Исследование однокаскадных транзисторных усилителей. Транзистор МП-102. Параметры транзистора

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

_____________________________________________________________________________

Факультет Технической Кибернетики

Кафедра Автоматики и Вычислительной Техники

Отчет

по лабораторной работе №5

Исследование однокаскадных транзисторных усилителей

Электроника

Работу выполнила:

группа 2081/2

Преподаватель:

Подпись:___________________

Санкт-Петербург

2009

1. Цель работы:

Овладеть методикой расчета и экспериментально исследовать основные параметры однокаскадных транзисторных усилителей, получить навыки настройки их режимов и снять частотные характеристики усилителей.

2. Исходные данные:

Транзистор МП-102

E₀ = 9 B

U_кэА = 4,5 В

U_эб = 0,2 В

R_к = 2 кОм

R_н = 8,2 кОм

φ_Т (температурный потенциал перехода эмиттер-база) = 25 мВ

Параметры транзистора:

С_р1 = 0,22 мкФ

С_р2 = 0,47 мкФ

h₂₁ (коэффициент передачи тока в режиме малого сигнала) = 15-45

С_к (емкость коллекторного перехода) = 100 пФ

f_h21 (граничная частота коэффициента передачи) = 0,5МГц

r_б (сумма омического сопротивления пассивной и активной областей базы) = 175

3. Схемы, исследуемые в работе:

Рис 3.1: Принципиальная схема усилителя

4. Выполнение работы:

Теоретическая часть:

4.1. Расчет параметров усилителя:

1) α = h₂₁/(h₂₁ – 1) = 0,9677

Iэ (ток эмиттера транзистора) = (E₀ - U_кэА)/α*R_к = (9 - 4,5)/0,9677*2000 = 2,325 мА

2) R₁ = h₂₁*(E₀ – U_бэ)*R_к /(E₀ - U_кэА) = 30*(9 – 0,2)*2000/(9 – 4,5) = 117,3 кОм

3) r_э = φ_Т/I_э = 10,75

h_11э = r_б + r_э*(h₂₁ + 1) = 175 + 10,75*31 = 508,25 Ом

K_i0 (коэффициент усиления по току на средних частотах) = - (h₂₁*R₁/(R₁ + h_11э))*(R_к/(R_к + R_н)) = -5,86

4) K_u0 (коэффициент усиления по напряжению в области средних частот) =

- h₂₁*R_к*R_н /h_11э*(R_к + R_н) = -94,9

5) R_вх = h_11э = 508,25 Ом

R_вых = R_к = 2 кОм

Экспериментальная часть:

4.2. Исследование амплитудной характеристики усилителя:

Экспериментально полученные данные, полученные при настройке усилителя:

U_кэА = 4,8 В; ∆ = (U_{кэА теор} – U_{кэА эксп})/ U_{кэА теор} = 6,67%

R₁ = 49 кОм

h₂₁ = R₁*(E₀ - U_кэА)/R_к*(E₀ – U_бэ) = 12,53

К_{u0 теор} = 39,64

е_{c мах} = 36,1 мВ

К_{u0 эксп} = U_{вых эксп} /е_с

U_{вых теор} = е_с*К_{u0 теор}

Таблица 1: Исследование усилителя на средних частотах

K_{u0 эксп среднее} = 63,7465

Рис 1: Амплитудная характеристика усилителя

Экспериментальные данные были аппроксимированы прямой. В результате этой процедуры был получен экспериментальный коэффициент усиления K_{u эксп} = 68,33.

4.3. Исследование частотной характеристики усилителя:

е_c = 0,6е_{c мах} = 21,7 мВ

Таблица 2: Исследование частотной характеристики усилителя