Лабораторная работа № 1 Исследование транзисторного каскада при различных способах включения усилительного прибора

Цель работы:

1. Изучение принципов построения и работы усилительного каскада;

2. Исследование зависимости свойств каскада от способа включения в нем усилительного прибора;

3. Приобретение практических навыков построения схем усилительных каскадов.

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 действующем значении переменного напряжения на выходе встроенного генератора U_G  ~  10 – 30 мВ. Во всех экспериментах измерения проводятся при постоянной составляющей эмиттерного тока I_э0 = (2 - 6) мА. Переход от действующих значений к постоянным составляющим производится нажатием кнопки «Значение». Регулировка эмиттерного тока осуществляется изменением напряжения смещения на базе транзистора (ручка E_см ), а величина I_э0  определяется из соотношения I_э0  = U_э0 /R8 (S4 в положении 2).

Во всех пунктах лабораторной работы производится измерение действующих значений.

Измерение напряжений производится с помощью встроенного мультиметра "перелистыванием страниц" жидкокристаллического дисплея кнопками"<" и ">".

Для выполнения следующих пунктов установить режим:

• f = 1 кГц

• U_G = 10…30 мВ

• I_эо = 2…6 мА.

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

1. Определить значения составляющих H-параметров транзистора (h₁₁ h₂₁  и h₂₂ ) на низких частотах при его включении по схеме с ОЭ (переключатель S5 в положении 1).

h₁₁ = dU_б/dI_б ≈ U_б R1/(U_G -U_б ) при U_к = 0; (Положения переключателей: S1 - 3; S2 - 1; S3 - 3);

h₂₁= dI_к /dI_б ≈ (1/R9+1/R19)U_к R1/(U_G -U_б )  при r_н ~0 ; (Положения переключателей: S1 - 3; S2 - 1; S3 - 1; S6 - 3);

h₂₂ =dI_к /dU_к ≈ [R18(U_к'/U_к"-1)]^-1-(1/R14) при R_G~ ; (Положения переключателей: S1 - 4; S2 - 1; S3 - 4; S6 - 1 и 2).

Во всех соотношениях U_б, U_к и U_G - действующие значения переменных напряжений на базе, коллекторе транзистора и на выходе встроенного генератора соответственно. U_к' и U_к" – коллекторные напряжения, соответствующие положению переключателя S6 1 и 2.

2. Исследовать при R_н = 910 Ом свойства каскада, выполненного по схеме с ОЭ(S1 - 3; S2 - 1; S3 - 4; S4- 2; S5 – 1 ; S6 - 1), т.е. определить значения коэффициента усиления K, входного и выходного сопротивлений r_вх  и r_вых, соответственно. Определение выходного сопротивления, как и в предыдущем пункте, требует измерения U_к при двух положениях переключателя S6 - 1 и 2. Вычисление основных параметров выполнить по формулам:

K= U_к/U_б (S1 – 3);

r_вх = U_б R1/(U_G - U_б) ( S1 – 3);

r_вых ={ [R18(U_к'/U_к"-1)]^-1-1/R14 }^-1 (S1 – 2).

Здесь U_к' и U_к" – коллекторные напряжения, соответствующие положению переключателя S6 1 и 2.

3. Исследовать при R_н = 500 Ом (S5 - 3) свойства каскада, выполненного по схеме с ОК (S2 – 2; S3 – 3; S4 – 2), U_G=0,07…0,08 В. Произвести переустановку постоянной составляющей эмиттерного тока I_э0.

Вычисление основных параметров каскада произвести по формулам:

K= U_э/U_б (S1 – 2);

r_вх = U_б R2/ (U_G - U_б) (S1 – 4);

r_вых = R12(U_э'/U_э"-1) при (S1 – 2);

где U_э - действующее значение переменного напряжения на эмиттере транзистора; U_э' и U_э" - эмиттерные напряжения, соответствующие положениям переключателя S5 - 3 и 2.

4. Исследовать при R_н = 910 Ом (S3 - 4; S6 - 1) свойства каскада, выполненного по схеме с ОБ (S1 - 5; S2 - 1; S5 - 5), U_э = 0,01…0,02 В (установить изменением U_G). Произвести переустановку постоянной составляющей эмиттерного тока I_э0.

Вычисление основных параметров каскада выполнить по формулам:

K= U_к/U_э;

r_вх  = R17 U_э/(U_G - U_э);

r_вых = {[R18(U_к'/U_к"-1)]^-1– 1/R₁₄}^-1.

Здесь U_к' и U_к" – коллекторные напряжения, соответствующие положению переключателя S6 1 и 2.