Вторая часть лабораторной работы

Кафедра Микроэлектроники и Биомедицинской Инженерии

Отчет

По дисциплине: Электроника

Лабораторная № 4а

Тема: Исследование усилительных каскадов на транзисторах.

Выполнил: ст.гр.MN-132

Хорозов А. И.

Проверил: старш. преподователь

Метлинский П.Н

Кишинев 2014

Первая часть лабораторной работы.

Цель работы: Изучение принципа работы усилительного каскада напряжения с RC – связью на биполярном транзисторе в схеме с ОЭ без обратной связи и с отрицательной обратной связью. Исследование амплитудных и частотных характеристик и определение основных параметров усилительного каскада.

Рис.1. Электрическая схема усилительного каскада с ОЭ

Порядок выполнения работы:

1) Собрать усилитель на биполярном транзисторе с общим эмиттером (ОЭ) согласно схеме. Провести измерения согласно следующим пунктам сначала без обратной связи, а затем с последовательной отрицательной обратной связью по току.

2) Определить входное сопротивление усилителя без обратной связи (SA2 включён) и с последовательно отрицательной обратной связью по току (переключатель SA2 выключен) на частоте сигнала f=1000Гц.

3) Определить входное сопротивление усилителя на частоте сигнала f = 1000 Гц.

4) Снять амплитудную характеристику U_вых=f(U_вх) усилительного каскада с ОЭ при постоянной частоте (f=1000Гц). Экспериментальные данные снять для двух случаев: без обратной связи и с отрицательной обратной связью, данные внести в таблицы 1 и 2 соответственно

5) Исследовать частотную характеристику К=φ(f) усилительного каскада с ОЭ без обратной связи и с отрицательной обратной связью Экспериментальные данные занести в таблицу 3.

Таблицы:

Таблица 1. Амплитудная характеристика усилительного каскада с ОЭ без обратной связи.

Uвх, мВ	0	1	5	10	20	30	40	50	75	100
Uвых, В	1.4	4.6	22.5	45	82	145	185	225	246	260

Таблица 2. Амплитудная характеристика усилительного каскада с ОЭ и с отрицательной обратной связью

Uвх, мВ
Uвых, В	1,4	1,5	1,95	2,15	4,4	6,2	6,6	6,8	6,8	6,8	6,82	6,82	6,82

Таблица 3. Частотные характеристики усилительного каскада с ОЭ

Частота, f, Гц	20	60	100	200	400	800	103	5.103	104	5.104	105	2.105	5.105	106	2.106	5.106
ОЭ без обратной связи	Uвых, мВ
KU	22	31,5	55	59	171	192	198	198	198	198	195,5	191	191	117,5	115	28
ОЭ с ООС	Uвых, мВ
KU	1,7	2,5	2,6	3,1	3,8	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	3,6	2,5	1,5	1,1
lgf	1,3	1,8		2,3	2,6	2,9		3,7		4,7		5,3	5,7		6,3	6,7

Примеры вычислений:

Пункт 2.

Uвх = 10 мВ

Без обратной связи:

εГ= 48мВ

R_Г= 1,24кОм

(А)

(Ом)

С обратной связью:

εГ= 12,5 мВ

R_Г= 1,24кОМ

(мкА)

(кОм)

Пункт 3.

R_вых = R || r_кэ≈R_k = 1,8k

Пункт 4.
Без ОС:

К_u=U_вых/U_вх

К_i= К_u*( R_вх/R_вых )

К_р= К_u* К_i
К_u =1980/10=198

К_i=198*(0.328кОм/1.8кОм)=36.2

К_р=198*36.2=7167,6

С ООС:

К_u=U_вых/U_вх

К_i= К_u*( R_вх/R_вых )

К_р= К_u* К_i
К_u =40/10=4

К_i=4*(4,94кОм/1.8кОм)=10,98

К_р=4*10,98=43,92

Вторая часть лабораторной работы.

Цель работы: Изучение принципа работы усилительного каскада напряжения с RC – связью на биполярном транзисторе в схеме с ОБ и ОК без обратной связи. Исследование амплитудных и частотных характеристик и определение основных параметров усилительного каскада.

Рис.1. Электрическая схема усилительного каскада с ОК

Рис.2. Электрическая схема усилительного каскада с ОБ

Порядок выполнения работы:

1) Собрать усилитель на биполярном транзисторе с общим коллектором (ОК) и общей базой (ОБ) согласно схеме. Провести измерения согласно следующим пунктам.

2) Определить входное сопротивление усилителя на частоте сигнала f=1000Гц.

3) Снять амплитудную характеристику U_вых=f(U_вх) усилительного каскада с ОК и ОБ при постоянной частоте (f=1000Гц). Данные внести в таблицу 4.1

4) Исследовать частотную характеристику К=φ(f) усилительного каскада с ОК и ОБ. Экспериментальные данные занести в таблицу 4.2.

Таблицы:

Таблица 1. Амплитудная характеристика усилительного каскада с ОБ и ОК.

Uвх, мВ	0	1	5	10	20	30	40	50	75	100
Uвых, мВ	ОБ	1	160	680	1400	3400	4400	4900	5300	5900	6200
ОК	0	0.9	4.7	8.4	17	30	38	45	74	99

Таблица 2. Частотные характеристики усилительного каскада с ОБ и ОК.

Частота, f, Гц	20	60	100	200	400	800	103	5.103	104	5.104	105	2.105	5.105	106	2.106	5.106
ОБ	Uвых, мВ	410	560	1000	1200	1400	1450	1450	1450	1450	1500	1600	1950	2200	2500	2550	1700
KU	41	56	100	120	140	145	145	145	145	150	160	195	220	250	255	1700
ОК	Uвых, мВ	1	2.2	5	6.9	8.2	8.6	8.6	8.7	9	9	9	9	9	9	8	5
KU	0,1	0,22	0,5	0,69	0,82	0,86	0,86	0,87	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,8	0,5

Примеры вычислений:

ОБ:
f=1000Гц; Uвх=10мВ; Eг=170мВ;Rд=220 Ом ; Rвх=(Uвх/(Eг-Uвх) )* Rд= 0.0625*220 Ом=13.75 Ом
К_u=U_вых/U_вх

К_i= К_u*( R_вх/R_вых )

К_р= К_u* К_i
К_u =1450/10=145

К_i=145*(13.75Ом/_____)=_____

К_р=______*______=______
ОК:
f=1000Гц; Uвх=10мВ; Eг=240мВ;Rд=68к Ом ; Uвых=Ux.x.=8.7мВ; Rвых=41Ом( при Uвых=8.7/2=4.35 мВ)

К_u=U_вых/U_вх

К_i= К_u*( R_вх/R_вых )

К_р= К_u* К_i
К_u =1450/10=145

К_i=145*(_____/41Ом)=_____

К_р=______*______=______

Вывод:

в ходе проведения лабораторной работы были сняты характеристики усилительного каскада по схеме с общим эмиттером, изучены принципы работы резистивно-ёмкостного усилительного каскада. Также рассчитано входное сопротивление и коэффициент усиления по напряжению для амплитудной и амплитудно-частотной характеристик.

в данной лабораторной работе я ознакомился c принципом работы усилительного каскада на биполярном транзисторе, включённом по схеме с общим эмиттером и общей базой, исследовал его характеристики, определил основные параметры и частотные свойства усилительного каскада.