Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2021-11-24 | 17 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
ЛАБАРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Исследование усилительных каскадов на транзисторах
Цель работы: исследование параметров RC усилительных каскадов с общим эмиттером, с общим коллектором, общей базой на биполярных транзисторах и каскада с общим истоком на полевом транзисторе при их работе на средних частотах.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
RC усилитель (рисунок 1) предназначен для усиления низкочастотного входного сигнала по напряжению, току и мощности.
Рисунок 1 - Усилитель
Основными параметрами усилителя является:
- коэффициент усиления по напряжению
,
- коэффициент усиления по току
,
- коэффициент усиления по мощности
,
- входное сопротивление
.
- выходное сопротивление
.
В лабораторной работе определяются параметры усилителей работающих в линейном режиме, т.е. выходной сигнал в них по форме и спектральному составу близок к входному. Это достигается благодаря пропорциональной передаче усилителем мгновенных значений напряжения (тока), составляющих входной сигнал.
Параметры усилительных каскадов зависят от способов включения транзистора. В связи с этим анализ свойств усилительных каскадов на биполярных транзисторах проводится ниже для трех схем включения транзистора: с общим эмиттером (ОЭ), общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ), а также рассматривается каскад на полевом транзисторе, включенном по схеме с общим истоком (ОИ).
Параметры каскадов определяются по переменному току в области средних частот, для чего на их входы подается синусоидальное напряжение с частотой 1000 Гц. При этом реактивное сопротивление конденсаторов связи и эмиттерных конденсаторов, можно считать равным нулю и пренебречь влиянием паразитных емкостей схемы и коллекторных емкостей транзистора, а также зависимостью статического коэффициента усиления тока базы транзистора от частоты.
|
Усилительный каскад ОБ
В схеме каскада ОБ (рис. 7) напряжение смещения на базе, относительно эмиттера, создается с помощью делителя, состоящего из резисторов и . Тем самым фиксируется положение рабочей точки на входной динамической характеристике каскада. Через резистор проходит постоянная составляющая эмиттерного тока . Поэтому суммарная величина напряжения смещения, подаваемого на базу будет равна
.
Рисунок 7 – Усилительный каскад ОБ
Конденсатор свободно пропускает переменную составляющую базового тока, устраняя отрицательную обратную связь по базовой составляющей переменного тока и повышая этим коэффициент усиления каскада по напряжению. Входной конденсатор разделяет цепи источника входного сигнала и усилительного каскада по постоянному току.
Подобно схеме с ОЭ эмиттерный ток усилителя с ОБ имеет постоянную и переменную составляющие , который вызывает появление постоянной и переменной составляющей коллекторного тока .
На выходном сопротивлении коллекторный ток создает выходное падение напряжения, которое содержит постоянную составляющую и переменную составляющую .
Коэффициент усиления этого каскада по переменному напряжению, а также входное и выходное сопротивление, вытекают из П-образной схемы замещения подобной схеме представленной на рис. 5 для каскада с общим эмиттером, но с h -параметрами, определенными для схемы с общей базой:
,
где - статический коэффициент передачи тока схемы ОБ.
и - действующие значения входного и выходного напряжения.
Коэффициент усиления этого каскада по току
.
Входное и выходное сопротивление каскада имеют небольшую величину
|
,
где - входное сопротивление транзистора с ОБ;
, при ,
где - выходная проводимость транзистора с ОБ.
Усилительный каскад с общей базой обладает значительно лучшей температурой стабилизацией рабочего режима.
Режима работы
Принцип построения усилительных каскадов на полевых транзисторах тот же, что и каскадов на биполярных транзисторах. Особенность заключается в том, что полевой транзистор управляется напряжением, а не током. По этой причине задание режима покоя в каскадах на полевых транзисторах осуществляется подачей во входную цепь каскада постоянного напряжения соответствующей величины и полярности.
На рис. 10 приведена схема усилительного каскада на полевом транзистора с p – каналом. Транзистор включен по схеме с общим истоком с автоматическим смещением рабочей точки.
Рисунок 10 – Каскад с ОИ с истоковой стабилизацией режима работы
На рис. 11 изображено семейство статических выходных вольт – амперных характеристик транзистора с кривой допустимой мощности , линия нагрузки по постоянному току, описываемая выражением
,
где - напряжение питания;
- ток стока,
а также сток-затворная характеристика усилительного каскада.
Основным элементом каскада являются полевой транзистор VT. Последовательно с ним включен резистор , который выполняет роль стоковой нагрузки.
Для разделения постоянной и переменной составляющих тока стока нагрузка присоединена к стоку транзистора через разделительный конденсатор . Элементы и предназначены для задания напряжения в режиме покоя. Резистор создает в каскаде отрицательную обратную связь по постоянному току, служащую для стабилизации режима покоя при изменении температуры и разбросе параметров транзистора, конденсатор предназначен для исключения отрицательной обратной связи по переменному току. Конденсатор связи обеспечивает связь каскада с источником входного сигнала.
Рисунок 11 – графический анализ работы усилительного каскада ОИ
Напряжение покоя создается следующим образом. С помощью резистора обеспечивается равенство потенциалов затвора и нижнего вывода резистора . В результате падение напряжения на резисторе оказывается приложено между затвором и истоком транзистора. Сопротивление выбирают на несколько порядков меньше входного сопротивления транзистора. Это необходимо для исключения влияния температурной нестабильности, и разброса значений входного сопротивления каскада.
|
Таким образом, необходимую величину и полярность напряжения смещения получают на резисторе за счет протекания через него тока . Величина и полярность напряжения смещения для транзистора с каналом - типа находится из следующих соотношений:
, ,
.
При этом сопротивление резистора выбирают такой величины, чтобы все изменение входного сигнала находилась на линейном участке сток-затворной динамической характеристики.
Основные параметры усилительного каскада находятся из соотношений вытекающих из его схемы замещения для переменного тока средних частот (рис. 12).
Рисунок 12 – П-образная схема замещения усилительного каскада с ОИ
где , и - действующие значения напряжений и токов.
Входное сопротивление представляет цепь образованную параллельно включенными сопротивлением и проводимостью , откуда
Выходное сопротивление представляет цепь образованную параллельно включенными сопротивлением и проводимостью .
Выходное падение напряжения отстает от входного на и равно
.
Откуда коэффициент усиления такого каскада по напряжению равен
,
где - крутизна транзистора, ().
ХОД РАБОТЫ
ЛАБАРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Исследование усилительных каскадов на транзисторах
Цель работы: исследование параметров RC усилительных каскадов с общим эмиттером, с общим коллектором, общей базой на биполярных транзисторах и каскада с общим истоком на полевом транзисторе при их работе на средних частотах.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
RC усилитель (рисунок 1) предназначен для усиления низкочастотного входного сигнала по напряжению, току и мощности.
Рисунок 1 - Усилитель
Основными параметрами усилителя является:
|
- коэффициент усиления по напряжению
,
- коэффициент усиления по току
,
- коэффициент усиления по мощности
,
- входное сопротивление
.
- выходное сопротивление
.
В лабораторной работе определяются параметры усилителей работающих в линейном режиме, т.е. выходной сигнал в них по форме и спектральному составу близок к входному. Это достигается благодаря пропорциональной передаче усилителем мгновенных значений напряжения (тока), составляющих входной сигнал.
Параметры усилительных каскадов зависят от способов включения транзистора. В связи с этим анализ свойств усилительных каскадов на биполярных транзисторах проводится ниже для трех схем включения транзистора: с общим эмиттером (ОЭ), общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ), а также рассматривается каскад на полевом транзисторе, включенном по схеме с общим истоком (ОИ).
Параметры каскадов определяются по переменному току в области средних частот, для чего на их входы подается синусоидальное напряжение с частотой 1000 Гц. При этом реактивное сопротивление конденсаторов связи и эмиттерных конденсаторов, можно считать равным нулю и пренебречь влиянием паразитных емкостей схемы и коллекторных емкостей транзистора, а также зависимостью статического коэффициента усиления тока базы транзистора от частоты.
|
|
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!