Схемотехника усилителей электрических сигналов с использованием биполярных и полевых транзисторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение схемотехники усилителей электрических сигналов с использованием биполярных и полевых транзисторов.

2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Работа состоит из моделирующей и схемотехнической (практической) частей.

Оборудование, используемое для выполнения работы, включает: персональный компьютер, осциллографическую приставку, генератор сигналов низких частот универсальный, лабораторный стенд ЭЦ-1. Лабораторный стенд ЭЦ-1 представляет собой набор одиночных каскадов усиления на базе биполярных транзисторов и полевого транзистора с управляющим переходом. Стенд обеспечивает возможность исследования каскадов ОЭ и ОК на биполярном транзисторе и каскада ОИ на полевом транзисторе.

Для проведения работы требуется использование следующего ПО: пакет работы с осциллографической приставкой, пакет моделирования электронных схем Sircuit Maker, набор моделей для проведения работы (папка ЭЦ-1).

3. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Усилителем называется устройство, предназначенное для увеличения мощности входного сигнала. Превышение мощности, выделяемой в сопротивлении нагрузки, над мощностью источника входного сигнала достигается за счет энергии источника питания. Маломощный входной сигнал лишь управляет передачей энергии источника питания в полезную нагрузку.

Усиление электрических сигналов практически всегда сопровождается изменением их формы. Причем качество усилителя считается тем более высоким, чем меньше нежелательные искажения сигналов.

Часто бывает удобно рассматривать не мощность сигналов на входе или выходе усилителя, а величины напряжений или токов. В связи с этим усилители условно делят на усилители тока, усилители напряжения или мощности. Принадлежность усилителя к тому или иному классу определяется его назначением и выбором соответствующих параметров схемы и усилительных элементов.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В задании используем схему для моделирования усилительного каскада на биполярном транзисторе при включении его с общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК).

Для всех схем включения транзистора снять АЧХ. Определить ширину полосы пропускания для каждого каскада, сравнить их между собой.

АЧХ на биполярном транзисторе при включении его с общим эмиттером.

Ширина полосы пропускания = 1 kHz - 400 kHz

АЧХ на биполярном транзисторе при включении его с общим коллектором.

Ширина полосы пропускания = 1 kHz - 200 kHz

Амплитудная характеристика для модели усилительного каскада с ОЭ.

щ₀ = 34 kHz.

АЧХ на биполярном транзисторе при включении его с общим эмиттером c включенным конденсатором С2.

Ширина полосы пропускания = 70 Hz - 800 kHz

АЧХ на биполярном транзисторе при включении его с общим коллектором c включенным конденсатором С2

Ширина полосы пропускания = 1 kHz - 2 kHz

Для модели с ОЭ (при включенном в цепь ООС конденсаторе) производим «отладку» схемы, с целью расширения диапазона линейной работы усилителя. Для расширения диапазона линейной работы усилителя нам необходимо увеличить напряжение питания. Используя лабораторный стенд ЭЦ-1, снимаем реальные АЧХ каскадов с ОЭ, ОК и ОИ в режиме холостого хода (ХХ).

Схема лабораторного стенда ЭЦ-1:

Вывод

усилитель транзистор схемотехника

В данной работе мы изучали схемотехнику усилителей электрических сигналов с использованием биполярных и полевых транзисторов. Нами были изучены основные характеристики усилителя амплитудная, амплитудно-частотная, фазо-частотная, амплитудно-фазовая и переходная характеристики. В случаях с АЧХ идеальных усилительных каскадов с выключенным конденсатором для схемы с общим эмиттером и с общим коллектором мы получили близкую по схожести полосу пропускания.

Линейный участок амплитудной характеристики находиться на участке 0 - 4,5 В U_вх.

При увеличении напряжения питания мы добиваемся увеличении ширины полосы пропускания.

При изучении АЧХ реальных усилителей разброс параметров был больше чем в идеаьном варианте.

Размещено на Allbest.ru