МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ДОСЛІДЖЕННЯ ПІДСИЛЮВАЛЬНИХ КАСКАДІВ НА БІПОЛЯРНИХ ТРАНЗИСТОРАХ Методичні вказівки до лабораторної роботи № 1 з навчальної дисципліни: “Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації”, ч.1 для студентів базового напрямку 6.170102 “Системи технічного захисту інформації”, Затверджено на засіданні кафедри (Захист інформації( Протокол № від 2014 р. Львів – 2014 Дослідження підсилювальних каскадів на біполярних транзисторах: Методичні вказівки до лабораторної роботи №1 з дисципліни: “Схемотехніка пристроїв технічного захисту інформації”, ч.1 / Укл.: Кеньо Г.В., ( Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2014 ( 14 с. Рецензент: проф., д.т.н. Хома В.В. Відповідальний за випуск: д.т. н., проф. Дудикевич В.Б.  1. Мета роботи Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками підсилювальних каскадів на біполярних транзисторах для різних схем увімкнення: зі спільним емітером (СЕ), спільним колектором (СК), спільною базою (СБ). 2. Завдання За допомогою графічного редактора системи схемотехнічного моделювання MicroCap 8 синтезувати підсилювальні каскади на основі біполярного транзистора у схемах увімкнення зі спільним емітером, спільним колектором, спільною базою. Отримати амплітудо-частотні характеристики, визначити коефіцієнти підсилення за напругою, струмом та потужністю і смугу пропускання підсилювальних каскадів для різних схем увімкнення транзистора. Виявити вплив зміни параметрів пасивних елементів на коефіцієнт підсилення та смугу пропускання підсилювальних каскадів. 3. Теоретичні відомості Підсилювачем називають пристрій, який дозволяє перетворювати вхідний сигнал в сигнал більшої потужності без суттєвого спотворення його форми. Підсилення потужності сигналу може відбуватись за рахунок підсилення струму або напруги. Основою будь-якого транзисторного підсилювача є елементарний каскад підсилення, виконаний на одному або декількох (не обов’язково однакових) транзисторах. Каскад – це така мінімальна частина підсилювача, яка зберігає при її виокремленні всі свої функції. Ефект підсилення є можливим при наявності джерела керованої енергії, яка перетворюється підсилювачем в енергію підсилювальних сигналів. Енергія джерела живлення, з напругою Едж, перетворюється в енергію корисного сигналу за допомогою підсилювальних елементів (рис.1).
Рис. 1. Структурна схема підсилювача Підсилювач зазвичай є багато каскадним пристроєм. Вхідний каскад забезпечує узгодження джерела сигналу з наступними каскадами попереднього підсилення. Каскади попереднього підсилювача використовуються для підсилення сигналу за напругою, струмом, потужністю до необхідного рівня. Прикінцеві (вихідні) каскади призначені для передавання сигналу від підсилювача в навантаження та забезпечують в навантаженні необхідні значення потужності при допустимих значеннях спотворення форми і шумів сигналу. Коефіцієнт підсилення ( один з основних параметрів підсилювача, він показує в скільки разів приріст підсиленої величини на виході підсилювача перевищує приріст відповідної величини на вході підсилювача: за потужністю
; за напругою
; за струмом
. Коефіцієнти є комплексними величинами оскільки вихідні величинами напруга і струм зсунуті за фазою відносно вхідних за рахунок реактивних складових опорів в колах підсилювача і навантаження. Оскільки органи сприйняття людини підлягають логарифмічному закону, то часто модуль коефіцієнта підсилення виражають в логарифмічних одиницях (децибелах)
;
;
. Перевід значень коефіцієнтів підсилення, які виражені в децибелах в відносні одиниці можна виконати використовуючи наступні вирази:
;
;
. Для багатокаскадного підсилювача сумарний коефіцієнт підсилення в залежності від того в яких одиницях він нормується визначається такими виразами:
;
. де n ( кількість каскадів підсилювача. Амплітудо-частотною характеристикою (АЧХ) на...