Лабораторна робота № 6

ДОСЛІДЖЕННЯ ВИХІДНОГО ТРАНЗИСТОРНОГО ПІДСИЛЮВАЧА

Мета роботи: вивчення особливостей роботи вихідних транзисторних підсилювачів низької частоти.

Знати: принцип дії вихідних транзисторних підсилювачів низької частоти.

Вміти: дослідним шляхом визначати характеристики вихідних транзисторних підсилювачів низької частоти.

Обладнання: вихідний транзисторний підсилювач низької частоти, генератор низької частоти, осцилограф, вольтметр, навантажувальний резистор змінного опору.

КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Вихідний каскад підсилювача призначений для передачі заданої величини потужності сигналу в заданий опір навантаження. У порівнянні з каскадами попереднього підсилення вихідні каскади мають ряд особливостей.

Звичайно попередні каскади підсилення монтуються на малопотужних транзисторах і споживають від джерел живлення незначну потужність. Амплітуда вхідного сигналу в цих підсилювачаx в більшості випадків невелика, і робочу дільницю характеристики транзистора можна вважати лінійною. Тому при розгляді роботи каскадів попереднього підсилення не звертають уваги на коефіцієнт корисної дії каскаду, а нелінійні спотворення сигналу вважають незначними.

Оскільки вихідні каскади споживають від джерел живлення значно більшу потужність, то їх коефіцієнт корисної дії повинен бути досить високим, оскільки зрештою він визначає економічність всього підсилювача. Для виділення в навантаженні заданої потужності на вхід каскаду потужного підсилювача подається велика амплітуда сигналу, яка захоплює значну область характеристик транзистора. Тому збільшення потужності, що розвивається підсилювачем в навантаженні, супроводиться зростанням нелінійних спотворень. Потрібно також мати на увазі, що через велику амплітуду вхідного сигналу параметри транзистора за період сигналу змінюються в широких межах.

Величина максимальної неспотвореної потужності і к.к.д. вихідного каскаду залежить від типу транзистора, режиму роботи і схеми каскаду. При невеликій вихідній потужності в каскадах застосовують ті ж транзистори, що і в попередніх каскадах.

Для одержання середньої і великої потужності (одиниці - десятки ват і вище) використовуються спеціальні потужні транзистори.

У вихідних каскадах, так само як і в попередніх, частіше за все використовується схема із загальним емітером. У цьому випадку коефіцієнт підсилення сигналу по потужності виходить найбільшим.

Вихідні каскади підсилювачів можуть бути побудовані по однотактній або двотактній схемах, які істотно відрізняються одна від одної.

Вихідні підсилювачі можуть працювати у різних режимах. Розглянемо це питання більш конкретно.

Знайдемо графічну залежність вихідного струму транзистора від напруги на його вході . Така залежність отримала назву прохідна динамічна характеристика транзистора.

Р

Рис. 1. Побудова прохідної динамічної характеристики транзистора.

а) навантажувальна пряма в сімействі вихідних статичних характеристик; б) вхідна характеристика; в) прохідна динамічна характеристика.

озглянемо порядок її побудови для транзистора типу прп, включеного по схемі із загальним емітером. Для побудови цієї характеристики необхідно:

1. в сімействі статичних вихідних характеристик транзистора по заданих величинах Ек і Rн побудувати навантажувальну пряму АВ (мал. 1, а);

2. відмітити точки перетину навантажувальної прямої зі статичними характеристиками (1, 2, 3 і т.д.) та знайти відповідні цим точкам величини вихідного струму (струму колектора) і вхідного струму (струму бази) (мал. 1, а);

3. п еренести знайдені значення струму бази на вхідну статичну характеристику транзистора, зняту при (звичайно ) (мал.1, 6);

4. по осі абсцис графіка вхідної характеристики знайти значення вхідних напруг (Uбе), відповідні кожному значенню струму бази (в точках l', 2', 3' і т. д.) (мал. 1, 6);

5. кожному значенню напруги Uбе знайти відповідні значення струму Ік (відмічені раніше в сімействі вихідних характеристик) і побудувати графік залежності , тобто (мал.1, в).