Предварительное задание к эксперименту

Транзистор каскада имеет следующие параметры:

h₁₁ = 0,5 кОм; h₂₁ = 25; h₂₂ = 0,3 мкСм; h₁₂ = 0.

Напряжение база–эмиттер U_бэ принять равным во всех режимах 0,6 В. Напряжением U_кэ в режиме насыщения пренебречь. Напряжение источника питания E_к = 12 В.

1. Рассчитать величину R_к, которая обеспечит на холостом ходу (R_н = ∞) заданный в табл. 10.1 коэффициент усиления. Начертить в координатах I_к, U_кэ линию нагрузки. Рассчитать сопротивление R_Б, которое позволит получить максимальную амплитуду выходного напряжения U_вых.m, без искажений. Показать положение точки покоя на линии нагрузки и определить предельную величину U_вых.пр.

2. Определить амплитуду входного напряжения U_вх.m, соответствующего определенному в п. 1 значению U_вых.пр.

3. Рассчитать при заданном в табл. 10.1 сопротивлении нагрузки R_н значения коэффициентов усиления k_и, k_р, k_i. Построить динамическую линию нагрузки и определить предельную величину U_вых.m, сравнить с предыдущими результатами.

Т а б л и ц а 10.1

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8
ku	35	40	45	50	55	60	65	70
Rн, кОм	0,5	1,0	1,5	2,02	2,5	3,0	3,5	4,0

4. Рассчитать амплитуду входного напряжения U_вх.m, позволяющего получить максимальное выходное напряжение без искажений.

5. Определить R_н, при котором k_р достигает максимального значения. Рассчитать это значение k_р.

Порядок выполнения эксперимента

Математическая модель каскада усиления реализована в программе LAB_UK.EXE. При запуске она иллюстрирует работу каскада при выбранных в качестве примера значениях R_к, R_Б, R_н и U_вх.m, которые высвечиваются на экране монитора. На экран выводятся линии нагрузки с указанием положения точки покоя, осциллограммы входного и выходного напряжений, значения коэффициентов усиления и параметры точки покоя. После нажатия клавиши «Ввод» изображается амплитудная характеристика каскада и программа переходит в диалоговый режим.

Ввод новых значений R_к, R_Б, R_н и U_вх.m производится в рамку, которая высвечивается у соответствующей величины. Перемещение рамки с помощью клавиш «Вверх», «Вниз». После ввода данных нажать клавишу «Ввод».

1. Ввести рассчитанные значения R_к, R_Б и R_н = 1000 кОм для режима холостого хода. Записать значение k_и, параметры режима покоя и начертить с экрана в масштабе амплитудную характеристику каскада. По характеристике определить U_вых.пр и сравнить с результатом расчета предварительного задания.

2. Увеличить в 2 раза R_к. Записать значение k_и и нанести на предыдущий график амплитудную характеристику каскада в этом режиме. Объяснить изменения k_и.

3. Ввести рассчитанное значение R_к при заданном R_н. Записать значения k_и, k_р, k_i и сравнить с расчетными. На предыдущем графике нанести амплитудную характеристику. Определить U_вых.пр. Сравнить с расчетным.

4. Ввести рассчитанную в п. 4 предварительного задания величину U_вх.m и проверить отсутствие искажений. Перечертить с экрана осциллограммы входного и выходного напряжений.

5. Увеличить U_вх.m в два раза, обратить внимание на появление нелинейных искажений. Перечертить осциллограммы входного и выходного напряжений.

6. Изучить влияние R_Б на форму U_вых, для чего ввести при первоначальном значении U_вх.m значения R_Б, равные 0,6 и 2,0 от расчетного. Перечертить осциллограммы входного и выходного напряжений. Объяснить причины появления нелинейных искажений.