Сделанная лаба №2 (Сделанная лаба №2)

Посмотреть архив целиком

Московский Энергетический Институт

(технический университет)






Кафедра электротехники и интроскопии




Лабораторно-практическое занятие № 2


Однокаскадный усилитель на

биполярном транзисторе


















Группа:


Студент:


Бригада:


К работе допущен:


Работу выполнил:


Работу сдал:














МОСКВА 2006

Цель работы:

Изучение принципа работы и характеристик однокаскадного усилителя на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером (ОЭ).

Объект исследования:

На съемной панели, изображенной на рис. 2.1, расположены следующие элементы, относящиеся к данной работе: биполярный транзистор Т1; коллекторный резистор Rk, переменный резистор Rб; предназначенный для установки режима транзистора по постоянному току; переменный резистор R, имитирующий внутреннее сопротивление источника усиливаемого сигнала: переменный резистор Rн, имитирующий сопротивление нагрузки, а также конденсаторы связи Сс1 и Сс2.

Измерения постоянных токов базы и коллектора проводятся цифровыми приборами Щ 4300. В верхней части панели расположен вывод источника коллекторного питания (12В). Для измерения постоянных напряжений на электродах транзистора и переменных напряжений в схеме усилителя .используются мультиметры. В качестве источника усиливаемого сигнала используется генератор переменного напряжения ГЗ-36А.

Подготовка к занятию:

1. Изучите основные характеристики транзистора и начертите его схему замещения в А-параметрах [1, § 2.3].

2. Изучите усилительный каскад с общим эмиттером [1,§ 3.2]. Начертите принципиальную схему усилителя и его схему замещения в h-параметрах. Запишите формулы для расчета:.

входного сопротивления усилителя Rвх;

выходного сопротивления усилителя Rвых,

коэффициента усиления по напряжению в режиме холостого хода Кux и при нагрузке.

Содержание занятия:

1. Соберите усилитель с ОЭ на биполярном транзисторе Т1 с приборами для измерения токов базы и коллектора. С помощью переменного резистора

RБ, установите точку покоя и зафиксируйте в протоколе ее параметры (IБП, IКП, UБП, UКП). а также значение ЭДС источника питания RБ.

2. Измените сопротивление резистора базы RБ так, чтобы значение Uкп изменилось на ±10% и зафиксируйте в протоколе параметры новой рабочей точки

(I'БП, I'КП, U'БП, U'КП)

3. По данным п. 1 и 2 рассчитайте h -параметры транзистора.

4. По данным п. 1 и 3 рассчитайте коэффициент усиления усилителя по напряжению в режиме холостого хода КUX-

5. Снимите и постройте амплитудную характеристику усилителя при частоте f=1 кГц в режиме холостого хода. Зафиксируйте максимальное входное напряжение, при котором на выходе отсутствуют нелинейные искажения. Определите коэффициент усиления КUX и сопоставьте его значение с расчетным.

Зарисуйте осциллограммы выходного напряжения при Uвх=10 мВ и Uвх=500 мВ.

6. Определите полосу пропускания усилителя при Uвх =10 мВ и Rвх =1 кОм.

7. * Измерьте входное и выходное сопротивления усилителя Rвх и Rвых.

8. * По данным п. 1 и 3 рассчитайте входное и выходное сопротивления RВХ и Rвых и сравните их с результатами эксперимента.

Методические указания

1. Режим покоя устанавливают регулировкой сопротивления резистора RБ так, чтобы напряжение на коллекторе было приблизительно равно половине ЭДС источника коллекторного питания.

2. При определении полосы пропускания, напряжение на генераторе ГЗ-36А поддерживают неизменным по величине U=10 мВ.

Вначале измеряется выходное напряжение усилителя U'вых о при частоте fo = 1 кГц. После этого плавно уменьшается (для определения нижней границы полосы пропускания fН или плавно увеличивается (для определения верхней границы полосы пропускания fВ) частота входного сигнала до тех пор, пока выходное напряжение не уменьшится до величины равной 0,707 U'вых о

3. При измерениях входного Rвх и выходного Rвых сопротивлений усилителя, напряжение на выходе генератора ГЗ-36А поддерживают неизменным и равным 10 мВ при частоте fo =1 кГц.

Измерение входного сопротивления:

а) последовательно с генератором ГЗ-36А включить переменный резистор R, имитирующий внутреннее сопротивление источника усиливаемого сигнала;

б) поставить движок переменного резистора в положение R'= 0 и измерить напряжение на выходе усилителя U'вых;

в) плавно увеличивая сопротивление резистора, добиться уменьшения напряжения на выходе усилителя в два раза : U"вых = U'вых /2 и зафиксировать полученное значение сопротивления R".

Входное сопротивление усилителя равно полученному значению Rвх=R", так как только в этом случае при неизменных значениях коэффициента усиления Кux и напряжения на выходе генератора ГЗ-36А входное, а, следовательно, и выходные напряжения усилителя могут уменьшиться в два раза.

Измерение выходного сопротивления:

а) измерить напряжение на выходе усилителя в режиме холостого хода

Uвых х;

б) подключить резистор нагрузки и, плавно изменяя его сопротивление, добиться уменьшения выходного напряжения в два раза Uвых = Uвых х / 2 .В этом положении сопротивление нагрузки будет равно выходному сопротивлению усилителя.

Uбп1 = 0,182 мВ

Iбп1 = 117,3 мкА

Iкп1 = 4,17 мА

Uкп1 = 6,1 мВ


Uбп2 = 0,176 мВ

Iбп2 = 111,4 мкА

Iкп2 = 4,03 мА

Uкп2 = 6,3 мВ


h11 = ∆UБ/∆IБ = (0,182 - 0,176) / (117,3 - 111,4) = 1016 Ом

h12 = ∆UБ/∆UК = (0,182 - 0,176) / (6,3 – 6,1) = 0,03

h21 = ∆IК/∆IБ = ((4,17 – 4,03)*10-3) / ((117,3 - 111,4)*10-6) = 23,7

h22 = ∆IК/∆UК = ((4,17 – 4,03)*10-3) / (6,3 - 6,1) = 0,0007 Ом-1



Uвх

10

12

15

20

25

30

35

40

50

Uвых

1,25

1,74

2,46

2,90

3,44

3,90

3,90

4,30

4,41


нижн. верх.

Uвых ср = 1 В 0,71 В 0,71

Фср = 1 кГц 62 Гц 77 кГц






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.