
- •Оглавление
- •Предисловие
- •1. Лабораторные работы Лабораторная работа № 1 Изучение полупроводниковых приборов с одним р-n переходом (диодов)
- •1. Электронно-дырочный переход (p-n переход)
- •2. Элементы зонной теории
- •3. Вольт-амперная характеристика р-n перехода
- •4. Пробой р-n перехода
- •5. Стабилитроны
- •6. Туннельные диоды
- •Лабораторная работа № 2 Транзистор
- •2. Схема с общим эмиттером (оэ)
- •3. Схема с общим коллектором (ок)
- •Лабораторная работа № 3 Изучение вынужденных колебаний и явления резонанса в последовательном и параллельном колебательных контурах
- •1. Последовательный колебательный контур
- •2. Параллельный колебательный контур
- •Лабораторная работа № 4 Параметры приемника супергетеродинного типа
- •1. Основные понятия
- •2. Основные функции радиоприемников
- •3.Приемник прямого усиления
- •4.Приемник супергетеродинного типа
- •Лабораторная работа № 5 Изучение характеристик усилителя низкой частоты на сопротивлениях
- •1. Основные понятия
- •2. Усилительный каскад на сопротивлениях
- •3. Типы коррекции частотной характеристики
- •Лабораторная работа № 6 Тиратронный генератор релаксационных колебаний
- •1.Основные понятия
- •2.Тиратроны с холодным катодом
- •3.Тиратроны с накаленным катодом
- •Лабораторная работа № 7 Мультивибратор
- •1. Основные понятия
- •2. Транзисторный симметричный мультивибратор
- •Лабораторная работа № 8 Детектирование
- •1. Основные понятия
- •2. Амплитудная модуляция
- •3.Детектирование ам колебаний
- •Лабораторная работа № 9 Изучение электронных стабилизаторов напряжения
- •2. Параметрические методы стабилизации
- •2. Смешанные стабилизаторы напряжения.
- •Лабораторная работа № 10 Генераторы гармонических колебаний
- •1. Незатухающие колебания в транзисторном генераторе
- •2. Линейная теория самовозбуждения
- •3. Генераторы гармонических колебаний типа rc
- •4. Определение частоты колебаний с помощью фигур Лиссажу
- •Лабораторная работа № 11 Электронные лампы
- •Лабораторная работа № 12 Полевые транзисторы
- •1. Транзисторы с управляющим р-n переходом
- •2. Транзисторы с изолированным затвором
- •3. Применение полевых транзисторов.
- •Лабораторная работа № 13 Изучение элементной базы, топологии и конструкции полупроводниковых интегральных микросхем
- •1. Основные понятия
- •2. Конструкция и топология элементной базы полупроводниковых имс
- •3. Фигуры совмещения
- •Лабораторная работа № 14 Гибридные интегральные микросхемы
- •1. Подложки гис
- •2. Элементы гис
- •3. Компоненты гис
- •Лабораторная работа № 15 Цифровые микросхемы
- •1. Элементарные логические операции и типы логических элементов
- •2. Методы реализации логических элементов
- •3. Интегральные логические элементы
- •4. Параметры логических микросхем
- •Лабораторная работа № 16 Изучение дифференцирующих и интегрирующих цепей
- •1. Дифференцирующие цепи
- •2. Интегрирующие цепи
- •3. Описание экспериментальной установки
- •Лабораторная работа № 17 Гармонический анализ
- •1. Спектр периодических эдс. Ряд Фурье
- •2. Спектр непериодической эдс. Интеграл Фурье.
- •2. Анализ вычисления погрешностей и обработка результатов
- •2.1 Погрешность однократного измерения
- •2.2 Обработка результатов многократных измерений одной и той же величины
- •2.3 Погрешности косвенных измерений
- •Литература
2. Усилительный каскад на сопротивлениях
В качестве примера рассмотрим принцип действия и назначение отдельных элементов каскада с использованием электронной лампы - триода:
Рис.3
Пусть
первоначально сигнал
отсутствует. При включении источника
питания
через лампу начинает протекать ток
,
который, протекая по катодному резистору
,
создает такое падение потенциала, что
потенциал катода относительно общей
шины становится положительным. По
резистору
протекает ничтожно малый ток сетки,
следовательно, падения напряжения на
практически нет и потенциал сетки
относительно общей шины почти нулевой.
Следовательно, напряжение на сетке
относительно катода отрицательно и
равно
.
Изменяя
,
можно выбрать соответствующую рабочую
точку А на середине линейного участка
анодно-сеточной характеристики (рис.
4).
Рис. 4.
Здесь
– напряжение на сетке относительно
катода.
Если теперь мы подадим на каскад переменный сигнал, то анодный ток получит соответствующую переменную составляющую, и с анода можно будет снять выходной сигнал
(8)
той
же частоты, что и входной, но сдвинутый
относительно него по фазе на
.
Одновременно переменная составляющая
анодного тока создает на резисторе
переменное напряжение смещения. При
возрастании входного сигнала на величину
происходит изменение анодного тока на
величину
и соответствующее изменение выходного
напряжения на
.
Одновременно изменяется и падение
напряжения на катодном резисторе
,
что вызывает некоторое смещение рабочей
точки. Фазовые соотношения в каскаде
таковы, что в результате суммарное
изменение анодного тока оказывается
меньшим, чем было бы в отсутствии
переменной составляющей падения
напряжения
.
Соответственно уменьшается и изменение
,
следовательно, и коэффициент усиления
каскада.
Для
борьбы с этим нежелательным явлением
в схему вводят конденсатор
достаточно большой емкости, который
шунтирует резистор
по переменному току. С уменьшением
частоты сигнала сопротивление конденсатора
а также разделительных конденсаторов
и
возрастает, и коэффициент усиления
каскада начинает уменьшаться. В области
высоких частот также происходит снижение
коэффициента усиления, объясняемое
ухудшением работы лампы из-за влияния
межэлектродных емкостей и ограниченной
скорости пролета электронов.
3. Типы коррекции частотной характеристики
Схема
каскада с низкочастотной коррекцией
приведена на рис. 5. С уменьшением частоты
сопротивление конденсатора
растет, и он перестает шунтировать
,
что приводит к росту общего сопротивления
нагрузки на нижних частотах, т.е. к росту
коэффициента усиления.
Пример
схемы с высокочастотной коррекцией
приведена на рис. 6. Включение
в анодную цепь приводит к возрастанию
анодной нагрузки с ростом частоты, что
обеспечивает некоторый подъем коэффициента
усиления на высоких частотах.
Рис. 5. |
Рис. 6. |
Выполнение работы
Установить
в схему на стенде следующие детали:
,
,
,
,
,
,VI
– транзистор ГТ703А. Гнёзда Х1 и Х2 соединить
с выходом генератора Г3-36 и входом
вольтметра В3-38.
Соединить
гнёзда ГН 2 (внизу стенда) с входными
гнёздами АВМ 1, соблюдая полярность.
Включить питание стенда. С помощью
регуляторов «Грубо» и «Точно»,
расположенных над гнездами, установить
выходное напряжение источника
.
Подать это напряжение, соблюдая
полярность, на гнёзда Х8 и –EC.
Снятие амплитудно-частотной характеристики.
Установить
выходное напряжение генератора величиной
и поддерживать его в ходе опыта постоянным.
Подключить к выходу усилителя вольтметр
В3‑38. Снять зависимость выходного
напряжения усилителя от частоты во всем
диапазоне частот генератора. Построить
график АЧХ и определить нижнюю
и верхнюю
границы полосы пропускания по уровню
.
Снятие амплитудной характеристики
Установить
на генераторе частоту
.
Изменяя напряжение на входе усилителя
от
до
,
получить зависимость выходного напряжения
усилителя от входного. Построить
амплитудную характеристику и определить
по ней коэффициент усиления
и динамический диапазон усилителя
.
В качестве нижней границы динамического
диапазона следует принять уровень
собственных шумов усилителя (выходное
напряжение при отключенном входе),
приведенный ко входу (т.е. разделенный
на коэффициент усиления). Подключив к
выходу усилителя нагрузочное сопротивление
в
,
определить выходное сопротивление
усилителя.