Измерение полосы пропускания усилителя на биполярном транзисторе 2N2714

1. Схема эксперимента и показания приборов:

График полученной АЧХ

2. Ответы на вопросы:

·  Боде-плоттер («Bode-plotter»).  Данное устройство подключается между входом усилителя и его выходом. Устройство способно подать сигнал, перестраивая частоту в заданном частотном диапазоне и измерять амплитуду выходного сигнала при этом. В результате прибор строит характеристику коэффициента усиления устройства в зависимости от частоты (АЧХ).

Генератор сигналов выполняет пассивную функцию в данной схеме – здесь его параметры амплитуды и частоты для измерения  не важны.

Графики боде показывают зависимость амплитуды и фазы от частоты.

·  Поведение АЧХ: При быстрых изменениях входного сигнала проявляются инерционные свойства транзистора. Они обусловлены конечным временем «пролета» носителей заряда через область базы, временем необходимым на перезарядку эмиттерного и коллекторного переходов и на установление необходимых концентраций носителей зарядов. В итоге выходной сигнал будет иметь искаженную форму.

В области низких частот происходит спад из-за включенного в цепь конденсатора. Как известно, конденсатор не пропускает постоянного напряжения, и пропускает переменное. Так как конденсатор для постоянного напряжения (тока) имеет бесконечно большое сопротивление, постоянная составляющая от источника питания на базу со входа не подается. Только переменная составляющая входного сигнала усиливается и с коллектора подается на нагрузку. Так как сопротивление конденсатора на частоте ω (f) равно R=1/(jωC)= 1/(j2πfC)

то с уменьшением частоты их сопротивление растет и увеличивается падение напряжения на них, что приводит к снижению коэффициента усиления каскада.

Спад в области высоких частот обусловлен тем, что частицы просто не успевают пролетать всю ширину базы до смены значения сигнала.