- •Генератор с внешним возбуждением на биполярном транзисторе
- •201100 Всех форм обучения
- •2. Теоретические сведения о транзисторном генераторе с внешним возбуждением
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Последовательность выполнения работы и обработка экспериментальных данных
- •5. Содержание отчета
- •6. Контрольные вопросы для подготовки к работе
- •Рекомендуемая литературы
3. Описание лабораторной установки
В состав лабораторной установки для исследования транзисторного генератора с внешним возбуждение (ГВВ) входят универсальный стенд с автономным источником питания, работающим от сети 220 В, звуковой генератор типа Г3-109, миливольтметр типа В3-38 и двухлучевой осциллограф типа C1-69.
Упрощенная схема универсального стенда показана на рис.20. Генератор выполнен на кремниевом сплавном транзисторе П302 с проводимостью р-n-р типа, включенном по схеме с общим эмиттером. Транзистор П302 значительно отличается по параметрам от мощных генераторных ВЧ биполярных транзисторов. Он выбран только с той целью, чтобы в диапазоне относительно низких частот (от 1 до 100 кГц), перекрываемом типовым звуковым генератором, можно было наблюдать эффекты, свойственные работе транзистора в диапазоне низких, средних и высоких частот.
В коллекторной цепи транзистора предусмотрена смена согласующе -фильтрующих цепей, изменение характера и величины сопротивления нагрузки с помощью переключателей соответственно S3, S4 и S5.
34
35
В данной лабораторной работе исследуется работа ГВВ при коротком замыкании по высокой частоте в коллекторной цепи, а также при непосредственном включении нагрузки в коллекторную цепь и при включении нагрузки в параллель с резонансным колебательным контуром, что соответствует положениям 1,4 и 2 переключателя S3 на рис.20. Схемы соединений, осуществляемых переключателем S3 в этих положениях, показаны на рис.21. В двух последних случаях рассматривается работа генератора на чисто активное сопротивление нагрузки (переключатель S4 в положении 1).
Схема питания коллекторной цепи параллельная. Напряжение питания Ек регулируется в пределах от 0 до 30 В. В генераторе предусмотрена возможность подачи в коллекторную цепь (с помощью переключателя S2) напряжения от дополнительного звукового генератора (3Г №2) для осуществления коллекторной модуляции.
В о входной цепи в качестве источников возбуждения используются звуковые генераторы. Предусмотрена возможность изменения схемы цепи возбуждения с помощью переключателя S1. В положении 1 возбуждение подается через сопротивление Rг=2 кОм, что обеспечивает возбуждение транзистора гармоническим током базы на частотах от 1 до 100 кГц. В положении 2 напряжение возбуждения подается через Rг меньшей величины (0,27 кОм), что позволяет обеспечить на частоте 50 кГц большую величину коллекторного тока при сохранении возбуждения гармоническим током базы. В этом положении возбуждение может подаваться одновременно и с генератора ЗГ №2 через такое же сопротивление Rг = 0,27кОм, что позволяет исследовать работу ГВВ в режиме усиления двухтонового сигнала. В положении 3 подключается только генератор ЗГ №1 через сопротивление Rг еще меньшей величины (0,15кОм), что дает возможность подавать на транзистор возбуждение еще большей амплитуды. Такая амплитуда необходима, в частности, при исследовании ключевого режима работы генератора.
36
Между базовым и эмиттерным выводами транзистора включено шунтирующее сопротивление Rд = 1кОм, величина которого выбрана из условия равенства постоянных времени эмиттерного перехода в открытом и закрытом состояниях. На этом сопротивлении за счет протекания постоянной составляющей базового тока Iб0 образуется автоматическое запирающее смещение на базу, которое совместно с внешним отпирающим, регулируемым в пределах от 0 до -1 В, определяет положение рабочей точки транзистора. Как показано в 4, такое комбинированное смещение на базу обеспечивает угол отсечки коллекторного тока постоянный и близкий к 90° при изменении возбуждающего тока в широких пределах.
На передней панели универсального стенда установлены приборы, измеряющие постоянные токи (Iб0, Iк0) и напряжения (Еб, Ек ) транзистора. Формы импульсов напряжений и токов на базе и коллекторе транзистора и на нагрузке генератора можно контролировать с помощью осциллографа. Для этого на передней панели стенда имеются соответствующие клеммы напряжений а „uб”, „uк”, „uн”, а для измерения токов „iб” и „iк” включены измерительные сопротивления Rизм2 =Rизм3 = 3,6 Ом с соответствующими клеммами. Поскольку сопротивление Rизм1 в сумме с Rизм2 составляет величину 10 Ом, по результатам измерения милливольтметром напряжения на (Rизм1 +Rизм2) удобно контролировать величину амплитуды тока возбуждения. При этом необходимо помнить, что милливольтметр измеряет действующее (эффективное) значение напряжения. Подключая милливольтметр к клеммам „uк”, „uн” можно измерять напряжение на коллекторе транзистора и на сопротивлении нагрузки. На переднюю панель выведены также клеммы „UГ1” , „UГ2” и „UΩ”, к которым подключаются генераторы ЗГ №1 и ЗГ №2. Их напряжения можно контролировать внешним вольтметром.
приборов (инструкции по работе с измерительными приборами имеются в лаборатории).