3. Подготовка к работе

3.1. Узнать у преподавателя типы биполярного и полевого транзисторов, которые будут использоваться в лабораторной работе, и выписать из справочника их предельные эксплуатационные данные и параметры в типовом режиме эксплуатации.

3.2. Изучить принцип действия исследуемых в лабораторной работе базовых схем транзисторных каскадов [7, с. 55-65].

3.3. Познакомиться с методикой выполнения лабораторной работы.

3.4. Выбрать режимы покоя усилительных каскадов, схемы которых приведены на рис. 7. При расчёте каскада с ОЭ (рис. 7,в) задать отношение сопротивлений R_К/R_Э≈(10…30). Рассчитать численные значения входящих в схемы сопротивлений и, воспользовавшись рядом номинальных значений Е24, выбрать сопротивления резисторов. Зарисовать схемы каскадов (рис. 7), указать на них напряжение питания, типы транзисторов, численные значения рассчитанных потенциалов узлов и номинальные значения сопротивления резисторов.

4. Выполнение работы

4.1. Простейший каскад с общим эмиттером

4.1.1. Собрать на рабочем поле монитора виртуальной схему простейшего каскада с общим эмиттером (рис. 7,а). Установить заданный тип транзистора, рассчитанные при домашней подготовке напряжение источника питания и численные значения сопротивлений. Установить ёмкости разделительных конденсаторов 10 мкФ. Для измерения тока эмиттера включить в схему миллиамперметр.

4.1.2. Подключить к входу функциональный генератор, установив на нём амплитуду треугольного сигнала 1 мВ. Подключить к выходу каскада сопротивление нагрузки 1 Мом.

4.1.3. Вывести на экран монитора потенциалы узлов, присвоенные программой, и, воспользовавшись режимом моделирования Analysis>DC Operation Point, получить и записать в отчёт карту потенциалов узлов в режиме покоя. Сравнить расчёт с экспериментом.

4.1.4. Заменить в цепи делителя постоянный резистор R_Б1 на переменный резистор с удвоенным значением номинального сопротивления. Изменяя сопротивление переменного резистора, добиться выбранного при расчёте значения потенциала коллектора в режиме покоя. Повторить моделирование по п.4.1.3 и записать в отчёт новую карту режимов. Сравнить расчёт с экспериментом. При каком напряжении база-эмиттер получен этот режим покоя?

4.1.5. При ранее выполненном расчёте и настройке режима покоя не учитывались индивидуальные свойства конкретного транзистора, на котором собран каскад. Чтобы получить максимальную амплитуду выходного напряжения с малыми нелинейными искажениями, для уточнения настройки режима покоя воспользуемся осциллографом, подключив первый луч (канал А) к выходу генератора, а второй луч (канал В) – к коллектору транзистора. Треугольная форма входного напряжения позволит заметить малейшие нелинейные искажения. Для получения оптимальной настройки можно рекомендовать следующую последовательность действий:

а) увеличить амплитуду напряжения генератора до появления заметных нелинейных искажений выходного напряжения;

б) изменяя сопротивление переменного резистора в цепи делителя, добиться симметричных нелинейных искажений положительной и отрицательной полуволн выходного напряжения;

в) увеличить амплитуду входного напряжения и повторить настройку.

Регулировку можно считать законченной, когда при уменьшении входного напряжения одновременно становятся незаметными искажения положительной и отрицательной полуволн треугольного выходного напряжения.

После настройки повторить моделирование по п.4.1.3, записать в отчёт новую карту режимов, уточнённые значения сопротивлений цепи смещения и сделать выводы, основываясь на полученных результатах. Удалось ли получить малые нелинейные искажения выходного напряжения?

4.1.6. Исследовать с помощью режима моделирования Analysis> Temperature Sweep зависимость потенциала коллектора от температуры, при её изменении от –50 ⁰С до +50 ⁰С.

Зарисовать в отчёт график U_к(T⁰) зависимости напряжения на коллекторе от температуры. В каком интервале температур каскад сохраняет усилительные свойства?

Как изменяется потенциал коллектора при изменении температуры от плюс 27 ⁰С до плюс 37 ⁰С?

Сделайте выводы о температурной стабильности исследованного каскада.