Вторая часть лабораторной работы

Кафедра Микроэлектроники и Биомедицинской Инженерии

Отчет

По дисциплине: Электроника

Лабораторная № 4а

Тема: Исследование усилительных каскадов на транзисторах.

Выполнил: ст.гр.MN-132

Хорозов А. И.

Проверил: старш. преподователь

Метлинский П.Н

Кишинев 2014

Первая часть лабораторной работы.

Цель работы: Изучение принципа работы усилительного каскада напряжения с RC – связью на биполярном транзисторе в схеме с ОЭ без обратной связи и с отрицательной обратной связью. Исследование амплитудных и частотных характеристик и определение основных параметров усилительного каскада.

Рис.1. Электрическая схема усилительного каскада с ОЭ

Порядок выполнения работы:

1) Собрать усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером (ОЭ) согласно схеме. Провести измерения согласно следующим пунктам сначала без обратной связи, а затем с последовательной отрицательной обратной связью по току.

2) Определить входное сопротивление усилителя без обратной связи (SA2 включён) и с последовательно отрицательной обратной связью по току (переключатель SA2 выключен) на частоте сигнала f=1000Гц.

3) Определить входное сопротивление усилителя на частоте сигнала f = 1000 Гц.

4) Снять амплитудную характеристику U_вых=f(U_вх) усилительного каскада с ОЭ при постоянной частоте (f=1000Гц). Экспериментальные данные снять для двух случаев: без обратной связи и с отрицательной обратной связью, данные внести в таблицы 1 и 2 соответственно

5) Исследовать частотную характеристику К=φ(f) усилительного каскада с ОЭ без обратной связи и с отрицательной обратной связью Экспериментальные данные занести в таблицу 3.

Таблицы:

Таблица 1. Амплитудная характеристика усилительного каскада с ОЭ без обратной связи.

U_вх, мВ	0	1	5	10	20	30	40	50	75	100
U_вых, В	1.4	4.6	22.5	45	82	145	185	225	246	260

Таблица 2. Амплитудная характеристика усилительного каскада с ОЭ и с отрицательной обратной связью

U_вх, мВ
U_вых, В	1,4	1,5	1,95	2,15	4,4	6,2	6,6	6,8	6,8	6,8	6,82	6,82	6,82

Таблица 3. Частотные характеристики усилительного каскада с ОЭ

Частота, f, Гц

100

200

400

800

10³

5^.10³

10⁴

5^.10⁴

10⁵

2^.10⁵

5^.10⁵

10⁶

2^.10⁶

5^.10⁶

ОЭ без обратной связи

U_вых,мВ

K_U

31,5

171

192

198

195,5

191

117,5

115

ОЭ с ООС

U_вых,мВ

K_U

1,7

2,5

2,6

3,1

3,8

4,0

3,6

2,5

1,5

1,1

lgf

1,3

1,8

2,3

2,6

2,9

3,7

4,7

5,3

5,7

6,3

6,7

Примеры вычислений:

Пункт 2.

Uвх = 10 мВ

Без обратной связи:

εГ = 48мВ

R_Г = 1,24кОм

(А)

(Ом)

С обратной связью:

εГ = 12,5 мВ

R_Г = 1,24кОМ

(мкА)

(кОм)

Пункт 3.

R_вых = R || r_кэ≈R_k = 1,8k

Пункт 4.
Без ОС:

К_u=U_вых/U_вх

К_i= К_u*(R_вх/R_вых)

К_р= К_u* К_i
К_u =1980/10=198

К_i=198*(0.328кОм/1.8кОм)=36.2

К_р=198*36.2=7167,6

С ООС:

К_u=U_вых/U_вх

К_i= К_u*(R_вх/R_вых)

К_р= К_u* К_i
К_u =40/10=4

К_i=4*(4,94кОм/1.8кОм)=10,98

К_р=4*10,98=43,92

Вторая часть лабораторной работы.

Цель работы: Изучение принципа работы усилительного каскада напряжения с RC – связью на биполярном транзисторе в схеме с ОБ и ОК без обратной связи. Исследование амплитудных и частотных характеристик и определение основных параметров усилительного каскада.

Рис.1. Электрическая схема усилительного каскада с ОК

Рис.2. Электрическая схема усилительного каскада с ОБ

Порядок выполнения работы:

1) Собрать усилитель на биполярном транзисторе с общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ) согласно схеме. Провести измерения согласно следующим пунктам.

2) Определить входное сопротивление усилителя на частоте сигнала f=1000Гц.

3) Снять амплитудную характеристику U_вых=f(U_вх) усилительного каскада с ОК и ОБ при постоянной частоте (f=1000Гц). Данные внести в таблицу 4.1

4) Исследовать частотную характеристику К=φ(f) усилительного каскада с ОК и ОБ. Экспериментальные данные занести в таблицу 4.2.

Таблицы:

Таблица 1. Амплитудная характеристика усилительного каскада с ОБ и ОК.

U_вх, мВ	0	1	5	10	20	30	40	50	75	100
U_вых, мВ	ОБ	1	160	680	1400	3400	4400	4900	5300	5900	6200
ОК	0	0.9	4.7	8.4	17	30	38	45	74	99

Таблица 2. Частотные характеристики усилительного каскада с ОБ и ОК.

Частота, f, Гц

100

200

400

800

10³

5^.10³

10⁴

5^.10⁴

10⁵

2^.10⁵

5^.10⁵

10⁶

2^.10⁶

5^.10⁶

ОБ

U_вых,мВ

410

560

1000

1200

1400

1450

1500

1600

1950

2200

2500

2550

1700

K_U

100

120

140

145

150

160

195

220

250

255

1700

ОК

U_вых,мВ

2.2

6.9

8.2

8.6

8.7

K_U

0,1

0,22

0,5

0,69

0,82

0,86

0,87

0,9

0,8

0,5

Примеры вычислений:

ОБ:
f=1000Гц; Uвх=10мВ; Eг=170мВ;Rд=220 Ом; Rвх=(Uвх/(Eг-Uвх))* Rд= 0.0625*220 Ом=13.75 Ом
К_u=U_вых/U_вх

К_i= К_u*(R_вх/R_вых)

К_р= К_u* К_i
К_u =1450/10=145

К_i=145*(13.75Ом/_____)=_____

К_р=______*______=______
ОК:
f=1000Гц; Uвх=10мВ; Eг=240мВ;Rд=68к Ом; Uвых=Ux.x.=8.7мВ; Rвых=41Ом(при Uвых=8.7/2=4.35 мВ)

К_u=U_вых/U_вх

К_i= К_u*(R_вх/R_вых)

К_р= К_u* К_i
К_u =1450/10=145

К_i=145*(_____/41Ом)=_____

К_р=______*______=______

Вывод:

в ходе проведения лабораторной работы были сняты характеристики усилительного каскада по схеме с общим эмиттером, изучены принципы работы резистивно-ёмкостного усилительного каскада. Также рассчитано входное сопротивление и коэффициент усиления по напряжению для амплитудной и амплитудно-частотной характеристик.

в данной лабораторной работе я ознакомился c принципом работы усилительного каскада на биполярном транзисторе, включённом по схеме с общим эмиттером и общей базой, исследовал его характеристики, определил основные параметры и частотные свойства усилительного каскада.