4. Усилители лабораторная работа №4.1.

“ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОКАСКАДНОГО УСИЛИТЕЛЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ”

Цель работы: исследование принципов действия и основных свойств и характеристик схемы однокаскадного усилителя на биполярном транзисторе с общим эмиттером.

Оборудование: блок макета – Б-12, милливольтметр В3-38, осциллограф С1-118, генератор Г3-112.

Подготовка к работе.

Изучить назначение, принцип действия, основные характеристики и параметры, свойства, особенности и области применения схемы усилителя на биполярном транзисторе с общим эмиттером, влияние различных видов обратной связи на параметры усилителя.

Выписать из приложения к лабораторным работам номиналы элементов схемы в соответствии с номером макета.

Изобразить предполагаемый вид графиков снимаемых в работе зависимостей.

Описание макета.

Принципиальная схема макета приведена на рис. 1. Макет позволяет исследовать характеристики однокаскадного усилителя и их изменения при изменении величины отдельных элементов каскада и при введении отрицательной обратной связи. Переключатель S1 позволяет подключать последовательно входу дополнительное сопротивление для измерения входного сопротивления каскада, переключатель S2 позволяет изменять величину сопротивления в цепи коллектора, переключатели S3 и S4 позволяют вводить в каскад два вида ООС, S5 позволяет исследовать влияние величины разделительной емкости на свойства каскада, S6 – включение источника питания, S7 позволяет отключать сопротивление нагрузки для измерения выходного сопротивления каскада.

Контакты Х1 и Х2 – вход УНЧ, контакты Х7 и Х8 – выход УНЧ. Контакты Х3 и Х5 необходимы для измерения входного сопротивления усилительного каскада. Контакт Х6 позволяет оценить коэффициент полезного действия (КПД) усилителя.

Проведение исследований.

1. Используя переключатели макета собрать схему усилителя без обратной связи, с сопротивлением нагрузки и без добавочного сопротивления на входе. Сопротивление в цепи коллектора и разделительную емкость выбрать максимальными.

2. Исследовать влияние на амплитудную характеристику усилителя величины сопротивления в цепи коллектора, отрицательной обратной связи по току и по напряжению, все четыре амплитудные характеристики построить на одном графике. Амплитудные характеристики снимать на частоте 5кГц.

Зарисовать осциллограммы выходного сигнала при отсутствии и при наличии нелинейных искажений.

3. Исследовать влияние на амплитудно-частотную характеристику усилителя величины разделительной емкости, отрицательной обратной связи по току и по напряжению, все четыре характеристики построить на одном графике. АЧХ снимать при таком уровне входного сигнала когда отсутствуют нелинейные искажения.

4. Исследовать влияние на входное и выходное сопротивление усилителя величины сопротивления в цепи коллектора, отрицательной обратной связи по току и по напряжению, полученные данные свести в таблицу.

5. Провести анализ полученных результатов.

Методические рекомендации

Чтобы на практике измерить входное сопротивление усилительного каскада можно на входе усилителя включить последовательно каскаду дополнительное сопротивление R_Д и измерить напряжение до этого сопротивления U₁ и после U₂. Тогда входное сопротивление каскада R_ВХ можно рассчитать из выражения . Следует отметить, что для более точного измерения входного сопротивления таким способом, дополнительное сопротивление по величине не должно очень сильно отличаться от величины входного сопротивления каскада.

Чтобы на практике измерить выходное сопротивление усилительного каскада необходимо измерить напряжение на выходе усилительного каскада без нагрузки (холостой ход) U₁ и напряжение на выходе U₂ при сопротивлении нагрузки R_Н. Тогда выходное сопротивление каскада R_ВЫХ можно рассчитать из выражения . Чем ближе величина сопротивления нагрузки к значению выходного сопротивления каскада, тем точнее будет проведено измерение.