Исследование схем согласования усилителя с источником сигнала и нагрузкой

Федеральное агентство связи

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики»

(ГОУ ВПО «СИБГУТИ»)

кафедра Технической Электроники

Лабораторная работа №2

«Исследование схем согласования усилителя          с источником сигнала и нагрузкой»

Выполнил: ст. 4 курса гр. Н-05

ОсадшаяН.О.

Проверил: доцент, к.т.н.

Брикман А.И.

Новосибирск,  2013

1. Цель работы.

Исследование совместной работы усилительного каскада по схеме с ОЭ и согласующих каскадов по схеме с ОК и ОИ.

2. Подготовка к работе.

2.1. Теоретическая подготовка:

-    задание рабочей точки для эмиттерного повторителя (ЭП),

-    входное и выходное сопротивление ЭП,

-    совместная работа усилительного каскада и ЭП,

-    совместное использование каскадов на ПТ и БТ.

2.2. Структура и обозначение компонентов многокаскадной схемы.

Общая структура усилителя приведена на Рис.2.1.

Рис.2.1. Общая структура усилителя.

Нумерация транзисторов в каскадах и разделительных конденсаторов − на Рис.2.1:

-VT1 – входной согласующий каскад (ЭП1−БТ или JFET),

-    VT2 – основной усилительный каскад (ОЭ−БТ),

-    VT3 – выходной согласующий каскад (ЭП2−БТ).

2.3. Предварительные расчеты.

Таблица 2.1.

№вар	Усилитель				Входной ЭП1					JFET		Выходной ЭП3
	KU0	RBX(УС) кОм	К(Г-УС)	К(УС-Н)	KU0(ЭП)	RBX(ЭП) кОм	RBЫX(ЭП Ом	К(Г-ЭП)	К(ЭП-УС)	KU0(JFET)	К(JFET-УС)	KU0(ЭП)	RBX(ЭП) кОм	RBЫX(ЭП) Ом	К(УС-ЭП)	К(ЭП-Н)
Р.	206.4	16.42	0.959	0.271	0.945	13.48	21.12	0.997	0.999	12.436	1.229	0.989	66.49	30.08	0.939	0.982
И.	177.2	13.13	0.875	0.268	0.879	12.75	18.71	0.999	0.999	11.882	1.123	0.996	61.27	24.835	0.988	0.988
И.	1	1	1	3	1	1	1	1	1	2	2	3	3	3	3	3

Таблица 2.2.

3. Задание на работу в лаборатории.

3.1. Исследование схемы с эмиттерным повторителем на входе

3.1.1. Начальные установки схемы.

Схема включается два раза ( в любом порядке):

-    ключ S в верхнем положении – путь сигнала: "Г1 – ЭП1 – УС",

-    ключ S в нижнем положении – два эквивалентных пути: "Г1 – ЭП1" и "Г2 – УС"

Показания приборов –  в Таблицу 2.3. Результаты вычислений –  в Таблицу 2.1.

Таблица 2.3.

	Схема №1				Схема №2				Схема №3
									N - замкнут		N - разомкнут
S1	pV1, мB	pV2, мB	pV3, мB	pV4, мB	pV1, мB	pV2, мB	pV3, мB	pV4, мB	pV2, B	pV4, B	pV2, B	pV4, B
вверх	0.9970	0.9897	0.9901	198	1	3.156	3.041	554.7	0.196	0.1961	0.1966	0.1957
вниз	0.9973	0.9932	0.9005	180.2	1	6.034	0.913	187.8	0.0687	1*10-9	0.1934	1*10-6

3.1.2. Определение эффективности подключения входного каскада с ЭП.

Для различных значений сопротивлений R_Г1=R_Г2  определить значение K_U  при включении:

-    ключ S в нижнем положении: "Г2 – УС",

-    ключ S в верхнем положении: "Г1 – ЭП  – УС".

При Е_Г1=Е_Г2=1мВ показания pV4 [мВ] численно равны значению K_U. 

Заполнить Таблицу 2.4.

Таблица 2.4.

RГ,кОм	0.1	1	2	5	10	20	50
KU (Г2-УС)	173.7	147.3	126	87.8	28.4	34.9	14.92
KU (Г1-ЭП1-УС)	192.3	190	184.3	181.1	175.4	168.7	145.9
KU (Г1-JFET-УС)	567.3	567.3	567	566.2	565.2	564	563.6

3.2. Исследование схемы с каскадом JFET на входе

3.2.1. Начальные установки схемы.

3.3. Исследование схемы с эмиттерным повторителем на выходе

3.3.1. Начальные установки схемы.

3.3.2. Определение эффективности подключения входного каскада с ЭП.

Таблица 2.5.

RН, кОм	0.05	0.1	0.5	1.0	5	10	50
KU (УС-Н)	4.862	9.036	34.97	58.32	134.34	179.51	198.32
KU (УС-ЭП3-Н)	115.21	155.2	185.6	187.1	188.84	189.12	189.16

Из таблицы 2.5., можно ещё раз убедиться: чем меньше нагрузка, тем меньше K_U (т.е. условия «отдаляются» от идеальных, где R_Н стремится к бесконечности).