Порядок выполнения работы

Исследование различных схем транзисторных усилителей проводится в условиях, когда не проявляются нелинейные и инерционные свойства усилительного прибора. С этой целью все измерения следует проводить на частоте входного сигнала равной 1 кГц при напряжении на выходе встроенного генератора  мВ. Во всех экспериментах, если это не оговорено особо, измерения проводятся при постоянной составляющей эмиттерного тока от 2 до 6 мА. Регулировка эмиттерного тока осуществляется изменением напряжения смещения на базе транзистора (ручка ), а величина определяется из соотношения ( в положении 2).

Измерение напряжений производится с помощью встроенного мультиметра "перелистыванием страниц" жидкокристаллического дисплея кнопками " < " и " > ". Кнопка "Значение" позволяет выводить постоянную составляющую или действующее значение измеряемого параметра и изменяет разрядность результата измерений.

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

Самостоятельно выбрать схему исследуемого каскада с помощью переключателей –.

1. Снимите амплитудную характеристику каскада, постройте график, определите максимальный входной сигнал.

2. Снимите амплитудно-частотную характеристику, определите нижнюю и верхнюю граничные частоты, постоянные времени и . Постройте график зависимости от и .

3. Снимите ФЧХ каскада. Обязательно измерьте фазовый сдвиг на граничных частотах. Сравните с теорией. Нарисуйте график.

4. Определите величину и зарисуйте форму максимального выходного напряжения при Ом (– 3;– 1;– 4;– 2;– 1;– 1).

5. Рассчитайте максимальную величину переменной составляющей коллекторного тока Т по измерениям п. 4.

6. Определите экспериментально каскада при Ом.

7. Определите каскада при Ом (– 3).

8. Определите при при Ом (– 3;– 1;– 4;– 2;– 1;– 1); Ом (S1 – 3).

9. Определите и рассчитайте.

10. Определите величину максимального выходного напряжения при введенной обратной связи по току для Ом (Ом (– 3;– 1;– 4;– 2;– 2;–1)).

11. Определите каскада для Ом (– 2).

12. Определите ипри Ом (Ом, Ом).

13. Сделайте выводы по пунктам 4, 8, 10, 11, 12.

Указания к проведению работы

1. Исследования ведутся в двух частотных областях :в области низких частот ( кГц) и в области высоких частот ( кГц). Поставив переключатели и в положение 2 с помощью потенциометра обеспечить номинальный режим работы транзистора ( мА).

Для снятия АЧХ подключите на вход схемы генератор, на выход – осциллограф и вольтметр переменного тока.

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

Для этого, установив на частоте 10 Гц уровень входного сигнала мВ.ОЭ (–2; – 2;– 4;– 2;– 1;– 1). Меняя частоту генератора от минимальной запишите значения выходного напряжения от частоты. Осциллографом контролируйте форму выходного сигнала. При появлении видимых искажений уменьшите входное напряжение и заново повторите измерения.

2. Для измерения амплитудной характеристики подключите на вход генератор и вольтметр, а на выход вольтметр и осциллограф. Установите и частоту, соответствующую области средних частот каскада по измерениям АЧХ. Увеличивая постепенно напряжение на выходе, снимите амплитудную характеристику. Измерения прекратите при появлении на осциллограмме искажений типа "ограничение".

3. Экспериментально каскада можно определить следующим образом. При каком-то небольшомна вход каскада подается сигнал от генератора так, чтобы выходное напряжение было меньше допустимого, и измеряется выходное напряжение и напряжение генератора. При этом. Затем при новом значении(выбрать с помощью переключателя ) напряжение генератора увеличивается до такой величины, чтобы выходное напряжение стало равным напряжению при первом измерении, что соответствует прежнему входному току. Отсюда:;.

4. Определить каскада можно, если измерить выходное напряжение, соответствующее двум значениям сопротивления нагрузки:, при этом необходимо установить такое значение входного сигнала, чтобы выходное напряжение не было искажено. Рекомендуется брать.

5. В области НЧ (кГц) исследовать зависимость от частотыпередаточных свойств разделительной цепи и транзистора в каскаде OЭ (– 1; – 1; – 2; – 1). Для этого, установив на частоте 10 Гц уровень входного сигнала мВ и далее не изменяя уровень , измерить частотные зависимости напряжений ,.

Сопоставить полученные результаты с теоретическими, определяемыми соотношениями (для этого представить в общих координатных осях графики теоретических и экспериментальных зависимостей).

6. В области низких частот ( кГц) исследовать корректирующее влияние на ход АЧХ частотно-зависимой нагрузки; для этого при положении 5 переключателя и установленном ранее уровне входного сигнала измерить частотную зависимость коэффициента передачи каскада . По результатам измерений вычислить и представить в виде графика зависимость , где – значение коэффициента передачи каскада на частоте 1 кГц.

7. Измерить частотные характеристики и определить значения параметров и С, задающих ход НАЧХ в области верхних частот.

Для этого при  мВ снять в схеме с ОЭ ( – 2; – 2; – 4; – 2; – 1; – 2) частотную характеристику коэффициента передачи каскада в диапазоне частот от 1 кГц и выше при двух значениях проводимости нагрузки ( – 2) и ( – 1).

8. Провести исследование корректирующих цепей. Для этого в области верхних частот ( кГц) при  мВ снять частотные характеристики коэффициента передачи для следующих наборов положений переключателей:

• – 2; – 2; – 1; – 2; – 1; – 1;

• – 2; – 2; – 2; – 2; – 1; – 1;

• – 2; – 2; – 1; – 2; – 2; – 1;

• – 2; – 2; – 1; – 2; – 4; – 1.

9. Исследовать частотные искажения, возникающие во входной цепи в области верхних частот. Для этого в диапазоне частот  кГц при  В измерить частотную зависимость для следующих наборов положений переключателей:

• – 4; – 2; – 1; – 2; – 1; – 1;

• – 4; – 2; – 1; – 2; – 2; – 1;

• – 4; – 2; – 1; – 2; – 4; – 1;

• – 4; – 2; – 1; – 2; – 3; – 1.

Результаты исследований представить в виде графиков и (1 кГц). Сопоставить результаты экспериментальных исследований с теоретическими.

10. По графикам АЧХ, полученным в ходе выполнения предыдущих пунктов, определить и сопоставить между собой значения граничных частот и при различных вариантах построения каскада. На основании сопоставления сделать выводы о влиянии на ход АЧХ структуры усилительного каскада.

11. Исследовать искажения импульсного сигнала (см. рис. 3, в) и их связь с граничными частотами и .

Для этого в схеме с ОЭ ( – 3; – 2; – 1; – 2; – 2; –1) измерить величину спада вершины выходного импульса при частоте следования 40 – 400 Гц. В схемах, исследуемых в п.8 определить длительность фронта импульса при частоте следования кГц. Сопоставить полученные значения и со значениями, определяемыми из теории. Измерения проводятся при действующем значении напряжения порядка 10 мВ.