Требования к отчету

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

• краткие теоретические сведения;

• описание экспериментальной установки;

• таблицы с результатами экспериментов;

• графики;

• выводы по работе.

Лабораторная работа № 2 Исследование частотных свойств транзисторного усилительного каскада

Цель работы:

1. Изучение частотных свойств транзисторного усилительного каскада;

2. Приобретение практических навыков построения схем усилительных каскадов.

Порядок выполнения работы

Основным содержанием экспериментальных исследований является измерение АЧХ каскада при различных вариантах его построения. Исследования ведутся в двух частотных областях: в области низких частот (f < 1 кГц) и в области высоких частот (f >1 кГц). Поставить переключатели S2 и S4 в положение 2, с помощью потенциометра E_см установить постоянную составляющую эмиттерного тока I_э0 = 2,0 - 6 мА.

Во всех пунктах лабораторной работы производится измерение действующих значений.

 ВНИМАНИЕ! При изменении положения переключателя S2 необходимо заново произвести установку эмиттерного тока.

1. В области НЧ (f ≤ 1 кГц) исследовать зависимость от частоты f передаточных свойств разделительной цепи и транзистора в каскаде с ОЭ:

S1 - 1; S2 – 2; S3 - 1; S5 – 2; S6 – 1

Для этого установить на частоте 10 Гц уровень входного сигнала U_G ~  10 - 30 мВ (режим генератора «~») и далее не изменяя уровень U, измерить частотные зависимости напряжений U_G, U_б и U_к.

По результатам измерений вычислить значения коэффициентов передачи разделительной цепи K_p(f) = U_б(f)/U_G и транзистора K_f(f) = U_к(f)/U_б(f), а также значения нормированной АЧХ (НАЧХ) разделительной цепи M_p(f) = K_p(f)/K_p0 и нормированной АЧХ (НАЧХ) эквивалентного транзистора M_f(f) =K_f(f)/K_f0, где K_p0 и  K_f0 - значения коэффициентов передачи K_p(f) и K_f(f) на частоте 1 кГц. Сопоставить полученные результаты с теоретическими, определяемыми соотношениями, приведенными в разделе "Частотные свойства усилителей" (для этого представить в общих координатных осях графики теоретических и экспериментальных зависимостей).

2. Измерить частотные характеристики коэффициента передачи каскада M_B в области верхних (f ≥ 1 кГц) частот в схеме с ОЭ:

S1 - 2; S2 - 2; S3 - 4; S4 - 2; S5 - 1; S6 - 2

Для этого установить U_G ~  13 мВ. Снять частотную характеристику коэффициента передачи каскада M_B(f) = K(f)/K₀ (1 кГц), где K(f) = U_к/U_G  - коэффициент передачи каскада, K₀ - значение коэффициента передачи каскада K(f) на частоте 1 кГц, в диапазоне частот от 1 кГц и выше при двух значениях сопротивления нагрузки:

а) r'_н1= R14//R18 (S6 – 2)

б) r'_н2=R14 (S6 - 1).

По данным эксперимента на частоте 18 кГц вычислить M_B1 и M_B2, т.е. значения M_B при r'_н1 и r'_н2. На основании измеренных M_B1 и M_B2 вычислить значения параметров  и C с помощью системы уравнений:

M_{B 1} = (1+  ²²)^-0,5 · (1+ ²C²r'_н1²)^-0,5,

M_{B 2} = (1+  ²²)^-0,5 · (1+ ²C²r'_н2²)^-0,5.

3. Исследовать ход АЧХ и НАЧХ в области верхних частот (1 кГц ≤ f ≤ 18 кГц) при различных вариантах включения транзистора:

а) ОЭ: S1 - 2; S2 - 2; S3 - 4; S4 - 2; S5 - 1; S6 – 2 (снято в п.2),

б) ОБ: S1 - 5; S2 - 2; S3 - 4; S4 - 2; S5 - 5; S6 - 2 (U_э ~  0,015 В),

в) ОК: S1 - 2; S2 - 2; S3 - 3; S4 - 2; S5 – 3 (U_б ~  0,5 В).

Результаты исследований представить в виде графиков M_B (f) = K(f)/K₀(1 кГц), где K = U_вых/U_G  - коэффициент передачи каскада, U_вых - напряжение на выходе усилителя (U_к или U_э в зависимости от схемы включения транзистора).