Электротехника \ Электроника

Расчет усилителя низкой частоты: Методические указания к выполнению лабораторной работы

Страницы работы

21 страница (Word-файл)

Скачать файл

Содержание работы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

РАСЧЕТ УСИЛИТЕЛЯ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ

Методические указания к выполнению лабораторной работы

по дисциплине «Электроника»

для студентов специальности 220201.65

всех форм обучения

Одобрено

редакционно-издательским советом

Балаковского института техники,

технологии и управления

Балаково 2010

Цель работы: знакомство с работой усилителя низкой частоты (УНЧ) на основе биполярного транзистора, его графоаналитический расчет на основе параметров и характеристик транзистора и исходных данных усилителя, представляемых преподавателем.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Биполярный транзистор можно описать линейным четырехполюсником в предположении, что на входе и выходе присутствуют достаточно малые сигналы, много меньшие напряжения источника питания. Для больших сигналов проявляются нелинейные свойства транзистора. Для описания транзистора используются системы Z- параметров, Y- параметров и H- параметров.

1 Система Z- параметров

Рис.1-Биполярный транзистор в виде линейного четырёхполюсника

Все параметры определяются в условиях холостого хода (х.х.) Независимые переменные: токи I₁ и I₂

Четырехполюсник описывается системой уравнений:

U₁=I₁ Z₁₁+I₂ Z₁₂ (1)

U₂=I₁Z₁₂+I₂Z₂₂(2)

Все величины, входящие в систему уравнений представлены в комплексной форме. Для низких частот систему можно переписать, используя действительные составляющие комплексных величин в виде:

U₁=I₁r₁₁+I₂r₁₂(3)

U₂=I₁r₁₂+I₂r₂₂(4)

Реализуя режим х.х. по входу, мы принимаем I₁=0, откуда следует, что

- сопротивление обратной связи (5)

- выходное сопротивление (6)

Реализуя режим х.х. по выходу, мы принимаем I₂=0, откуда следует, что

- входное сопротивление (7)

- сопротивление прямой передачи(8)

2 Система Y параметров

Четырехполюсник описывается системой уравнений:

I₁=U₁ Y₁₁+U₂ Y₁₂(9)

I₂=U₁ Y₁₂+U₂ Y₂₂(10)

Для низких частот система уравнений перепишется в виде:

I₁=U₁ y₁₁+U₂ y₁₂(11)

I₂=U₁ y₁₂+U₂ y₂₂(12)

Параметры четырехполюсника можно определить реализуя режим короткого замыкания (к.з.).

Осуществим режим к.з. по входу, тогда U₁=0 и

- проводимость обратной связи (13)

- выходная проводимость (14)

Осуществим режим КЗ по выходу, тогда U₂=0 и

- входная проводимость (15)

- проводимость прямой передачи (16)

3 Система H параметров

Четырехполюсник описывается системой уравнений:

U₁=I₁H₁₁+U₂H₁₂(17)

I₂=I₁H₁₂+U₂H₂₂(18)

Для низких частот система уравнений перепишется в виде:

U₁=I₁ h₁₁+U₂ h₁₂(19)

I₂=I₁ h₁₂+U₂ h₂₂(20)

Система h-параметров – смешанная система, где определение параметров необходимо проводить, осуществляя режимы х.х. на входе и к.з. на выходе.

Реализуем режим х.х. на входе, тогда I₁=0 и

- коэффициент обратной связи (21)

- выходная проводимость (22)

Осуществим режим КЗ по выходу, тогда U₂=0 и

- входное сопротивление (23)

- коэффициент усиления по току (24)

Система h - параметров является наиболее употребляемой, так как дает основную информацию о параметрах транзистора.

Параметры и характеристики транзистора.

К основным параметрам транзистора относятся h₁₁, h_12,h_21,h₂₂ – параметры. Следует отметить, что их значения зависят от способа включения транзистора. Различают три способа включения транзистора в электрическую цепь: с общей базой (ОБ), с общим эмиттером (ОЭ), с общим коллектором (ОК), представленные на рисунке 2.