МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЗАПОРІЗЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторної роботи № 5

БАЗОВІ СХЕМИ ПІДСИЛЮЮЧИХ КАСКАДІВ

з дисципліни

“ОСНОВИ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ”

для студентів за професійним спрямуванням

0910 “Електронні апарати” усіх форм навчання

2001

Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи № 5 “Базові схеми підсилюючих каскадів” з дисципліни “Основи радіоелектроніки” для студентів за професійним спрямуванням 0910 “Електронні апарати”/ Уклад. Е.М. Шинкаренко. – Запоріжжя: ЗДТУ, 2001. – 24 с.

Укладач: Шинкаренко Едуард Миколайович, ст. викладач

Рецензент: Притула Анатолій Вікторович, канд.техн.наук, доцент,

Петрищев Олексій Олександрович, канд.техн.наук, доцент,

Перегрін Генадій Ростиславович, канд.техн.наук, доцент.

Відповідальний за випуск: Крищук Володимир Миколайович, канд.техн. наук, доцент

Затверджено

на засіданні кафедри КВР

Протокол № 3

від 27. 12. 2000 р.

Загальні методичні вказівки

Основна мета лабораторних робіт: вивчити принципи побудови і функціювання аналогових електронних схем РЕЗ.

Перед початком виконання будь-якої лабораторної роботи кожен студент виконує вимоги розділу “Підготовка до роботи” методичних вказівок. Студенти, не підготовлені до роботи, до занять не допускаються.

У процесі виконання роботи студенти вносять результати вимірювань і випробувань в протокол і по закінченні роботи представляють викладачеві на підпис.

Для отримання заліку по роботі кожен студент пред’являє викладачеві звіт, оформлений відповідно до вимог, перерахованих в методичних вказівках до роботи, і проходить співбесіду з викладачем.

Студент, що не здав попередньої роботи, не може бути допущений до виконання наступної.

Лабораторна робота № 5 базові схеми підсилюючих каскадів

Мета роботи - вивчити принцип роботи і дослідити параметри і характеристики базових підсилюючих каскадів на біполярних транзисторах.

Студент повинен знати:

• призначення, основні параметри і характеристики підсилюючого каскаду;

• призначення всіх елементів, що входять в підсилюючий каскад;

• значення основних параметрів підсилюючого каскаду в залежності від схеми включення біполярного транзистора;

• про вплив конструкції підсилюючого каскаду на його параметри.

Студент повинен уміти:

• визначити спосіб включення біполярного транзистора в принциповій схемі радіоелектронного пристрою;

• вибрати спосіб включення транзистора в залежності від необхідних параметрів, що пред'являються до базових підсилюючих каскадів на біполярних транзисторах;

• розрахувати основні параметри підсилюючого каскаду в залежності від схеми включення транзистора (Rвх, Rвих, Кu, Кі, Кр, f_н, fв );

• проводити вимірювання основних параметрів базових підсилюючих каскадів (Rвх, Rвих, Кu, f_н, fв)

1 Короткі теоретичні відомості

1. Класифікація підсилювачів електричних коливань

Підсилювач електричних коливань (ПЕК) – пристрій, що призначений для збільшення інтенсивності електричних коливань із збереженням їх частотного спектра і фазових співвідношень, за рахунок енергії джерел постійного струму (джерел живлення).

Збільшення інтенсивності виражається в підсиленні коливань напруги, струму або потужності.

ПЕК широко використовуються в телевізійній, радіолокаційній техніці, в апаратурі радіозв'язку, запису і відтворення інформації, в пристроях автоматики, вимірювальної і обчислювальної техніки.

Мінімальну частину ПЕК, що зберігає здатність підсилювати сигнали, називають каскадом підсилювача. Каскад підсилювача складається з підсилюючого елемента і кіл, що забезпечують заданий режим і узгодження підсилюючого елемента з джерелом сигналу і навантаженням.

За типом підсилюючих елементів підсилювачі поділяються на лампові, транзисторні, параметричні, магнітні, квантові, підсилювачі на клістронах і лампах бігучої хвилі (ЛБХ).

У сучасній радіоелектронній апаратурі переважно використовуються транзисторні підсилювачі, виконані у вигляді мікрозбірок, гібридних і інтегральних схем.

За потужністю коливань, що підсилюються розрізнюють каскади підсилення слабких сигналів і каскади підсилення потужності.

За діапазоном частот сигналів, що підсилюються підсилювачі поділяються на підсилювачі низької (звукової), високої і надвисокої частоти. Якщо нижня частота смуги пропускання підсилювача дорівнює нулю, то такий підсилювач є підсилювачем постійного струму (ППС).

ППС використовуються в приладах вимірювальної техніки і автоматики, а також в аналогових обчислювальних пристроях як операційні підсилювачі.

За шириною смуги пропускання підсилювачі поділяються на селективні (вузькосмугові) та аперіодичні (широкосмугові).

До селективних відносяться, наприклад, підсилювачі високої і проміжної частоти в радіоприймачах. До аперіодичних відносяться підсилювачі звукової частоти, відеопідсилювачі (імпульсні підсилювачі).

Розрізнюють також диференціальні підсилювачі, підсилювачі на складових транзисторах (схема Дарлінгтона), операційні підсилювачі.

У диференціальному підсилювачі вихідний сигнал пропорційний різниці сигналів на його вході. Застосовується як змішувач, модулятор, помножувач частоти; часто входить до складу операційного підсилювача.

Підсилювач на складовому транзисторі має дуже великий коефіцієнт підсилення струму. Використовується в транзисторній логіці, підсилювачах низької частоти, генераторах, стабілізаторах напруги.

Операційний підсилювач (ОП) являє собою ППС з великим коефіцієнтом підсилення напруги (10⁴…10⁶), що забезпечує високу точність виконання лінійних та нелінійних перетворень або формування аналогових сигналів. ОП є основним елементом сучасних електронних пристроїв. Використовується в аналоговій обчислювальній техніці для виконання математичних операцій: підсумовування, диференціювання, інтегрування і інш.

7.10 Коли потрібно застосовувати підсилюючі каскади з ЗЕ, ЗБ та ЗК? Наведіть приклади.

7.11 Чи впливає конструкція підсилюючого каскаду на його електричні параметри?