Материал: А27463 Дорошков А.В. Теория и компьюторное моделирование устройств электроники Учеб. пособие 2006

Номиналы элементов резистивного делителя установить после проведения расчетов с использованием данных (и ), полученных в результате экспериментальных исследований режимов работы усилительного каскада на биполярном транзисторе по теме 2.

Последовательность расчетов следующая:

– задаться током резистивного делителя напряжения

; (3.13)

– найти величину суммарного сопротивления резисторов делителя

; (3.14)

– определить величину сопротивления нижнего резистора делителя и округлить ее до ближайшего стандартного значения

(3.15)

– найти величину сопротивления верхнего резистора делителя и округлить ее до ближайшего стандартного значения

(3.16)

Рис. 3.5. Схема установки для исследования усилительного каскада на биполярном транзисторе с фиксированным напряжением покоя базы

1.2. Предъявить преподавателю для проверки схему лабораторной установки и получить разрешение на проведение исследований.

1.3. При путем изменения номинала резистора настроить работу каскада в режиме класса А, контролируя ток покоя коллектора амперметром , а напряжение покоя коллектора вольтметром . Настройку можно считать завершенной, когда ток и напряжение покоя будут укладываться в 20 % допуска:

; (3.17)

. (3.18)

Экспериментальные значения тока и напряжения покоя коллектора записать в табл. 3.2.

1.4. Установить вольтметры в режим измерения переменного напряжения (Mode: AC) и настроить осциллограф следующим образом:

– длительность развертки по горизонтали: 1 мс/дел;

– чувствительность отклонения луча по вертикали канала А: 20 мВ/дел;

– смещение луча канала А по вертикали: 2 дел;

– чувствительность отклонения луча по вертикали канала В: 5 В/дел;

– смещение луча канала В по вертикали: 0 дел.

1.5. Задав напряжение источника входного сигнала , зарисовать осциллограммы и вычислить коэффициент усиления каскада по напряжению

K_u = , (3.19)

где U_K и U_ВХ – амплитудные либо действующие значения переменных составляющих выходного и входного напряжений каскада.

Экспериментальные коэффициенты усиления занести в табл. 3.2.

Рис. 3.6. Схема установки для исследования усилительного каскада на биполярном транзисторе с фиксированным током покоя базы

Таблица 3.2

2. Исследование усилительного каскада переменного тока на биполярном транзисторе с фиксированным током покоя базы .

2.1. Собрать схему установки, представленную на рис. 3.6. Значение сопротивления коллектора взять в зависимости от номера бригады из табл. 3.1.

Номинал токозадающего резистора установить после проведения расчета с использованием данных ( и ), полученных в результате экспериментальных исследований режимов работы усилительного каскада на биполярном транзисторе по теме 2.

. (3.20)

2.2. При путем изменения номинала резистора настроить работу каскада в режиме класса А, контролируя ток покоя коллектора амперметром , а напряжение покоя коллектора вольтметром . Настройку можно считать завершенной, когда значения тока и напряжения покоя будут лежать в пределах, определяемых выражениям (3.17) и (3.18).

Экспериментальные значения тока и напряжения покоя коллектора необходимо записать в табл. 3.2.

2.3. Установить вольтметры в режим измерения переменного напряжения (Mode: AC) и настроить осциллограф по п.1.4.

2.4. Задав напряжение источника входного сигнала , зарисовать осциллограммы и вычислить коэффициент усиления каскада по напряжению .

Экспериментальное значение коэффициента усиления занести в табл. 3.2.

3. Исследование усилительного каскада переменного тока на биполярном транзисторе с отрицательной обратной связью по напряжению.

3.1. Собрать схему установки, представленную на рис. 3.7. Значение сопротивления взять в зависимости от номера бригады из табл. 3.1.

Рис. 3.7. Схема установки для исследования усилительного каскада на биполярном транзисторе с ООС по напряжению

Номинал токозадающего резистора установить после проведения расчета с использованием значений и , полученных в результате экспериментальных исследований режимов работы усилительного каскада на биполярном транзисторе по теме 2

. (3.21)

3.2. При путем изменения номинала резистора настроить работу каскада в режиме класса А, контролируя ток покоя коллектора амперметром PA2, а напряжение покоя коллектора вольтметром . Настройку можно считать завершенной, когда значения тока и напряжения покоя будут лежать в пределах, определяемых выражениями (3.17) и (3.18).

Экспериментальные значения тока и напряжения покоя коллектора записать в табл. 3.2.

3.3. Установить вольтметры в режим измерения переменного напряжения (Mode: AC) и настроить осциллограф по п. 1.4.

3.4. Задав напряжение источника входного сигнала , зарисовать осциллограммы и вычислить коэффициент усиления каскада по напряжению.

Экспериментальное значение коэффициента усиления занести в табл. 3.2.

3.5. При помощи переключателя подключить сопротивление нагрузки через разделительный конденсатор к коллектору транзистора и снять осциллограммы напряжения на коллекторе и входного напряжения. Измерить уровень постоянной составляющей сигнала на нагрузке. Определить коэффициент усиления каскада по напряжению и результат занести в табл. 3.2.

4. Исследование усилительного каскада переменного тока на биполярном транзисторе с отрицательной обратной связью по току.

4.1. Собрать схему установки, представленную на рис. 3.8.

Задать величину эмиттерного резистора = 100 Ом.

Рис. 3.8. Схема установки для исследования усилительного каскада на биполярном транзисторе с ООС по току

Номиналы резистивного делителя , установить после проведения расчета с использованием значений и , полученных в результате экспериментальных исследований режимов работы усилительного каскада на биполярном транзисторе по теме 2.

Порядок расчета следующий:

– задаться током делителя ;

– определить

; (3.22)

– рассчитать

. (3.23)

4.2. При путем изменения номинала резистора настроить работу каскада в режиме класса А, контролируя ток покоя коллектора амперметром , а напряжение покоя коллектора вольтметром . Настройку можно считать завершенной, когда значения тока и напряжения покоя будут лежать в пределах, определяемых выражениями (3.17) и (3.18).

Экспериментальные значения тока и напряжения покоя коллектора необходимо записать в табл. 3.2.

4.3. Установить вольтметры в режим измерения переменного напряжения (Mode: AC) и настроить осциллограф следующим образом:

– длительность развертки по горизонтали: 1 мс/дел;

– чувствительность отклонения луча по вертикали канала А: 10 мВ/дел;

– смещение луча канала А по вертикали: –2 дел;

– чувствительность отклонения луча по вертикали канала В: 5 В/дел;

– смещение луча канала В по вертикали: 0 дел.

4.4. Задав напряжение источника входного сигнала , зарисовать осциллограммы и вычислить коэффициент усиления каскада по напряжению.