Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
п.п. бескид, В.А. МИКЛУШ
электросхемотехника мис
Лабораторный практикум
(1-е издание)
Для специальностей
090106 – Информационная безопасность телекоммуникационных систем
180304 – Морские информационные системы и оборудование
Санкт-Петербург
2009
Лабораторная работа № 1.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
Цель работы: исследование различных схем включения транзисторных усилителей, ознакомление с методикой измерения и сравнение основных характеристик усилителей.
1. Основные положения
Усилителем называется устройство, предназначенное для увеличения интенсивности сигналов без искажения их форм. При этом может увеличиваться либо ток, либо напряжение, либо мощность. В связи с этим различают усилители тока, напряжения и мощности.
По роду усиливаемых сигналов различают усилители гармонических сигналов, усилители импульсных сигналов и усилители постоянного тока.
В свою очередь, усилители гармонических сигналов делятся на усилители низкой частоты (УНЧ) и усилители высокой частоты (УВЧ).
УНЧ предназначены для усиления сигналов с частотами от нескольких десятков герц до сотен килогерц. К УНЧ относится усилитель по схеме с ОЭ.
УВЧ служат для усиления колебаний высоких частот порядка сотен килогерц и выше. К УВЧ относится усилитель по схеме с ОБ.
Основным элементом любо усилителя является активный элемент, в качестве которого в исследуемых схемах используется биполярный транзистор.
Усилители характеризуются рядом параметров, к основным из которых можно отнести следующие:
-
Коэффициенты усиления по току (кi), напряжению (кu) и мощности (кp);
-
Амплитудная характеристика (АХ);
АХ – зависимость первой гармоники напряжения (тока) на выходе усилителя от напряжения (тока) на его выходе. Вид АХ представлен на рис.1, где UВХлинmax(IВХлинmax) это максимальное входное напряжение (ток), при котором усиление осуществляется еще без искажения формы сигнала.
Рисунок 1 Амплитудная характеристика
-
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ);
АЧХ – зависимость коэффициента усиления усилителя от частоты усиливаемых сигналов. Примерный вид АЧХ показан на рис.2. Снижение коэффициента усиление допустимо до значения равного 0,707Кmax и разность частот Fвгр и Fнгр составляет полосу пропускания усилителя:
Рисунок 2 Амплитудно-частотная характеристика
Спад частотной характеристики в области низких частот определяется наличием разделительных (СР1, СР2) и эмиттерного (Сэ) конденсаторов в схеме усилителей, спад в области верхних частот – наличием паразитных емкостей Спар и снижением усилительных свойств транзистора.
-
Входное сопротивление усилителя (Rвх);
– отношение изменения входного напряжения
к изменению входного тока 
:
-
Выходное сопротивление усилителя (Rвых).
– отношение изменения входного напряжения
к изменению входного тока 
:
1.1. Усилитель по схеме с оэ
На рисунке 3 приведена схема включения с общим эмиттером (УНЧ).
Усиливаемый сигнал, который будем называть входным, подается между базой и эмиттером транзистора, а усиленный сигнал, который будем называть выходным, на сопротивлении в цепи коллектора Rк. В реальных схемах сигнал снимается с транзистора между его коллектором и землей.
Рисунок 3 Схема с общим эмиттером
Основные характеристики усилителя с ОЭ:
-
Схема с общим эмиттером является фазоинвертирующей:
.
-
Коэффициенты усиления по току (кi), напряжению (кu) и мощности (кp);
-
Входное сопротивление усилителя (Rвх);
где
-
Выходное сопротивление усилителя (Rвых).
