Н.А. Резниченко Исследование полупроводниковых усилителей
.pdf20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
||
Rг=______ |
Cвх =_____ Rд2 =_____ |
Cэ = _____ |
Rэ = _____ |
||||||||
f = 1000 Гц |
Cвых =_____ Rк |
= _____ |
Rн = _____ |
Ек = _____ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры |
|
И з м е р е н о |
|
|
В ы ч и с л е н о |
|||||
|
элементов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
усилителя |
Iб, мА |
Iэ, мА |
|
Uвх, В |
|
Uвых, В |
KU |
KI |
KP |
|
|
RД1=____ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R *= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=2RД1= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=_____ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б. Исследование усилительных каскадов |
|||||||||
|
|
|
на полевых транзисторах |
|
|
|
|
||||
1.Установите в разъем переносного стенда (см. рис.11) сменную панель для исследования усилительного каскада с ОИ (см. рис.2) (по заданию преподавателя для исследования может быть предложена сменная панель (см. рис.10) усилителя с ОС).
2.На переносном стенде установите значения параметров на входе, выходе (значение напряжения источника питания переключателем
(Ек, Ес), установив переключатель в положение Ес) и параметры схемы усилителя (Rс, Rи , Cи1 или Cи2 переключателем (Cэ1, Cи1- Cэ1, Cи1), RК).
3.Включите стенд тумблером «СЕТЬ», проверьте работоспособность схемы.
4.Снимите амплитудные характеристики Uвых = f (Uвх ) при различных параметрах усилителя, заданных преподавателем, и данные измерений занесите в табл.4.
21
Таблица 3
Rг=______ RД1 =_____ |
Cэ = _____ |
Rн = _____ |
Ек = _____ RД2 =_____ |
Rэ = _____ |
Rк = _____ |
Параметры элементов усилителя
1 вариант
Свх=____
Свых=___
Вычислено
КU
2 вариант
Свх=____
Свых=___
Измерено при частоте f, кГц
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено
КU
5.Снимите амплитудно-частотные характеристики усилителя при параметрах, заданных преподавателем, и измеренные значения занесите в табл. 5.
6.По данным табл.4 постройте амплитудные характеристики и на
их линейных частях определите КU.
7.По данным табл.5 постройте амплитудно-частотные характеристики усилителя при различных значениях входной и выходной емкостей (варианты 1 и 2).
8.Для одного из опытов зарисуйте в масштабе с экрана осциллографа характер входного (гнезда 3-4 переносного стенда) и выходного (гнезда 5-10 переносного стенда) токов, входного (гнезда 1-2 перенос-
ного стенда) и выходного (гнезда 10 - «земля») напряжений.
22
RГ=______ |
Cвх =_____ Cи = _____ |
Rн = _____ |
Таблица 4 |
||||||
|
|
||||||||
f = 1000 Гц |
Cвых =_____ Rи = _____ |
Ес = _____ |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры |
|
|
|
И з м е р е н о |
В ы ч и с л е н о |
|||
|
элементов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
, мА |
U , В |
|
U , В |
КU |
|
|
|
усилителя |
и |
|
|
|||||
|
|
|
вх |
|
вых |
|
|
||
|
Rс=_____ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rс=_____ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА Отчет по лабораторной работе должен содержать:
1)принципиальные электрические схемы исследуемых усилителей;
2)таблицы с данными измерений;
3)характер изменения токов и напряжений в элементах усилителей в соответствии с пунктами А.8, Б.8;
4)АХ, построенные по результатам измерений (табл. 2, 4);
5)АЧХ для двух вариантов в соответствии с табл. 3, 5;
6)Анализ влияния изменения параметров элементов усилителей на режимы их работы.
23
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
1.Характер изменения токов и напряжений в элементах усилительных каскадов наблюдают и зарисовывают с экрана осциллографа, предварительно определив их масштаб.
2.Ток IД делителя RД1, RД2 (см. рис.1) должен быть в 2-5 раз больше тока Iбо, следовательно:
RД2 = URД2 / IД ,
RД1=Ек - RД2 / (Iбо+ IД).
Таблица 5
Rг=______ Rи =_____ Cи = _____ Rн = _____ Rс =_____ Ес = _____
Параметры элементов усилителя
1 вариант
Свх=____
Свых=___
Вычислено КU
2 вариант
Свх=____
Свых=___
Измерено при частоте f, кГц
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
В |
|
, В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
вх |
|
вых |
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
, |
|
|
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
U |
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вычислено КU
3. Для АХ, начиная с точки отставания роста выходного сигнала от входного (нарушение линейности характеристики), резко возрастают нелинейные искажения, что свидетельствует о выходе рабочей точки О’ транзистора (см. рис.2,а) за пределы рабочего участка а,б .
24
4.Для определения КU , на линейной части которой строится характеристический треугольник (см. рис.3).
5.Полосой пропускания усилителя называют интервал частот ∆f,
впределах которого коэффициент усиления снижается не более чем на 3 дБ (до уровня 0,707) по отношению к его значению на средних частотах К0 (см. рис.3).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Что такое усилитель?
2.Каково назначение элементов исследуемой схемы усилителя?
3.Что такое линейные и нелинейные искажения усилителя?
4.Какие параметры усилителя влияют на линейные и нелинейные искажения?
5.Какие элементы схемы влияют на АЧХ усилителя в области нижних (верхних) частот сигнала?
6.Как изменится усиление каскада с ОЭ, если исключить конден-
сатор Сэ ?
7.По какому признаку схемы усилителей делятся на схемы с ОЭ, ОК, ОБ, ОИ, ОС, ОЗ?
8.Что такое АХ усилителя?
9.Что такое АЧХ усилителя?
10.Объясните принцип работы усилителей на биполярных и полевых транзисторах?
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Основы промышленной электроники: Учеб. для неэлектрических спец. вузов / В.Г. Герасимов, О.М. Герасимова. − М.: Высш. шк., 1986. − 336 с.
2.Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учеб. для вузов.− М.:
Высш. шк., 1982. − 496 с.
3.Криштафович А.К. Основы промышленной электроники: Учеб. для электрорадиотехн. и электроприборостроит. спец. техникумов/ А.К.Криштафович, В.В.Трифонюк. − М.: Высш. шк., 1985. − 287 с.
4.Гусев В.Г. Электроника: Учеб. пособие для приборостроит. спец. Вузов / В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев.− М.: Высш. шк., 1991. − 622 с.
Составитель Николай Андреевич Резниченко
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
Методические указания к лабораторной работе по дисциплине "Электротехника и электроника"
для студентов направления подготовки 551800 "Технологические машины и оборудование"
специальности 170100 "Горные машины и оборудование"
Редактор З.М.Савина
ИД № 06536 от 16.01.02
Подписано в печать 28.12.01. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.−изд. л. 1,5. Тираж 75 экз. Заказ ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.
Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650099, Кемерово, ул. Д.Бедного, 4А.