Однокаскадный усилитель по схеме “с общим эмиттером”. Исходные данные и расчет параметров усилителя

1. Цель работы.

Целью работы являются овладение методикой расчета и экспериментальные исследования основных параметров однокаскадных транзисторных усилителей, получение навыков настройки их режимов и снятия частотных характеристик усилителей.

2. Схема исследуемой цепи.

Рис.2.1. Однокаскадный усилитель по схеме “с общим эмиттером”.

3. Исходные данные и расчет параметров усилителя.

3.1. Исходные данные

Транзистор МП-115

                                        

                           

                   

          

            3.2. Расчет параметров

I_э = ( Е₀-U_кэА)/aR_к = 1,33 мА,                где a =  h_21Э / (1+ h_21Э) = 0,964

R₁==

К_i0=== - 8,69

К_U0=== - 101,7

4. Амплитудные и частотные характеристики усилителя.

В результате настройки усилителя получены следующие значения его параметров:

при       

К_U0=== - 148,47

4.1. Амплитудная характеристика усилителя

e_{c. макс.} = 60,7 мВ 

Таблица 4.1.1. Амплитудная характеристика усилителя

Рис.4.1.1. Амплитудная характеристика усилителя.

4.2. Частотная характеристика усилителя

Тогда выражение для ЛАЧХ функции  имеет вид:

,   где 

Кусочно-линейная аппроксимация ЛАЧХ производится так, как это показано на рис.4.2.1

	Рис.4.2.1. Кусочно-линейная аппроксимация ЛАЧХ

 

В данных условиях:

Таблица 4.2.1. Экспериментальная ЛАЧХ усилителя

37,2	16	4	45,6	1,768438
37,2	32	5	83,6	7,033267
37,3	64	6	148,1	11,97692
36,7	128	7	276	17,52486
34,8	256	8	501	23,16517
34,5	512	9	920	28,51937
36,4	1024	10	1560	32,64046
36,2	2048	11	1900	34,4009
35,1	4096	12	2050	35,32893
35,9	8192	13	2100	35,3425
35,6	16384	14	2010	35,03492
34,7	32768	15	1780	34,20181
35,5	65536	16	1407	31,96131
35,5	131072	17	988	28,89057
36,2	200000	17,60964	756	26,39626

Рис. 4.2.2. ЛАЧХ усилителя.

5. Измерение входного и выходного сопротивления усилителя

5.1 Измерение входного сопротивления

Входное напряжение:            

Сопротивление измерительного резистора:          R = 680 Ом

Входное сопротивление:Ом 

5.2 Измерение выходного сопротивления

Выходное напряжение без нагрузки:                    

Напряжение на нагрузке:                                       

Выходное сопротивление:                                      

6. Выводы.

В процессе данной лабораторной работы были рассмотрены параметры однокаскадного транзисторного усилителя, а также его амплитудная и амплитудно-частотная характеристики и измерены точные значения входного и выходного сопротивления.

Рассмотрим расхождения экспериментальных результатов и теории:

Измерение R_вх:

Rвх. теор = 701,4 Ом  

Rвх. эксп. = 546,5 Ом

22,1 %

Измерение R_вых:

Rвых. теор = 3,9 кОм

Rвых. эксп. = 3,2 кОм

17,95 %

Амплитудная характеристика:

К_u0 теор = -101,7

К_u0 эксп. = -148,47 (для уточненного значения h_21э = 39,4)

45,9 %

погрешности номинальных значений резисторов и конденсаторов:

;

;

допустимая погрешность :

При рассмотрении теоретической и практической ЛАЧХ оказывается, что на нижних частотах есть существенный сдвиг практической характеристики, поэтому характер зависимости и соответствующий наклон графика (12 дБ\окт) не сохраняется, а характер зависимости и наклон графика равный 6 дБ\окт сохраняется. Однако, верхняя частота, при которой наблюдается уменьшение коэффициента передачи, в эксперименте оказывается практически равной рассчитанной теоретически.

Измерения сопротивлений дают различие в 546,5 (22,1%) и 3,2 кОм (17,95%) для входного и выходного сопротивлений соответственно. Эта неточность объясняется расхождением практических и теоретических параметров цепи, неточностью выполнения самих элементов цепи.