Иванов С.Р. - Три схемы включения транзистора, страница 2

и кол.переходовнапряжение ЭрлиПримечание: для проведения лабораторной работы редактируем только 1 и 2 окнамодели, остальные оставляем неизменными.Когда схема усилителя рассчитана по -постоянному току ,правильность расчетаможно проверить экспериментально : a) С помощьюамперметров и вольтметровб) Используя анализ DC Operating Point, получаютраспределение потенциалов в схемев)С помощью анализа DC Sweep,предварительно задавпараметры источника входного сигнала и шаг егоизменения ,а также номер выходного узла, можнополучить передаточную характеристику усилителяUвых=F(Uвх) см. рис.3врис.10 а Моделирование напостоянном токерис10брис.11 Результаты моделирования при анализеDC Operating Pointг)В анализе DC Sweep можно построитьсемейство входных и выходных характеристиктранзистора ,задав предварительно диапазоныизменения и шаг основного и вспомогательногоисточников, а также узел ,где выполняется анализ.При оформлении отчета необходимо построитьнагрузочную прямую по постоянному ,переменному току ипоказатьрабочуюточку.рис10врис12 Семейство выходныххарактеристик.рис 13 Параметры анализа дляпостроения передаточнойхарактеристикиВходные характеристикитранзистора рис 15рис14 Параметры анализа длядля снятия семействавыходных характеристикСхема для построения входнойхарактеристики транзистора рис16Окно анализа дляснятия входной характеристики рис17Для определениякоэффициентов усиления,входного и выходного сопротивлений ,а такжеверхней граничнойчастоты собирают схему,приведенную на рис.18Ко входу подключаютгенератор синусоидальныхсигналов, ко входу и выходусхемы подключаютосциллограф.

У всехрис.18 Схема ОЭ по переменному токуприборов необходимо установить АС-моделирование на переменном токе .На вход схемыподается сигнал средней частоты ,амплитудой несколько милливольт. Для определенияверхней граничной частоты используется эта схема ,анализ АС - frecuency проводитсяв выходном узле,с помощью маркеров на АЧХ (рис.8) определяется Fв (по оси Х)При проведении анализа задаетсячастотный диапозон и номер узла.При снятии осциллограмм напряженийи тока удобно воспользоваться анализомTransient, в нем задается временнойдиапозон ,шаг и узлы в которыхпроводится анализ .рис 19Параметры анализа АС frecuencyрис 20Параметры анализа TransientИ более широкие возможности в исследованиисхем позволяет проводить анализ ParametrSweepв нем можно изменить любой параметр любогокомпонента схемы –для этого задают диапазонпараметра, шаг параметра , номер узла ивыбираютсубанализ- Transient, Parametr Sweep, DC Operating Point (необходимо поставить точкуоколо выбранного анализа ).рис21Схемы для определениявходного и выходногосопротивлений и графическоеопределение величинысопротивления.примечание: можно использовать боде-плоттер,или анализ АС Frecuenci.На среднейчастоте по оси Y-будет величина сопротивления.ЗаданиеПодготовить к работе генератор стандартных сигналов (ГСС) и милливольтметрпеременного тока с большим входным сопротивлением.

Ознакомившись с назначениеморганов управления лабораторной установки и присоединив к ней измерительныеприборы, подключить установку к сети переменного тока.1. Подавая на вход схемы синусоидальный сигнал с частотой fc=2 кГц (средняячастота для усилителя) и напряжением UГ = 35 мВ, для каждого из усилительныхкаскадов ОЭ, ОБ, ОК провести экспериментальную оценку малосигнальныхпараметров каскада K U , K i , K p , R вх иR вых при различных сопротивлениях нагрузкиRн.

Построить зависимости параметров усилителя от Rн.2. Используя формулы таблицы, оценить те же параметры усилителя и вычислитьотносительное расхождение между экспериментальными и аналитическимирезультатами.3. Пользуясь экспериментальными данными определить, какой каскад и при каких Rнобладает наибольшим усилением по мощности. Объясните почему?4. Дать заключение, как соотносятся между собой у различных каскадовK U , K i , R вх иR вых . Объясните полученные результаты.5. Экспериментально определить верхнюю граничную частоту для каждого изкаскадов ОЭ, ОБ и ОК при Rн = R10. Напряжение на выходе ГСС поддерживатьнеизменным на всех частотах и равным 35 мВ.6. Рассчитать fв для каждого каскада и сопоставить расчетные и экспериментальнополученные значения между собой.При моделировании на компьютере трех схем у каждого студента свой вариант,номиналы резисторов и конденсаторов и Ек из описания макета (см.

выше)Варианты заданий при моделировании в EWB 5-12pro :ВUвх Fв RnISFмВ kH KOм мкАRbомCE CC Eпф пф ВCВMEMCVAВFaМГц12345678910111213141516171819202030402535455015223420302535401510182715200180170190210200205195180200200200190190190180180197197195121110871011127891012111098710110.30.30.30.30.30.30.40.40.40.40.50.50.50.50.30.30.30.40.40.40.30.3030.30.20.20.20.20.40.40.40.40.30.30.30.30.30.30.40.430.5050.50.50.40.40.40.40.40.40.40.40.50.50.40.40.40.40.50.51151101009590506070809010011010090951058580757023456789101214102345678912341.52.53.54.555.56122.52121.52.5212121.52.531110.90.91122111112345123455432122221505045455555303530323340424345505530354018192015151616151618181919202019191815120.30.30.30.30.30.30.40.40.40.40.50.50.50.50.30.30.30.40.40.42122232425262728293031322031.5343 195 12 18 0.3 0.3 0.35 0.35 65252.5 1.5231 200 912 0.3 0.3 0.25 0.35 603512448 200 712 0.4 0.4 0.25 0.35 1154542.5133 190 10 14 0.4 0.4 0.25 0.4 1104031.2245 190 11 18 0.5 0.5 0.25 0.4 1003041.2350 185 12 15 0.5 0.5 0.3 0.4 952531.2152 185 912 0.3 0.3 0.3 0.4 901542233 205 10 12 0.4 0.4 0.3 0.4 1152211131 205 810 0.5 0.5 0.2 0.3 1153322339 180 12 12 0.3 0.3 0.3 0.4 110402.5 3144 170 12 20 0.3 0.3 0.2 0.4 110303.5 1150 170 10 14 0.3 0.3 0.3 0.4 100Через Fa в модели транзистора определяются tf  1 / 2 F a и tr  tfкоэффициент передачи (в модели транзистора –F).101214161820246101220/ B ,где В-примечание: Параметы модели транзистора:ISFRbCECCECMEMCVAFaк7 Используя схему на рис 10аопределить токи и напряжения во всех цепях.Используя анализ DC Operating Point определить узловые потенциалы в схеме.К8 Используя схему на рис 10б построить передаточную характеристику усилителяК9 По схеме 10в и 16 построить входну и выходную характеристики транзистора,на них показать нагрузочные прямые и рабочую точку.К10 Используя анализ Parametr Sweep – определить что будет изменяться сизменением Ср1 , Ср2 и RnК11 Задавая Uвх в анализе Parametr Sweep- определить динамический диапозонусилителя.К12 Используя анализ Transient и вспомогательный источник напряжения ,управляемый током – снять осциллограммы для тока на входе и выходе схемы.К13 В цепи общей обратной связи включен двойной мост Вина- на выходе достичьмаксимального усиления на F=20 КГцК14 В усилитель ОЭ добавлен колебательный контур-- на выходе достичьмаксимального усиления на F=20 КГцпримечание : пункты К7-К14 –выполняются на компьютере.Контрольные вопросы1.

Какова малосигнальная эквивалентная схема транзистора, транзисторных каскадовОЭ, ОБ, ОК?2. Чем отличается между собой усилительные каскады ОЭ, ОБ, ОК (схемныеразличия, различия в параметрах и характеристиках)?3. Как измерить входное и выходное сопротивления усилителя, усиление понапряжению, току, мощности?4. Обратные связи и какие обратные связи в схеме с общим эмиттером5. Эмиттерная и коллекторная термостабилизация6. Какие классы усиления знаете , где располагается рабочая точка.7.

Назначение деталей схемы8. Принцип работы транзистора9. Как преобразовать схему с ОЭ в избирательный усилитель10. Основные параметры усилителя11. Что будет оказывать наибольшее влияние на нижнюю и верхнюю граничныечастоты.12 Динамический диапазон усилителя13 Принцип работы усилителя на семействе входных и выходных характеристик14 Понятие рабочей точки, напряжение смещения.15 Максимально возможные амплитуды напряжений и токов в транзисторе.16 Условия линейного усиления17 Динамический режим работы усилителя18 Влияние нагрузки на работу усилительного каскада19 Графически объяснить работу усилителя по переменному току.Литература1.Иванов-Цаганов А.И.

Электротехнические устройства радио-систем: Учеб. длястудентов радиотехн. спец. вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1984.280 о., илл.2 Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника –М.2005г3 В.И. Карлащук Электронная лаборатория на IBM PC4. Остапенко Г. С. Усилительные устройства. - М. : Радио и связь, 19895.Войшвилло Г. В. Усилительные устройства. - М. : Радио и связь , 19836Мамонкин И. Г.

Усилительные устройства . - М. : Связь , 19777.Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. М.,Энергия, 19778.Лачин В.И. Савелов Н.С. Электроника: учебное пособие. Ростов-на-Дону,Феникс, 20019.Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. Издание второе. М., ЛабораторияБазовых Знаний. 2001.