2.1. Расчет усилителя по постоянному току

Положение рабочей точки определяется совокупностью значений постоянных составляющих I_Б=, U_БЭ=, I_К=, U_КЭ=,.

Для того чтобы задать положение рабочей точки, необходимо создать смещение на базу транзистора. Оно может быть создано различными способами: от отдельного источника смещения; с помощью делителя напряжения (см. схему); с помощью гасящего резистора.

Для схемы, изображенной на рис. 1, номиналы элементов рассчитываются по формулам (3):

; h_21Э = β

; 1,5 ≤ S_доп ≤ 5

где S_доп – допустимый коэффициент нестабильности.

Значение коэффициента температурной нестабильности определяется по формуле:

;

R_Б = (5 ÷ 10)R_вх

Для того чтобы положение рабочей точки не изменялось при изменении окружающей температуры применяют цепи температурной стабилизации: эмиттерная стабилизация (см. схему); коллекторная стабилизация; комбинированная стабилизация.

Принцип их действия основан на введении отрицательной обратной связи (ООС) по постоянному току; по напряжению; или по току и по напряжению.

2.2. Расчет емкостей конденсаторов

Для того чтобы исключить возникновение ООС для переменной составляющей для наихудшего случая (ω_нгр) должно выполняться условие

откуда

Для того чтобы падение напряжения источника входного сигнала на C₁ было минимальным, необходимо выполнить условие

откуда

где R_Г – сопротивление источника входного сигнала.

Аналогично рассчитывается емкость конденсатора C₂

3. Предварительная подготовка к выполнению лабораторной работы

3.1. Изучить литературу по RC-усилителям. Далее возможны два варианта (по указанию преподавателя).

3.2. По заданному типу транзистора произвести графический расчет усилителя, рассчитать схему по постоянному току, рассчитать нормированную АЧХ, построить ее в логарифмическом масштабе, т. е. по оси абсцисс откладывать не f,а log(f).

3.3. По заданной схеме усилителя с рассчитанными параметрами рассчитать норматированную ФЧХ, построить ее в логарифмическом масштабе. Один из вариантов:

R1, кОм	R2, кОм	RК, кОм	RЭ, кОм	C1, мкФ	CЭ, мкФ	C2, мкФ	RН, кОм	CН, пФ
39	10	5,1	1	10,0	50,0	10,0	10	100

4. Необходимые приборы для выполнения лабораторной работы:

– универсальный стенд с наборным полем;

– осциллограф;

– два вольтметра (цифровых);

– генератор низкой частоты;

– кассетница с деталями;

– набор соединительных кабелей и проводников.

5. Порядок выполнения лабораторной работы

5.1. Снятие амплитудной характеристики:

– собрать схему усилителя:

– установить частоту генератора f = 1000 Гц;

– к выходу усилителя подключить вольтметр и осциллограф;

– изменяя амплитуду входного сигнала от 0 до (0,5 ÷ 1) В, измеряют амплитуду выходного напряжения;

– с помощью осциллографа определяют ту амплитуду входного напряжения, при которой начинают появляться нелинейные искажения (форма синусоиды начинает искажаться);

– результаты оформляют в виде таблицы.

5.2. Снятие амплитудно-частотной характеристики

– на вход усилителя подают максимальное входное напряжение, при котором отсутствуют искажения выходного сигнала и поддерживают это напряжение постоянным;

– изменяя частоту генератора от 0 до 200 кГц, измеряют напряжение на выходе схемы. Необходимо снять показания для 15 – 20 значений частоты;

– повторить эксперимент при отключенном конденсаторе C_Э;

– повторить эксперимент при отключенном конденсаторе C_Н;

– повторить эксперимент при уменьшении емкости конденсатора C₁ в 10 – 20 раз;

– повторить эксперимент при уменьшении емкости конденсатора C₂ в 10 – 20 раз;

– повторить эксперимент при уменьшении сопротивления R_Н в два раза;

– результаты оформить в виде таблицы;

– по результатам экспериментов определить максимальные значения коэффициентов усиления для каждого эксперимента.