 1. Підсилювальний каскад на польовому транзисторі

2.3. Зібрати випробувальну установку. При виконанні даного пункту враховується аналогія зі схемою на біполярному транзисторі.

2.4. Зняти і побудувати амплітудні характеристики U_вих = f(U_вх) при холостому ході і при R_н= 6,2 кОм (кнопка S4 натиснута). Характеристики знімаються без зворотного зв'язку за змінним струмом (кнопка S3 натиснута). Значення напруги U_вх і U_вих знімаються з контрольних точок X6 і X8. Для лінійних ділянок амплітудних характеристик визначити коефіцієнти підсилення за формулою

.

2.5. Підключити до контрольних точок Х6 і Х8 гнізда «Y1(I)» і «У3(II)» осцилографа. Кнопки S3 і S4 натиснуті. Змінюючи ручкою «E_г» вхідну напругу від мінімального до максимального значення, спостерігати появу спотворень сигналу на виході підсилювача. Замалювати осцилограми і в момент появи спотворень зафіксувати значення напруги U_вх і U_вих за допомогою цифрового вольтметра.

2.6. Визначити експериментальним шляхом вхідний опір каскаду. Резистор R_Г = 10 кОм відіграє роль внутрішнього опору джерела сигналу. Кнопки S3 і S4 натиснуті. Встановити при частоті f = 1 кГц напругу на виході U_вих = 2 B за допомогою ручки «Е_г». Потім виміряти значення напруг Е_Г і U_вх у контрольних точках Х5 і Х6. Вхідний опір визначається із співвідношення

.

2.7. Зняти і побудувати частотні характеристики К = f(f) при включеному навантаженні (кнопка S4 натиснута) для двох випадків, пов'язаних з впливом конденсатора С_е :

– за відсутності зворотного зв'язку за змінним струмом (кнопка SЗ натиснута);

– за наявності зворотного зв'язку за змінним струмом (кнопка S3 віджата).

Характеристики знімаються шляхом зміни напруги U_вих при U_вх = 0,05В, яка підтримується постійною за допомогою ручки «Е_г» при зміні частоти від мінімального до максимального значення перемикачем «кГц()».

За частотними характеристиками визначити:

– коефіцієнт підсилення на середніх частотах K₀;

– коефіцієнт частотних спотворень для f_н = 150 Гц і f_в = 20 кГц за формулами:

, ,

де К_н і К_в – коефіцієнти підсилення на частотах f_н і f_в відповідно.

Дані каскаду:

Rc = 3,0 кОм, Rз = 470 кOм, Rв = 300 Oм,

С1 = 0,1 мкФ, С2 = 3,3 мкФ, Св = 15 мкФ.

2.8. Зробити порівняльний аналіз підсилювальних каскадів на біполярному та польовому транзисторах.

Лабораторна робота № 4

«Дослідження диференціального підсилювача»

1. Мета роботи

1.1. Визначення експериментальним шляхом основних характеристик підсилювачів постійного струму.

2. Порядок виконання роботи

2.1. Ознайомитися з лабораторним стендом (панель № 4).

2.2. Накреслити схему диференціального підсилювача постійного струму (рис. 1).

2.3. Зняти і побудувати передавальну характеристику підсилювача U_вих=f(U_вх1) при U_вх2 = 0 В. Для цього за допомогою сполучних провідників підключити джерела сигналів E1 (гніздо X1) і Е2 (гніздо Х2) до входів диференціального підсилювача (гнізда Х4 і X6). Встановити Е2 = U_вх2= 0 В. Змінюючи E1=U_вх1 від 0,6 В до +0,6 В фіксувати потенціали колекторів U_к1 і U_к2 (гнізда Х3 і Х5). Вихідна напруга визначається зі співвідношення U_вих = U_к1 – U_к2, з урахуванням знаку різниці.

Визначити з передавальної характеристики коефіцієнт підсилення на лінійній ділянці, напругу зміщення U_зм (значення U_вх1 при U_вих = 0 В), максимальні значення вихідних напруг зміщення U⁺_вих і U^_вых відповідають ділянкам насичення.

Рис.1. Диференціальний підсилювач

2.4. Дослідити послаблення підсилення синфазного сигналу. Коефіцієнт послаблення синфазного сигналу (КПСС) визначається виразом

.

Коефіцієнт підсилення диференціального сигналу К_диф чисельно рівний значенню К_U, визначеному в п.2.3 (для початкової ділянки характеристики). Для визначення коефіцієнта ,

необхідно виміряти потенціали колекторів U_к1 і U_к2 для двох випадків:

а) U_вх1 = U_вх2 = 0 В, U_диф = 0 B, U_синф = 0 В;

б) U_вх1 = U_вх2 = 0,4 В, U_диф = 0 В, U_синф = 0,4 В.