Изучение вариантов схем полосовых усилителей на биполярных транзисторах

1)Цель работы:

-  Изучить варианты схем полосовых усилителей на биполярных транзисторах и исследовать их основные характеристики.                                         

2)Схема лабораторного макета:

Схема электрическая принципиальная, лабораторного макета

3)Порядок выполнения работы:

1) Устанавливаем , . Определяем частоту настройки каскада  . .

Следовательно: 

Измеряем полосы пропускания на уровне  и  ;

По уровню 0,7:  ;  ;  ;

По уровню 0,1:  ;  ;  ;

.

.

Коэффициент прямоугольности

Определим теоретическое значение коэффициента прямоугольности:

2) Меняем связь контура с коллекторной цепью транзистора.

. 

Определяем частоту настройки:   ; .

Следовательно: 

Измеряем полосы пропускания на уровне  и  ;

По уровню 0,7: ;  ;

По уровню 0,1: ;  ;

.

.

Коэффициент прямоугольности

3) Зависимость  и  от величины ёмкости  в цепи нейтрализации.

Таблица 1

Положение переключателя В2/ёмкость	1 (3,3 пФ)	2 (22 пФ)	3 (56 пФ)	4 (91 пФ)	5 (160 пФ)
	482	485	485	485	481
	23,5	37	39	41,5	36

По полученным данным строим график:

	f, кГц

 

484

487

485

482

K0

, пФ

4)  Частотная зависимость напряжения на входе транзистора.

, составляем таблицу:

Таблица №2

	487	477	467	457	447	437	507	517	517	527	537
	280	180	90	15	14	160	70	70	23,5	12,5	12,5

Мы убедились, что при слабой связи контура с транзистором (В3-2) напряжение на входе каскада практически не зависит от частоты и было равно

5) Зависимость усиления от включения цепи нейтрализации с оптимальной величиной .

В3-2, В1-2    оптимальное значение ёмкости .

В3-2, В1-1    оптимальное значение ёмкости .

В3-1, В1-1    оптимальное значение ёмкости .

В3-1, В1-2 все ёмкости соответствуют оптимальному значению.

Наибольший коэффициент усиления был при

Исследование  двухконтурного  каскада ПУ.

1) , определяем частоту настройки: , .

Следовательно: 

Измеряем полосы пропускания на уровне  и  ;

По уровню 0,7: ;;  ;

По уровню 0,1: ;;  ;

.

.

Коэффициент прямоугольности

2) Частотные характеристики каскада:

		450	460	470	480	490	500	510	520
В5-2	В8-1	10 мВ	40 мВ	90 мВ	67 мВ	202 мВ	32 мВ	10 мВ	7 мВ
	В8-3	10 мВ	34 мВ	96 мВ	70 мВ	130 мВ	30 мВ	10 мВ	7 мВ
	В8-5	10 мВ	27 мВ	100 мВ	76 мВ	60 мВ	18 мВ	10 мВ	6 мВ
В5-1	В8-1	16 мВ	55 мВ	140 мВ	120 мВ	300 мВ	30 мВ	14 мВ	9 мВ
	В8-3	16 мВ	50 мВ	145 мВ	135 мВ	142 мВ	32 мВ	14 мВ	8 мВ
	В8-5	16 мВ	51 мВ	150 мВ	125 мВ	55 мВ	25 мВ	12 мВ	6 мВ

По полученным данным построим соответствующие зависимости:

В8-3, В5-2

В8-5, В5-2

В8-3, В5-5

В8-3, В5-1

В8-1, В5-2

В8-1, В5-1

Исследование каскада ПУ с трехконтурным ФСИ.

, определяем частоту настройки: , .

Следовательно: 

Измеряем полосы пропускания на уровне  и  ;

По уровню 0,7: ;;  ;

По уровню 0,1: ;;  ;

.

.

Коэффициент прямоугольности

Вывод:   Основным требованием предъявляемым к широкополосному каскаду – обеспечить высокое устойчивое усиление. Для повышения устойчивости была применена частотная нейтрализация (конденсаторы С3 – С7). При исследовании двухконтурного ПУ мы изменяем фактор связи контуров, вследствие чего менялась форма резонансной кривой от одногорбой до двухгорбой. Переход к двухгорбой улучшает избирательные свойства каскада, улучшая его коэффициент прямоугольности, что было подтверждено экспериментальными данными. Однако было показано, что резонансный коэффициент усиления каскада при полном включении в контуров меньше, чем одноконтурного. Это объясняется уменьшением эквивалентного сопротивления контура за счёт потерь, вносимых связанными с ним другим контуром.