Лабораторная работа №4
“ Исследование усилительного каскада на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером".
Цель работы: Исследование основных характеристик усилительного каскада низкой частоты на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером таких как, коэффициента усиления по напряжению, амплитудной характеристики и частотной характеристики и влияния начального положения рабочей точки на эти характеристики.
Продолжительность работы – 2 часа.
Описание лабораторной установки.
Используемые технические средства:
Цифровой прибор АКИП 4107 (см. лаб. работу №2),
Лабораторный стенд ЛОЭ-АиПУ (см. лаб. работу №3),
Милливольтметр «В3-38».
Милливольтметр «В3-38» - универсальный многодиапазонный стрелочный вольтметр предназначен для измерения действующего значения переменного напряжения от долей милливольта до 300 вольт. Внешний вид стрелочного милливольтметра В3-38 представлен на рисунке 1.
Правила работы несколько отличаются от тех, что описаны для мультиметра (см. лаб. работу №1).
Если ориентировочное значение измеряемой величины напряжения заранее неизвестно, то необходимо поставить переключатель на максимальный диапазон т.е. – 300V. Но здесь необходимо определить положение стрелки, и если стрелка находится в первой трети шкалы, т.е. меньше 3 по верхней шкале или меньше 10 по средней, то необходимо перевести переключатель на одно положение (на один щелчок) в меньшую сторону.
Если окажется, что стрелка уперлась на правый ограничитель, то необходимо перевести переключатель на одно положение (на один щелчок) в большую сторону.
Если переключатель диапазонов окажется в одном из положений: 1mV, 10mV, 100mV, 1V, 10V или 100mV (т.е. начинается с единицы), то необходимо пользоваться верхней шкалой 0 – 10. В этом случае максимальное значение шкалы – 10 соответствует значению диапазона, например, 1 милливольт.
Если переключатель диапазонов окажется в одном из положений: 3mV, 30mV, 300mV, 3V, 30V или 300mV (т.е. начинается с трех), то необходимо пользоваться средней шкалой 0 – 30. В этом случае максимальное значение шкалы – 30 соответствует значению диапазона, например, 3 милливольта.
Нижняя шкала логарифмическая и предназначена для измерения величины усиления сигнала в децибелах, т.е. на сколько децибел сигнал на выходе усилителя больше, чем на входе. В данной лабораторной работе эта шкала не используется.
Рисунок 1. Внешний вид стрелочного милливольтметра В3-38
http://tre.kai.ru/rates/method/lab_407.htm
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
Прежде чем приступить к лабораторным исследованиям проработайте лекционный материал, а затем прочитайте в учебнике [1] (В.И.Лачин, Н.С.Савёлов Электроника раздел 2.1. Классификации, основные параметры и характеристики усилителя.
Непонятные места, а также вопросы, вызывающие сомнения, запишите в лабораторную тетрадь, обсудите с товарищами и преподавателем.
Усилителем электрических сигналов называется устройство, у которого мощность электрических сигналов на выходе больше чем на входе.
На структурных схемах усилитель изображают в виде прямоугольника, как показано на рисунке2.
Рисунок 2. Структурная схема усилителя.
Самыми главными параметрами, определяющими работу усилителя, являются три коэффициента:
коэффициент усиления по напряжению – Кu,
коэффициент усиления по току – КI
коэффициент усиления по мощности – КP,
которые определяются следующим образом:
,
,
Если в качестве активного элемента в усилителе используют биполярный транзистор, то наиболее часто используется схема с общим эмиттером, структурная схема которого показана на рисунке 3. Схема с общим эмиттером обеспечивает наибольшее усиление сигнала по мощности, поскольку у нее: Ku > 1, Ki > 1 и Kp >> 1.
