МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» / Звіт Лабораторної роботи № 1 ДОСЛІДЖЕННЯ ПІДСИЛЮВАЛЬНИХ КАСКАДІВ НА БІПОЛЯРНИХ ТРАНЗИСТОРАХ З курсу “Електроніка та мікросхемотехніка” МЕТА РОБОТИ Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками підсилювальних каскадів на біполярних транзисторах для різних включень: спільним емітером(СЕ), спільним колектором(СК), спільною базою(СБ). Отримати амплітудно-частотні характеристики, визначити коефіцієнти підсилення по напрузі і смугу пропускання підсилювальних каскадів для різного включення транзистора. Виявити вплив зміни параметрів пасивних елементів на коефіцієнт підсилення та смугу пропускання підсилювальних каскадів. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ Синтизувати схему підсилювального каскаду(СБ) рис.6а, за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати p-n-p транзистор марки 2Т360А1, батарею V1=12В, джерело напруги V2, яке генерує синусоїдальний сигнал з амплітудою 0.01В і частотою 50Гц. . Провести аналіз перехідних процесів: залежність амплітуди вхідного(v(6)) і вихідного(v(5)) сигналів див. рис.6а. По отриманих значеннях амплітуди розрахувати Ku. Зняти амплітудно-частотні та фазо-частотні характеристики підсилювального каскаду для включення зі спільною базою. Визначити коефіцієнт підсилення по напрузі та смугу пропускання підсилювального каскаду(СБ) на основі отриманих АЧХ. Дослідити вплив пасивних елементів - С1, С2, Rn підсилювального каскаду (див. рис.6а) на АЧХ та смугу пропускання. Повторити пункти 1-5 для підсилювальних каскадів з СЕ(рис.6 б) та СК(рис.7). . Хід роботи для схеми з СБ 1.Синтизував схему СБ з заданими параметрами / 2.Провів аналіз перехідних процесов / 3.Зняв амплітудно-частотні та фазо-частотні характеристики підсилювального каскаду для включення зі спільною базою / 4.Визначити коефіцієнт підсилення по напрузі та смугу пропускання підсилювального каскаду(СБ) на основі отриманих АЧХ. Ku=Uвих/Uвх=196/10.3=19.02; Кu= 78*0.707=55.146 ; fн=201 Гц; fв=1235000 Гц; смуга пропускання 201 гц-… 1235200 гц 5.Дослідити вплив пасивних елементів підсилювального каскаду на АЧХ та смугу пропускання а)зміна Rn/ б)С1 / в)С2 / Висновок : зі збільшенням Rн збільшуеться коефіціент підсилення за напругою, отже і смуга пропускання збільшуеться,С1 і С2 майже не впливають на смугу пропусканння. Хід роботи для схеми з СЕ 1.Синтизував схему СЕ з заданими параметрами / 2.Провів аналіз перехідних процесів / 3.Зняв амплітудно-частотні та фазо-частотні характеристики підсилювального каскаду для включення / 4.Визначити коефіцієнт підсилення по напрузі та смугу пропускання підсилювального каскаду(СБ) на основі отриманих АЧХ. Ku=Uвих/Uвх=107.4/10=10.7; Кu= 86.67*0.707=61.27; fн=427 Гц; fв=979 кГц Смуга пропускання 427гц …979кГЦ 5.Дослідити вплив пасивних елементів підсилювального каскаду на АЧХ та смугу пропускання а)зміна Rn / б)Зміна С1 / в)Зміна С2 / Висновок : зі збільшенням Rн збільшуеться коефіціент підсилення за напругою, отже і смуга пропускання збільшуеться,С1 і С2 майже не впливають на смугу пропусканння,так як вони служать для відмежування кола від постійного струму і звязування за змінни Хід роботи для схеми з СК 1.Синтизував схему СК з заданими параметрами / 2.Провів аналіз перехідних процесов / 3.Зняв амплітудно-частотні та фазо-частотні характеристики підсилювального каскаду для включення / 4.Визначити коефіцієнт підсилення по напрузі та смугу пропускання підсилювального каскаду(СБ) на основі отриманих АЧХ. Ku=Uвих/Uвх=107.4/10=10.7; Кu= 9,062*10,02=61.27; fн=427 Гц; fв=979 кГц Смуга пропускання 427гц …979кГЦ 5.Дослідити вплив пасивних елементів підсилювального каскаду на АЧХ та смугу пропускання а)зміна Rn / б) Зміна С1/ в)Зміна С2 / Зміна Rn суттєво не впливає на смугу пропускання і коефіціент Кu C1,C2- впливають але не значною мірою вони лише змінюють смугу пропускання не впливаючи на Кu. Контрольні запитання 1.Що таке підсилювальний пристрій? Підсилювачем називають пристрій, який дозволяє перетворювати вхідний сигнал в сигнал більшої потужності без суттєвого спотворення його форми. 2. Основні технічні показники підсилювачів: Вхідні дані -
,Вихідні дані -
Для підсилювачів напруги
і
; Для підсилювачів струму
і
; Для підсилювачів потужності
і
.Коефіцієнти підсилення підсилювача.Коефіцієнт підсилення ( це один з основних параметрів підсилювача, він показує в скільки разів приріст підсиленої величини на виході підсилювача перевищує приріст відповідної величини на вході підсилювача: по потужності
;по напрузі
;по струму
. 3.
якщо
= 100,
4.
якщо
= 100,
5. Діапазон робочих частот визначають на рівні 0.707 Кu? 6.Підсилювальний пристрій це одинарний прибор,а каскад це 2 і більше підсилювачів підключених послідовно. 7. ./ 8. Конденсатори розділяють кола за постійним струмом (постійний струм через конденсатор не протікає) і зв’язують їх за змінним. Вони виключають вплив постійної складової напруги джерела сигналу (якщо вона є) на вхідні кола каскаду і навпаки – напруги постійного струму вхідних кіл каскаду на джерело вхідного сигналу (С1), а також вплив постійної складової вихідної напруги на навантаження (С2). 9.R1,R2 – дільники напруги Re резистор визначають напругу на базі транзистора у режимі спокою 10. 11.каскад зі СК на виходи повторює напругу, тому э повторювачем напруги, а оскільки вихідна напруга знімається з емітера транзистора, то його називається емітерним повторювачем. 12. Порівнюючи схему з каскадом підсилення зі СЕ,можно зробити висновок,що емітерний повторювач можна розглядати як каскад у схемі із СЕ,в якого в колі емітера не зашунтований конденсатор.У схемі існує зворотний зв'язок за напругою.Такий зворотній зв'язок збільшує вхідний і зменшує вихідний опори підсилювача і зменшує коефіцієнт підсилення. Тому емітерні повторювачі використовуються як елемент узгодження високоомних і низькоомних ланок підсилювача.