Экспериментальное исследование транзисторного маломощного усилительного каскада в режиме класса А

Министерство образования Российской Федерации

Владимирский Государственный Университет

Кафедра конструирования и технологии РЭС

Лабораторная работа №20

«Экспериментальное исследование транзисторного маломощного усилительного каскада в режиме класса А»

по дисциплине: «Аналоговая и цифровая электроника»

Выполнил: студент группы Р-198

Проверил:  

Владимир 2000

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ

1.  Измерить параметры режима покоя и сравнить их с расчётными.

2.  Снять АЧХ каскада.

3.  Экспериментально определить K_U, Z_ВХ, Z_ВЫХ.

4.  Заменить транзистор на МП41А (МП15А).

5.  Проделать пункт 1…3 для нового транзистора и сравнить результаты с предыдущими.

6.  Провести сравнительный анализ полученных результатов для 3-х вариантов, дать теоретические объяснения получившихся зависимостей.

СХЕМА МАКЕТА

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

1.  Определение наибольших допустимых изменений напряжения на входе каскада.

Так как в режиме насыщения U_КЭ составляет десятые доли вольта, то для обеспечения стабильной работы усилителя берётся U_КЭмин = 1В. Тогда

Для того, чтобы транзистор не перешёл в состояние отсечки необходимо выбрать минимальный ток коллектора

выбирается минимальное значение, которое будет являться максимально допустимой амплитудой изменения U на  входе каскада 0,3В.

Или по графику выходных характеристик транзистора.

2.  Проверка режима работы транзистора — U_КЭ.

При отключенном генераторе измеряем с помощью вольтметра U_K. Затем находим падение напряжения на R_K: . Если  и , то транзистор находится в режиме отсечки.

Если U_Rк<0, то транзистор находится в режиме насыщения или в активном режиме.

Для дальнейшего выяснения режима работы транзистора, определяем, находится ли транзистор в режиме насыщения. Для этого проводим с помощью вольтметра измерение напряжения U_Rэ, далее уменьшив сопротивление R_К, подключив к нему параллельно сопротивление равное, например, 5×R_K опять проводим измерение падения напряжения на R_Э: U_Rэ2 и если U_Rэ2 > U_Rэ, то соответственно произойдёт увеличение I_Э и I_К, а это значит, что транзистор находится в режиме насыщения.

Если же не одному из вышеперечисленных режимов работа транзистора не соответствует, то транзистор находится в активном режиме.

3.  Измерение с помощью мультиметра и др. приборов в режиме класса А:  (К_U – измерять на частоте 1 кГц).

 измеряются посредством подключения вольтметра к соответствующим клемам на макете.

 измеряются с применением закона Ома , для этого используя значения  и зная номиналы резисторов, производят соответствующие вычисления. Для определения I_б  в этом случае в макете предусмотрено сопротивление R_б.

Для измерения K_U ко входу макета подключается генератор с R_{ВЫХ ГЕН} >> >>, а к выходу подключаем осциллограф. Подаём с генератора сигнал с . На экране осциллографа должен наблюдаться неискажённый (не обрезанный), усиленный сигнал. Увеличивая амплитуду сигнала находим  при котором отсутствует обрезание сигнала на выходе Для определения K_U берём  < , и соответственно фиксируем U_ВЫХ, а .

4.  Снятие АЧХ и фиксирование нелинейных искажений.

На вход усилителя с выхода генератора подаётся сигнал с амплитудой равной U_ВХ  и частотами  от 20 Гц до 20кГц, а на выход макета подключается вольтметр или осциллограф, для измерения U_ВЫХ;

По оси абсцисс откладывается в логарифмическом масштабе частота – f,  а по оси ординат коэффициент передачи по напряжению – K_U.

5.  Определяем входное и выходное сопротивления усилительного каскада.

На вход усилителя подаётся сигнал с частотой 1 кГц и амплитудой равной, найденному U_ВХ.

Измерение значений напряжений и токов приводятся в п.3.

R_ВЫХ =

R_ВХ =

6.  Замена транзистора на МП41А и проведение пунктов 2 – 5.

R_ВЫХ =

R_ВХ =

7.  Проведение сравнительного анализа полученных резльтатов.