ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

По подготовке, выполнению и оформлению лабораторных работ

При подготовке к лабораторной работе следует изучить соответствующие разделы лекционного курса и рекомендуемую литературу. Необходимо подготовить бланк протокола стандартного формата и миллиметровую бумагу для построения графиков. Бланк протокола должен содержать все необходимые формулы и расчеты, а также таблицы с необходимым количеством строк и столбцов для записи и обработки результатов измерений. Весь материал должен быть расположен в порядке, определяемым рабочим заданием. Допуск к работе осуществляется после развернутого коллоквиума.

При наличии подготовленного отчета после допуска преподавателем студент осуществляет сборку измерительных схем и производит необходимые измерения. Все межсоединения на наборном поле выполняются только специальными проводниками со штекерами. Подключение каких-либо внешних источников и приборов, не предусмотренных описанием стенда, не допускается. При выполнении лабораторной работы особое внимание следует обратить на полноту и правильность полученных результатов.

Оформление работы должно производиться на заготовленном ранее бланке протокола. На титульном листе должны быть указаны: номер и название работы, группа, фамилия студента. Защита лабораторной работы осуществляется в индивидуальном порядке при наличии отчета, подписанного преподавателем.

Лабораторная работа №1 исследование одиночных усилительных каскадов на биполярных транзисторах

1. Цель работы

Целью работы является изучение основных характеристик усилительных каскадов на биполярных транзисторах, сравнение параметров усилительных каскадов с общим эмиттером и общим коллектором. Лабораторная работа состоит из двух частей, каждая из которых выполняется в течение одного четырехчасового занятия.

2. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка выполнена в виде печатного модуля, устанавливаемого в лабораторный стенд. Печатный модуль включает исследуемые усилительные каскады и набор резисторов R_Г, R_Н, которые служат для изменения сопротивления источника сигнала и нагрузки. На рис.1 изображены схемы, исследуемые в данной работе. Усилительные каскады, включенные по схеме с общим эмиттером (ОЭ) и общим коллектором (ОК) приведены соответственно на рис.1.а, б.

Рис. 1

На лабораторном стенде также имеется вольтметр для измерения напряжения источника питания «‑E_п».

Режим работы по постоянному току ‑ выбор положения рабочей точки покоя ‑ задается с помощью делителя, в цепи базы биполярных транзисторов. Переменный резистор R₁, включенный последовательно с резистором R₂ в схеме с ОЭ, позволяет подстроить заданный режим с учетом допускаемого отклонения сопротивления резисторов R₂ и R₃.

3. Рабочее задание

Часть 1. Схема с общим эмиттером

1. Собрать схему, используя резисторы R_г и R_н с сопротивлением заданным преподавателем.

2. Переключить переключатель П4 в положение 1. С помощью регулятора «E_п», расположенного на передней панели лабораторного стенда, установить напряжение питания каскада, указанное преподавателем.

3. Подать на вход каскада гармонический сигнал с выхода внешнего генератора амплитудой U_m = 10 мВ. С помощью переменного резистора R₁ установить рабочую точку транзистора в положение исключающее ограничение амплитуды выходного сигнала.

4. Определить коэффициент усиления каскада по току и напряжению K_I, K_U при заданных значениях сопротивления источника сигнала R_г и сопротивления нагрузки R_н. Рассчитать коэффициент усиления каскада по мощности K_P.

5. Определить входное и выходное сопротивления каскада R_вх, R_вых при заданных значениях сопротивления источника сигнала R_г и сопротивления нагрузки R_н.

6. Снять амплитудную характеристику U_m,вых = f(U_m,вх) на частоте входного сигнала f_вх=1 кГц. Зарисовать осциллограмму выходного напряжения в режиме нелинейных искажений. Определить динамический диапазон усилителя.

7. Снять амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), контролируя входное напряжение на зажимах до включения конденсатора С₁. Определить нижнюю и верхнюю частоты среза АЧХ усилителя (f_н, f_в).