Общие требования и порядок выполнения лабораторных работ по дисциплине "Радиотехнические устройства"

621.39

Р-748

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА

Методические указания

НОВОСИБИРСК

2010

УДК 621.375 [07]

Составили: канд. техн. наук, доц. В.И. Говорухин

                      К.В. Моисеев, студент

                      Н.С. Никитенко, студент

Рецензент д-р техн. наук, проф. В.П. Разинкин

Работа подготовлена кафедрой лазерных систем

Радиотехнические устройства

Методические указания

Министерство образования и науки Российской Федерации

621.39                                                                                                      №

Р-748

Радиотехнические устройства

Методические указания к лабораторным работам

для студентов III курса факультета ФТФ

направления 140400 «Техническая физика»

Новосибирск

2010
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1.  К выполнению лабораторного практикума допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности и расписавшиеся в журнале преподавателя. При нарушении правил техники безопасности студенты привлекаются к административной ответственности, вплоть до отчисления из университета.

2.  Лабораторные работы выполняются на персональном компьютере с использованием программной системы Micro-Cap 8 (MC-8) и включают в себя моделирование работы апериодических каскадов предварительного и оконечного усиления мощности сигналов на биполярных транзисторах и операционных усилителях.

3.  До начала лабораторной работы студент должен ознакомиться с ее описанием, изучить рекомендуемую литературу, выполнить вариант индивидуального контрольного задания и подготовить бланк отчета для занесения результатов моделирования и построения необходимых зависимостей. По результатам подготовки преподаватель решает вопрос о допуске студента к выполнению лабораторной работы.

4.  По результатам выполнения работы студент оформляет индивидуальный отчет и защищает его на данном, либо на следующем лабораторном занятии. Отчет в обязательном порядке должен содержать:

·  титульный лист установленного образца;

·  цель работы;

·  расчет контрольного задания;

·  принципиальные схемы исследуемых узлов;

·  результаты выполнения работы по пунктам;

·  выводы по каждому пункту и по работе в целом.

5.  Защита работы проводится в форме собеседования или ответов на тестовые вопросы. К защите допускаются студенты, успешно выполнившие программу лабораторной работы и оформившие отчет с необходимой полнотой и аккуратностью.

6.  Проверить готовность к защите студент может с помощью контрольных вопросов, приводимых в описании каждой лабораторной работы. При этом следует обратить внимание на физическую сущность и понимание принципов работы исследуемых схем, изменение их характеристик в диапазоне частот и различных условиях нагрузки.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ ПИТАНИЯ БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ И ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА В УСТАНОВИВШЕМСЯ И ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМАХ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Знакомство с цепями питания биполярных транзисторов (БТ) и основными показателями усилительного каскада в установившемся и переходном режимах.

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Работа состоит из трех частей. В первой проводится моделирование цепей питания БТ, обеспечивающих стабилизацию режима работы усилительного каскада по постоянному току в широком диапазоне температур.

Во второй части исследуются основные показатели резисторного усилительного каскада в установившемся режиме при гармоническом входном сигнале и их зависимость от изменения значений элементов его электрической схемы.

В третьей части – переходные искажения (ПИ) каскада при подаче на его вход прямоугольного импульса и их зависимость от значений элементов схемы.

Часть 1

В среде MC-8 проводится моделирование 4-х вариантов построения цепей смещения БТ, обеспечивающих стабилизацию режима работы усилительного каскада по постоянному току. Исследуемые схемы:

·  с фиксацией напряжения на базе транзистора;

·  с фиксацией тока базы транзистора;

·  с диодной (параметрической) стабилизацией;

·  с эмиттерной стабилизацией.

приведены на рис 1...4 а,б и представляют собой варианты электрической схемы усилительного каскада на n-p-n и p-n-p транзисторах. Изменения коэффициента передачи каскада при изменении температуры в диапазоне (-60...+60) ºС являются показателем термостабильности исследуемых схем. Студент, в соответствии с индивидуальным вариантом задания из табл.1, моделирует работу каскада в частотной области и измеряет значение коэффициента передачи на фиксированной частоте 1,0 кГц для четырех значений температуры: (-60, +27, +60) ºС. Полученные результаты позволяют сопоставить между собой исследуемые схемы и обосновать целесообразность использования схемы с лучшими показателями термостабильности.

Рис. 1. Схема смещения с фиксацией напряжения на базе транзистора n-p-n (а) и p-n-p (б) типа.
Рис. 2. Схема смещения с фиксацией тока базы транзистора n-p-n (а) и p-n-p (б) типа.
Рис. 3. Схема смещения с диодной (параметрической) стабилизацией на транзисторе n-p-n (а) и p-n-p (б) типа.
Рис. 4. Схема каскада с эмиттерной стабилизацией на транзисторе n-p-n (а) и p-n-p (б) типа.

Таблица 1

Транзисторы n-p-n типа
Вариант №	1	2	3			4		5		6		7	8
Тип тр-ра	KT315A	KT315B	KT315D		KT3102A		KT3102B		KT3102BM			KT375A	KT375B
Еп, В	+12 В
Для схемы – рис.1,а
Rб1, кОм	18	18	20		22		20		20			12	13
Rб2, кОм	1,8	1,5	1,6		1,6		1,5		1,5			0,91	0,91
Для схемы – рис.2,а
Rб, кОм	56	75	91		200		300		270			91	110
Для схемы – рис.3,а
Rб, кОм	2,2	8,2	8,2	2,2			2,0				1,2	6,2	6,2
Тип диода*	КТ315А
Для схемы – рис.4,а
Rб1, кОм	9,1	8,2	9,1		6,8		6,8		6,8			9,1	9,1
Rб2, кОм	2,2	2,2	2,2		2,2		2,2		2,2			2,2	2,2

Транзисторы p-n-p типа
Вариант №	9	10	11	12	13	14	15	16
Тип Тр-ра	KT361A	KT361B	KT361D	KT361E	KT3107A	KT3107B	KT3107D	KT351A
Еп, В	-12 В
Для схемы – рис.1,б
Rб1, кОм	13	15	15	15	15	15	13	13
Rб2, кОм	1	1,1	1,2	1,1	1,1	1,1	0,91	1,1
Для схемы — рис.2, б
Rб, кОм	82	120	82	110	110	160	150	200
Для схемы – рис.3,б
Rб, кОм	2,2	2,2	2,2	2,2	1,2	1,2	1,2	2,2
Тип диода*	КТ361A				KT3107A	KT3107B	KT3107D	KT351A
Для схемы – рис.4, б
Rб1, кОм	8,2	9,1	9,1	9,1	5,6	5,6	5,6	7,5
Rб2, кОм	2,2	2,2	2,2	2,2	2,0	2,2	2,2	1,6