Исследование цепей питания биполярных транзисторов и основных показателей усилительного каскада в установившемся и переходных режимах (Вариант № 5)

Страницы работы

13 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный технический университет

Кафедра: Лазерные системы

Лабораторная работа №1

Исследование цепей питания биполярных транзисторов и основных показателей усилительного каскада в установившемся и переходных режимах.

Вариант № 5.

Факультет: ФТФ

Группа: ФЛ-01

Студент: Досайкина Д.В.

Преподаватель: Говорухин В. И.

Новосибирск 2012

Цель работы:  знакомство с цепями питания биполярных транзисторов (БТ) и основными показателями  усилительного каскада (УК) в установившемся и переходном режимах.

Для схемы 1а:

t

K (1кГц)

Гц

МГц

60

19.81

194

2.092

27

29.59

120.4

1.719

-60

30.64

9.2

0.835

Для схемы 2а:

t

K (1кГц)

Гц

МГц

60

44.011

7.4

1.258

27

43.959

7.78

1.322

-60

43.4

9.54

1.356

Для схемы 3а:

t )

K (1кГц)

(Гц)

(МГц)

60

37.383

745.7

1.281

27

38.201

812

1.253

-60

40.844

              1028

1,286

Для схемы 4а:

t (

K (1кГц)

(Гц)

 (МГц)

60

41.6

17.09

1,218

27

42.23

18.25

1.4

-60

44.24

22.96

1,522

Вывод:Рассмотренные схемы стабилизации не обеспечивают  желаемую стабильность тока коллектора и коэффициента передачи при изменении температуры. Для схемы 1а (с фиксацией напряжения на базе транзистора) коэффициент передачи значительно уменьшается при низких температурах. Для схемы 2а (с фиксацией тока базы транзистора) коэффициент значительно не меняется. Для схемы 3а (с диодной стабилизацией режима) коэффициент снижается при высоких температурах. И для схемы 4а (с эмиттерной стабилизацией режима) коэффициент снижается при высоких температурах, а полоса пропускания, наоборот, увеличивается.

2)Измерим характеристики режима работы каскада в стационарном режиме и их изменения в рассматриваемом диапазоне температур t = (-60…+60).

Схема 1a , t=60 

Схема 1a , t=27 

Схема 1a , t=-60 

Расчет схемы 2a,  t= 60

Схема 2a , t=27 

Схема 2a , t=-60 

Схема 3a , t=60 

Схема 3a , t=27 

Схема 3a , t=-60 

Схема 4a , t=60 

Схема 4a , t=27 

Схема 4a , t=-60 

3)Дальнейшие исследования проводятся для каскада с эмиттерной стабилизацией режима по постоянному току (схема 4б).

Рассчитать изменение емкости Сн таким образом, чтобы получить расширение и сужение полосы пропускания в области верхних частот в 2 раза.

Расширение (сужение) полосы пропускания в  ОВЧ возможно за счет уменьшения (увеличения)  емкости Сн при неизменой Rн (Rк, R2).

При исходном fв=1.4 МГц. При увеличении полосы пропускания мы должны получить fв=2.8МГц, а при уменьшении fв=0.7 МГц. 

При уменьшении  Сн  в 2 раза fв=2,7 МГц

При увеличении С2  в 2 раза fв = 0.7 МГц

При уменьшении R2 в 5 раз fв =2,8 МГц

При уменьшении Rк  в 5 раза fв=2.8 МГц

4)Выполним моделирование при поочерёдном изменении последовательных емкостей Ср,  Сэ для достижения двукратного изменения , то есть , чтобы =36.5  Гц.

При уменьшении  в 2.5 раза = 27.06 Гц

При уменьшении Ср в 10 раз  =39.46 Гц

При уменьшении Сэ в 2.5 раза  = 31.88 Гц.

Вывод: Таким образом, расширение полосы пропускания в сторону нижних частот достигается уменьшением постоянных времени τ, τ, τ.  Верхнюю частоту пропускания мы можем увеличить за счет уменьшения емкости С2 и за счет уменьшения сопротивлений R2 и Rk.

5)Выполним моделирование каскада при изменении емкости Сэ таким образом, чтобы получить АЧХ максимально плоского вида (Значение Сэ =0.00001е-4) :

 

Получим АЧХ с подъемом в области верхних частот: Сэ=0.0001е-4

6)Выполним моделирование каскада для трёх значений сопротивления ООС, при отключенном Сэ

Rэ

(Ом)

К

Гц

(МГц)

100

-5.956

0.1

7.776

270

5.188

20.47

0,204

470

0.389

77.33

0.52

Вывод: уменьшая емкость в цепи эммитeра можно изменить глубину ОС в верхнее-частотной области. При этом могут быть  получены АЧХ максимально плоского вида и с подъемом усиления на верхних частотах. Таким образом, управляя величиной емкости Сэ, можно обеспечить повышение площади усиления каскада, т.е. заметно увеличить значение fв√2.

7) Введём в схему корректирующую индуктивность  Lк=2 мкГн.

К = 42.232

 1.3 МГц

Максимально плоский вид при Lк=300 мкГн:

 1.322 МГц

из чего можно сделать вывод, что при вводе в схему корректирующей индуктивности   значительно не меняется.

8)Введем в исходную схему цепочку Rф=500 Ом, Сф=10 мкФ и Rк=500 Ом.

 

К = 38.945 (на частоте 1 кГц)

 1.66 МГц

 = 14 Гц.

Изменим значение емкости Сф для снижения  в 1.2 раза, т.е.

Сф уменьшаем в 10 раз и получаем

9)Проведём исследование переходных процессов в исходной схеме каскада, подав на его вход импульсную последовательность сигналов.

Пункт 11.1.JPG

Для измерения ty установим диапазон времени просмотра в 2-3 раза больший, чем ty=0.35/

 

Для определения Δ диапазон времени просмотра равный периоду повторения Т = 400 мкс.

Вывод: В ходе лабораторной работы мы охватили материал, входящий в разделы «Работа усилительных элементов (УЭ) в каскаде. Цепи питания и связи» и «Каскады предварительного усиления. Резисторные каскады переменного тока».  Проработали следующие вопросы: схемы включения биполярных транзисторов (БТ) и их свойства, режимы работы УЭ, цепи питания БТ, резисторные каскады переменного тока на БТ, каскады с коррекцией АЧХ в области верхних и нижних частот.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
1 Mb
Скачали:
0