Исследование апериодических усилителей радиочастоты: Лабораторный практикум, страница 2

Лучшими частотными свойствами обладает схема включения транзистора с общей базой. Схема усилительного каскада с общей базой приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема усилительного каскада на биполярном транзисторе с общей базой

Преимущества схемы с общей базой обусловлены тем, что, поскольку база заземлена, эффект Миллера отсутствует. Однако входное сопротивление этой схемы низкое (единицы Ом), а усиление сигнала обеспечивается исключительно за счет усиления напряжения, так как коэффициент усиления тока транзистором в схеме с общей базой немного меньше единицы.

Достоинства схем включения транзисторов с общим эмиттером и с общей базой сочетает в себе каскод, схема которого приведена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема каскода на биполярных транзисторах

Здесь транзистор Q1 включен по схеме с общим эмиттером, однако эффект Миллера в нем практически отсутствует, так как нагружен этот транзистор на малое входное сопротивление транзистора Q2, включенного по схеме с общей базой. В результате первый транзистор усиливает ток, а второй – только напряжение сигнала. АЧХ каскода приведена на рисунке 4.

Рисунок 4. АЧХ каскода

1.2. Лабораторное задание

Выполнить исследования усилительных каскадов на биполярных транзисторах по вариантам:

Таблица 1

Вариант	1	2	3	4	5	6	7
Тип транзистора	2N3417	2N3903	2N4401	2N5172	2N5550	2N5830	2N3390

1.2.1. Снять АЧХ и ФЧХ усилительного каскада по рис.1:

Рис. 5. АЧХ и ФЧХ каскада по рис. 1

Перемещая указатели, определить коэффициент усиления на средних частотах (например, на частоте 500 кГц), затем на уровне на -3 дБ ниже определить нижнюю и верхнюю граничные частоты полосы пропускания каскада. Для АЧХ по рис. 5 средняя частота 500 кГц, коэффициент усиления на ней составляет -22-(-60)=+38 дБ (-22 дб – это уровень сигнала на выходе каскада, -60 дБ – уровень сигнала на входе каскада, соответствующий 1 мВ). Коэффициент усиления на граничных частотах должен быть равен 38-3=35 дБ, или, при уровне входного сигнала -60 дБ на выходе каскада должен быть сигнал на уровне -25 дБ. Этому уровню соответствуют нижняя граничная частота 25 кГц и верхняя – 17,4 МГц.

1.2.2. Исследовать зависимость верхней граничной частоты каскада от емкости нагрузки. Для этого в режиме Parameter Sweep задать изменение емкости нагрузки в виде четырех – шести равноотстоящих значений, получить графики АЧХ (см. рис. 6) и определить для каждого значения емкости нагрузки граничную частоту. Результаты занести в таблицу:

Таблица 2

Емкость нагрузки. пФ
Верхняя граничная частота, МГц