7.4Содержание экспериментальной части работы

В процессе выполнения работы:

• исследуются влияние схемы включения транзистора и величины нагрузки каскада на форму амплитудной характеристики и динамический диапазон (уровень максимального входного сигнала при сжатии коэффициента усиления на 1 дБ);

• определяются входные сопротивления транзистора для разных схем включения;

• исследуется влияние схемы включения на полосу пропускания усилителя (для включения с ОК это исследование проводится при малом и большом сигналах).

7.5Структурная схема экспериментальной установки

Экспериментальная часть работы (измерение коэффициента усиления, входного сопротивления и граничных частот усилительного каскада, а также снятие амплитудных характеристик) выполняется при помощи измерительной установки, структурная схема которой показана на рис. 7.2.

Структурная схема экспериментальной установки

Рис. 7.2.

7.6Порядок выполнения работы

7.6.1. Собрать на макете (рис. 7.1) резисторный усилитель, включив при помощи переключателей S2-1, S2-2, S2-3 транзистор по схеме с общим эмиттером и подключив нагрузку 3 кОм переключателем S3.

7.6.2. Собрать измерительную установку в соответствии со схемой рис. 7.2, подключив источник сигнала к входу 2 (рис. 7.1).

7.6.3. Снять амплитудную характеристику усилительного каскада, изменяя уровень входного сигнала от 5 до 60 мВ. Наблюдая на экране осциллографа форму сигнала на выходе усилителя и вычисляя для каждой измеренной точки коэффициент усиления, отметить уровень сигнала на входе, при котором коэффициент усиления уменьшается на 1 дБ по сравнению с его значением при малом сигнале, и уровень сигнала на входе, при котором появляются искажения формы сигнала на выходе. Сопоставить полученные результаты.

7.6.4. После изменения сопротивления нагрузки с 3 кОм на 160 Ом, не снимая амплитудную характеристику по точкам, определить амплитуду входного напряжения, при котором происходит уменьшение коэффициента усиления на 1 дБ, и амплитуду входного напряжения, соответствующую началу появления нелинейных искажений на выходе. Сравнить полученные значения с теми, которые были измерены в 7.6.3.

7.6.5. С помощью переключателя S2-1, S2-2, S2-3 собрать резисторный усилитель при включении транзистора с общей базой и повторить для него измерения по пунктам 7.6.3 и 7.6.4.

7.6.6. Собрать схему резисторного усилителя при включении транзистора с общим коллектором и для двух сопротивлений нагрузки (3 кОм и 160 Ом) выполнить измерения по пункту 7.6.4. Сопоставить все полученные по пунктам 7.6.3 – 7.6.6 результаты.

7.6.7. Для трех схем включения измерить входное сопротивление транзистора. При включении с ОК измерения R_вх выполнить для двух значений сопротивления нагрузки (3 кОм и 160 Ом), для включений с ОЭ и ОБ только для 3 кОм.

Для измерения входного сопротивления подать сигнал на вход Bx1 и при неизменном U_вх1 измерить U_вх2 при двух значениях последовательного сопротивления во входной цепи U⁽¹⁾_вх2 при R₁=30 Ом и U⁽²⁾_вх2 при R₂=1000 Ом.

. (7.7)

Примечание: Для повышения точности измерений целесообразно U⁽¹⁾_вх2 и U⁽²⁾_вх2 определять на одной и той же шкале вольтметра. R_вх следует измерять на той же частоте, на которой снимались амплитудные характеристики. Измерения входных напряжений нужно проводить при линейном режиме работы транзистора. Следует иметь в виду, что входные сопротивления, измеряемые в пп. 7.6.7 (7.6.1), представляют собой входные сопротивления каскадов (R_вх||R_Б), а в формулах п. 7.3 (7.1 – 7.3) вычисляются входные сопротивления транзисторов (R_вх) для основных схем включения.

7.6.8. Подключив источник сигнала к входу 2, провести измерение верхних и нижних граничных частот каскадов с ОЭ и с ОБ на уровне -3 дБ для двух значений сопротивлений нагрузки. При измерениях U_вх должно соответствовать режиму линейного усиления (режиму малого сигнала).

7.6.9. В схеме с ОК для R_Н=3 кОм и R_Н=160 Ом измерить верхние и нижние граничные частоты в режиме малого сигнала (U_вх≤100 мВ) и при U_вх на средних частотах, соответствующему началу появления нелинейных искажений. Сравнить полученные результаты.