4. Содержание отчета

1. Амплитудные характеристики усилительных каскадов ОЭ и ОК – 2 шт.

2. Таблицы экспериментальных и расчетных данных – 2 шт.

3. Расчеты показателей усилительных каскадов: R_вх, K_U, K_I.

4. Экспериментальные схемы усилительных каскадов с ОЭ и ОК.

5. Контрольные вопросы

1. Чем отличаются схемы усилительных каскадов ОЭ и ОК?

2. Объяснить назначение всех элементов схемы.

3. Определить по опытным данным постоянный ток коллектора в рабочей точке транзистора для схемы ОЭ и ОК.

4. От чего зависит и как отличается R_вх в схемах ОЭ и ОК?

5. От чего зависят коэффициенты усиления K_U и K_I?

6. Как отличаются амплитудные характеристики схем ОЭ и ОК?

7. От чего зависят нелинейные искажения в каскаде?

8. Оценить сходимость теоретических и опытных значений коэффициента K_U для схемы ОЭ и ОК.

9. Как производится экспериментальная настройка режима работы усилительного каскада ОЭ?

10. Принцип эмиттерной стабилизации рабочего тока коллектора в усилительном каскаде.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Исследование трехкаскадного транзисторного усилителя напряжения и мощности

Цель работы

Исследовать амплитудные и частотные характеристики трехкаскадного усилителя с емкостной связью и двухтактным выходным каскадом. Изучить влияние обратных связей и режима работы транзисторов на свойства усилителя.

1. Содержание работы

1. Произвести наладку работы усилителя.

2. Снять амплитудную и амплитудно-частотную (АЧХ) характеристики

многокаскадного усилителя с обратной связью и без обратной связи.

2. Общая часть

Многокаскадные усилители применяются для получения большого результирующего коэффициента усиления K_U, который определяется произведением коэффициентов отдельных каскадов.

Амплитудно-частотной характеристикой усилителя называют зависимость модуля коэффициента усиления от частоты входного гармонического сигнала K_U = f ().

Практически используются логарифмические амплитудно-частотные характеристики (ЛАЧХ), для которых по оси ординат откладывается коэффициент усиления в децибелах K_U[дБ] = 20lgK_U, а по оси ординат – частота  в логарифмическом масштабе. Это повышает точность отсчета низких частот при широком частотном диапазоне, а также дает возможность графического сложения ЛАЧХ отдельных каскадов для получения результирующей ЛАЧХ всего усилителя.

Полоса пропускания частот усилителя определяется по ЛАЧХ между низшей f_н и высшей f_в частотами, при которых коэффициент усиления уменьшается на 3 дБ по сравнению с его значением на средних частотах. При этом низшая частота f_н зависит от емкости разделительного конденсатора и входного сопротивления каскадов. На высших частотах уменьшение коэффициента усиления обусловливается входной емкостью каскадов и «паразитной» емкостью монтажа.

Обратной связью (ОС) в усилителях называют явление передачи сигнала из выходной цепи во входную. Электрические цепи, обеспечивающие эту передачу, носят название цепей обратной связи.

Петлей обратной связи называют замкнутый контур, включающий в себя цепь ОС и часть усилителя между точками ее подключения. Местной обратной связью принято называть ОС, охватывающую отдельные каскады или части усилителя, а общей обратной связью – ОС, охватывающую весь усилитель целиком.

Обратную связь называют отрицательной, если ее сигнал вычитается из входного сигнала, и положительной, если сигнал ОС суммируется с входным. При отрицательной ОС коэффициент усиления уменьшается, а при положительной – увеличивается. Существуют схемные решения, позволяющие осуществлять обратную связь для постоянной и переменной составляющих, а также всего сигнала.

По способу включения ОС делят на четыре типа. Два из них обусловливаются видом сигнала ОС, снимаемого с выхода усилителя, то есть по напряжению или по току. Два других характеризуют схему соединения цепи ОС и входа усилителя, которое может быть последовательным или параллельным.

Несмотря на то, что отрицательная ОС уменьшает результирующий коэффициент усиления, она расширяет полосу пропускания частот, повышает стабильность всех параметров усилителя и уменьшает нелинейные искажения.