Вторая часть лабораторной работы

Кафедра Микроэлектроники и Биомедицинской Инженерии

 

 

Отчет

По дисциплине: Электроника

Лабораторная № 4а

 

Тема: Исследование усилительных каскадов на транзисторах.

 

 

Выполнил: ст.гр.MN-132

Хорозов А. И.

 

 

Проверил: старш. преподователь

Метлинский П.Н

 

 

Кишинев 2014

Первая часть лабораторной работы.

Цель работы:
Изучение принципа работы усилительного каскада напряжения с RC – связью на биполярном транзисторе в схеме с ОЭ без обратной связи и с отрицательной обратной связью. Исследование амплитудных и частотных характеристик и определение основных параметров усилительного каскада.



Рис.1. Электрическая схема усилительного каскада с ОЭ

Порядок выполнения работы:

1) Собрать усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером (ОЭ) согласно схеме. Провести измерения согласно следующим пунктам сначала без обратной связи, а затем с последовательной отрицательной обратной связью по току.

 

 

2) Определить входное сопротивление усилителя без обратной связи (SA2 включён) и с последовательно отрицательной обратной связью по току (переключатель SA2 выключен) на частоте сигнала f=1000Гц.

 

 

3) Определить входное сопротивление усилителя на частоте сигнала f = 1000 Гц.

 

 

4) Снять амплитудную характеристику Uвых=f(Uвх) усилительного каскада с ОЭ при постоянной частоте (f=1000Гц). Экспериментальные данные снять для двух случаев: без обратной связи и с отрицательной обратной связью, данные внести в таблицы 1 и 2 соответственно

 

 

5) Исследовать частотную характеристику К=(f) усилительного каскада с ОЭ без обратной связи и с отрицательной обратной связью Экспериментальные данные занести в таблицу 3.

 

Таблицы:

Таблица 1. Амплитудная характеристика усилительного каскада с ОЭ без обратной связи.

Uвх, мВ 0 1 5 10 20 30 40 50 75 100
Uвых, В 1.4 4.6 22.5 45 82 145 185 225 246 260

Таблица 2. Амплитудная характеристика усилительного каскада с ОЭ и с отрицательной обратной связью

 

Uвх, мВ
Uвых, В 1,4 1,5 1,95 2,15 4,4 6,2 6,6 6,8 6,8 6,8 6,82 6,82 6,82

Таблица 3. Частотные характеристики усилительного каскада с ОЭ

Частота, f, Гц 20 60 100 200 400 800 103 5.103 104 5.104 105 2.105 5.105 106 2.106 5.106
ОЭ без обратной связи Uвых, мВ
KU 22 31,5 55 59 171 192 198 198 198 198 195,5 191 191 117,5 115 28
ОЭ с ООС Uвых, мВ
KU 1,7 2,5 2,6 3,1 3,8 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 3,6 2,5 1,5 1,1
lgf 1,3   1,8     2,3   2,6   2,9     3,7     4,7     5,3   5,7     6,3   6,7  

Примеры вычислений:

 

Пункт 2.

Uвх = 10 мВ

Без обратной связи:

 

Г= 48мВ

RГ= 1,24кОм

 

(А)

(Ом)

 

С обратной связью:

 

Г= 12,5 мВ

RГ= 1,24кОМ

 

(мкА)

(кОм)

Пункт 3.

Rвых = R || rкэRk = 1,8k

Пункт 4.
Без ОС:

Кu=Uвых/Uвх

Кi= Кu*( Rвх/Rвых )

Кр= Кu* Кi
Кu =1980/10=198

Кi=198*(0.328кОм/1.8кОм)=36.2

Кр=198*36.2=7167,6

С ООС:

Кu=Uвых/Uвх

Кi= Кu*( Rвх/Rвых )

Кр= Кu* Кi
Кu =40/10=4

Кi=4*(4,94кОм/1.8кОм)=10,98

Кр=4*10,98=43,92

Вторая часть лабораторной работы.


Цель работы:
Изучение принципа работы усилительного каскада напряжения с RC – связью на биполярном транзисторе в схеме с ОБ и ОК без обратной связи. Исследование амплитудных и частотных характеристик и определение основных параметров усилительного каскада.

 


Рис.1. Электрическая схема усилительного каскада с ОК


Рис.2. Электрическая схема усилительного каскада с ОБ

Порядок выполнения работы:

1) Собрать усилитель на биполярном транзисторе с общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ) согласно схеме. Провести измерения согласно следующим пунктам.

 

2) Определить входное сопротивление усилителя на частоте сигнала f=1000Гц.

 

3) Снять амплитудную характеристику Uвых=f(Uвх) усилительного каскада с ОК и ОБ при постоянной частоте (f=1000Гц). Данные внести в таблицу 4.1

 

4) Исследовать частотную характеристику К=(f) усилительного каскада с ОК и ОБ. Экспериментальные данные занести в таблицу 4.2.

Таблицы:

Таблица 1. Амплитудная характеристика усилительного каскада с ОБ и ОК.

Uвх, мВ 0 1 5 10 20 30 40 50 75 100
Uвых, мВ ОБ 1 160 680 1400 3400 4400 4900 5300 5900 6200
ОК 0 0.9 4.7 8.4 17 30 38 45 74 99

Таблица 2. Частотные характеристики усилительного каскада с ОБ и ОК.

Частота, f, Гц 20 60 100 200 400 800 103 5.103 104 5.104 105 2.105 5.105 106 2.106 5.106
ОБ Uвых, мВ 410 560 1000 1200 1400 1450 1450 1450 1450 1500 1600 1950 2200 2500 2550 1700
KU 41 56 100 120 140 145 145 145 145 150 160 195 220 250 255 1700
ОК Uвых, мВ 1 2.2 5 6.9 8.2 8.6 8.6 8.7 9 9 9 9 9 9 8 5
KU 0,1 0,22 0,5 0,69 0,82 0,86 0,86 0,87 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8 0,5


Примеры вычислений:

ОБ:
f=1000Гц; Uвх=10мВ; Eг=170мВ;Rд=220 Ом ; Rвх=(Uвх/(Eг-Uвх) )* Rд= 0.0625*220 Ом=13.75 Ом
Кu=Uвых/Uвх

Кi= Кu*( Rвх/Rвых )

Кр= Кu* Кi
Кu =1450/10=145

Кi=145*(13.75Ом/_____)=_____

Кр=______*______=______
ОК:
f=1000Гц; Uвх=10мВ; Eг=240мВ;Rд=68к Ом ; Uвых=Ux.x.=8.7мВ; Rвых=41Ом( при Uвых=8.7/2=4.35 мВ)

Кu=Uвых/Uвх

Кi= Кu*( Rвх/Rвых )

Кр= Кu* Кi
Кu =1450/10=145

Кi=145*(_____/41Ом)=_____

Кр=______*______=______

 

 

Вывод:

в ходе проведения лабораторной работы были сняты характеристики усилительного каскада по схеме с общим эмиттером, изучены принципы работы резистивно-ёмкостного усилительного каскада. Также рассчитано входное сопротивление и коэффициент усиления по напряжению для амплитудной и амплитудно-частотной характеристик.

в данной лабораторной работе я ознакомился c принципом работы усилительного каскада на биполярном транзисторе, включённом по схеме с общим эмиттером и общей базой, исследовал его характеристики, определил основные параметры и частотные свойства усилительного каскада.