Лабораторная работа №4. Исследование работы усилительного каскада с общим эмиттером в режиме линейного усиления при резонансной нагрузке.

Цель работы: Исследование частотных свойств резонансного усилительного каскада на биполярном транзисторе с ОЭ в линейном режиме и использование частотного метода анализа для объяснения линейных искажений сигнала усилителем при прохождении сложных периодических

сигналов.

4.1.Предварительные расчеты.

1. Нарисовать принципиальною схему резонансного усилительного каскада с частичным подключением контура к транзистору. Записать значения основных элементов схемы. Считать коэффициент частичного включения контура n=0,5.

2. На статических выходных ВАХ транзистора построить линию нагрузки по постоянному току, считая сопротивление потерь катушки r_К=40 Ом, Е_К=-6В. Рабочую точку и амплитуду входного сигнала выбрать там же, что и в работе №3.

3. Построить эквивалентную схему каскада. Рассчитать резонансное сопротивление , где - добротность контура, - характеристическое сопротивление, вносимые в контур потери транзистором. Рассчитать коэффициент усиления на резонансной частоте и полосу пропускания .

4. Привести примерные графики осциллограмм на выходе усилителя, если на вход подать последовательность прямоугольных импульсов типа «меандр» с частотами повторения

4.2.Задание на эксперимент.

1. Включить в качестве нагрузки транзистора резистор R_к. Напряжение питания Е_к установить равным –6 В. Изменяя напряжения питания Е_б, установить рабочую точку, соответствующую усилению в линейном режиме.

2. Подать на вход от генератора Г6-46 гармонический сигнал частотой 20…50 кГц с амплитудой несколько меньшей. Убедиться в линейной работе усилителя.

3. Включить вместо резистора R_к колебательный контур. Установить частоту генератора близкой к резонансной. Подстроить частоту генератора по максимуму амплитуды на одном из выходов усилителя. Записать значения резонансной частоты, амплитуды и фазы на входе и выходах усилителя. Зарисовать осциллограммы напряжений на входе и выходе. Рассчитать коэффициент передачи усилителя на резонансной частоте.

4. Определить коэффициент включения как отношение амплитуд напряжений на выходах1 и 2 усилителя при резонансе. Рассчитать резонансное сопротивление контура и его сопротивление потерь.

5. Изменяя частоту генератора вправо и влево от резонансной, снять и построить график АЧХ усилителя. Частоту медленно менять до тех пор, пока амплитуда напряжения на выходе не упадет примерно до 0.1 от амплитуды на резонансной частоте. По графику АЧХ определить полосу пропускания и добротность контура.

6. Подать на вход усилителя колебания прямоугольной формы с частотой повторения, равной резонансной частоте контура. Зарисовать осциллограммы входного и выходного напряжений, отметив амплитуды. Провести аналогичный опыт для частот повторения в два и три раза меньшей резонансной, в два раза большей резонансной.

4.3. Оформить отчет.

Отчет должен содержать схемы экспериментов, значения параметров элементов схемы и сигналов, таблиц для построения графиков, сравнения теоретических и экспериментальных результатов, выводы.

Контрольные вопросы.

1. Чем отличается режим работы транзистора в УНЧ и УВЧ?

2. Как определить, что усилитель настроен в резонанс?

3. Какие параметры усилителя определяет его АЧХ?

4. Что означает термин «избирательный усилитель»?

5. Что происходит со сложным сигналом при подаче его на резонансный усилитель, если его полоса частот превышает полосу частот усилителя?

6. Как влияет частичное включение транзистора к контуру на АЧХ усилителя?

7. Проанализировать один из результатов выполнения п.2.6 работы.