Контрольные вопросы

1. В каком из усилителей происходит инвертирование сигнала и в чём оно выражается?

2. Какой из усилителей имеет наибольший коэффициент усиления по мощности?

3. В каких случаях свойства усилителей с общим коллектором имеют особое применение?

4. Каковы особые свойства усилителей с общей базой и где они могут быть использованы?

2. Исследование усилительных каскадов на полевых транзисторах

Общие сведения

Полевые транзисторы также как и биполярные могут быть использованы как управляющие элементы в различных усилительных цепях. По названию того электрода транзистора, который используется как общая точка для напряжений входного и выходного сигналов, различают три основные схемы усилителей на полевых транзисторах: с общим истоком (ОИ),с общим стоком (ОС) и с общим затвором (ОЗ).

Экспериментальная часть

Задание

Определить экспериментально коэффициенты усиления по напряжению усилительных каскадов с ОИ, ОС и ОЗ, определить их входные и выходные сопротивления.

Порядок выполнения экспериментов

• Соберите на наборном поле цепь усилительного каскада с ОИ (принципиальная схема - рис. 3.2.1, монтажная – 3.2.2). В ней напряжение смещения регулируется потенциометром 10 кОм. Последовательно с источником переменного сигнала и на входе включены конденсаторы соответственно 0,22 и 0,47 мкФ для развязки цепей постоянного и переменного тока. На входе меду точками А и В включена перемычка для подключения добавочного сопротивления. Измерение входного и выходного напряжений осуществляется осциллографом и двумя мультиметрами.

Рис. 3.2.1

• Включите осциллограф для наблюдения по двум каналам одновременно(канал I–5 В/дел., каналII– 0,5 В/дел). Включите мультиметры для измерения переменных напряжений.

• Включите блок генераторов напряжений и установите частоту синусоидального напряжения 1 кГц, а амплитуду сначала равной нулю.

• Изменяя напряжение смещения на базе поворотом ручки потенциометра вправо и влево, установите напряжение покоя примерно в середине диапазона его изменения. Подайте на вход усилителя синусоидальное напряжение и, регулируя его амплитуду, установите на входе максимальный сигнал, соответствующий неискажённому напряжению на выходе. При необходимости уточните положение точки покоя.

Рис. 3.2.2

• Запишите в табл. 3.2.1 входное и выходное напряжения и определите коэффициент усиления по напряжению.

• Для определения выходного сопротивления подключите к выходу (параллельно вольтметру V2) нагрузочное сопротивлениеR_Н= 10 кОм. При этом напряжение на выходе уменьшится отU_ВЫХ, которое уже записано в табл. 3.2.1, доU_ВЫХ1. Запишите это значение также в табл. и вычислите выходное сопротивление по формуле:

• Уберите нагрузочное сопротивление, а для определения входного сопротивления включите добавочное сопротивление R_ДОБ(100 кОм) во входную цепь (вместо перемычки АВ). При этом напряжение на выходе уменьшится от U_ВЫХдоU_ВЫХ2. Запишите это значение также в табл. и вычислите входное сопротивление по формуле:

Таблица 3.2.1

	Схема с ОИ	Схема с ОС	Схема с ОЗ
UВХ, В
UВЫХ, В
UВЫХ1, В	(при RН=10 кОм)	(при RН=22 кОм)	(при RН=22 кОм)
UВЫХ2, В	(при R ДОБ=100 кОм)	(при R ДОБ=100 кОм)	(при R ДОБ=22 Ом)
kU
RВЫХ, кОм
RВХ, кОм

• Теперь соберите цепь усилительного каскада с ОС (принципиальная схема - рис. 3.2.3, монтажная – рис. 3.2.4). Установите усиление осциллографа по каналу I–5 В/дел., каналII– тоже 5 В/дел).

• Снова подайте на вход синусоидальное напряжение, соответствующее максимальному неискажённому напряжению на выходе, отрегулировав предварительно точку покоя потенциометром.

• Проделайте все те же опыты, что и в схеме сообщим эмиттером, и заполните второй столбец табл. 3.2.1.

• Проделайте аналогичные опыты в схеме усилителя с общим затвором (рис. 3.2.5 и 3.2.6) и сравните результаты. При сборке схемы не ошибитесь с полярностью электролитического конденсатора!

Рис. 3.2.3

Рис. 3.2.4

Рис. 3.2.5

Рис. 3.2.6