13244

Дослідження двокаскадного транзисторного підсилювача

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Лабораторна робота №6 Тема: Дослідження двокаскадного транзисторного підсилювача Мета: Дослідження амплітудних і частотних характеристик двокаскадного підсилювача Прилади й елементи Осцилограф Біполярні транзистори 2N2712 Джерело постійної ЕРС Джерел...

Украинкский

2013-05-11

710.5 KB

28 чел.

Лабораторна робота №6

Тема:  Дослідження двокаскадного транзисторного підсилювача

Мета:  Дослідження амплітудних і частотних характеристик двокаскадного підсилювача

Прилади й елементи

Осцилограф

Біполярні транзистори 2N2712

Джерело постійної ЕРС

Джерело змінної ЕРС

Резистори, конденсатори

Вольтметри

Теоретичні відомості

Підсилювач це пристрій, що здійснює однозначне і безперервне перетворення електричних сигналів малої величини в сигнали значно більші за величиною. Підсилювачі широко застосовуються при вимірюванні електричних і неелектричних величин, для контролю і автоматизації технологічних процесів, вимірювань і т.д.

Будь-який підсилювач, структурна схема якого зображена на рис.6.1, має вхідний і вихідний ланцюги, до яких підключається джерело сигналу EГ, пристрій навантаження RН, джерело живлення ИП і підсилювальний елемент УЕ (транзистор, мікросхема). Процес підсилення пов'язаний з перетворенням енергії джерела живлення в енергію вихідного сигналу підсилювача.

Рис.6.1.

Коефіцієнт підсилення по напрузі К0, в загальному випадку є комплексною величиною, оскільки вхідні і вихідні сигнали змінні. На практиці часто записують К0 у вигляді відношення модулів (амплітуди, діючих значень) вихідного і вхідного сигналів:

     .

Амплітудна характеристика (рис.6.2) визначає залежність амплітуди вихідної напруги підсилювача від зміни амплітуди напруги на вході Um.вих = f(Um.вх). Лінійна ділянка аб відповідає пропорційній залежності цих напруг, які зв'язані між собою коефіцієнтом підсилення підсилювача К0, постійним на цій ділянці. Ділянка аб є робочою ділянкою підсилювачів. Графічна залежність амплітудної характеристики, що знаходиться вище за точку б є нелінійною і не використовується при роботі підсилювачів.

Рис.6.2.

Амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) підсилювача відображає залежність модуля коефіцієнта підсилення К0 від частоти вхідного сигналу f. На рис.6.3 приведена найбільш розповсюджена АЧХ підсилювачів. На ній можна виділити робочу область підсилювача, що лежить між верхньою fВГ і нижньої fНГ граничними частотами підсилювача, в якій коефіцієнт  К0 постійний.

 Як правило,  вимірюють величину  , де К0 - коефіцієнт підсилення на середніх частотах.

Область частот  f = fВГ- fНГ  називається смугою пропускання підсилювача.

У більшості підсилювачів f = (105 - 107)Гц,  і тому вони називаються широкосмуговими.

Рис.6.3.

Багатокаскадні підсилювачі застосовуються для отримання великого коефіцієнта підсилення. Структурна схема підсилювача приведена на рис.6.4, і містить n однокаскадних підсилювачів (наприклад із загальною базою).

Рис.6.4.

Коефіцієнт підсилення такого підсилювача дорівнює:

    

Між каскадами підсилювачів ввімкнено конденсатори СС1, СС2, ... , СCn,  що виключають їх взаємний вплив за постійним струмом. Міжкаскадний зв'язок називається RC зв'язком, де R приймається як вхідний опір наступного каскаду підсилювача.

 Розглянемо вплив ємності СC1 на амплітудно-частотну характеристику підсилювача. Згідно II закону Кірхгофа для електричного ланцюга міжкаскадного зв'язку можна записати рівняння   , що є векторною сумою (рис.6.5).

  

          

                                     Рис.6.5.                                                                             Рис.6.6.

Оскільки вихідна напруга  першого каскаду визначається характеристиками цього каскаду, то для ланцюга міжкаскадного зв'язку вона постійна   Нехай величина ємності   зростає, ХС1=1/СС1 – падає,   також зменшується, останнє приводить до збільшення   (рис.6.6) і загального коефіцієнта підсилення  .

Умовно можна представити цей процес за допомогою діаграми :

      ХС1         .

Оскільки збільшення   істотно впливає на зміну ХС1 на низьких частотах, то збільшення коефіцієнта підсилення спостерігатиметься в низькочастотній області амплітудно-частотної характеристики підсилювача (рис.6.7 крива б). При зменшенні   коефіцієнт посилення на низьких частотах падає (рис.6.7 крива а).

Рис.6.7.

Хід роботи

Рис.6.8. Схема проведення дослідів

1. Зніміть амплітудно-частотну характеристику підсилювача КП = f(f)  при uвх=100мкВ.

(Див.  методику зняття амплітудно-частотних характеристик). За одержаними даними побудуйте АЧХ з урахуванням масштабу.

2. Зніміть амплітудну характеристику підсилювача Um.вх = f(Um.вих), при f=100кГц.  

(Див.  методику зняття амплітудних характеристик). За одержаними даними побудуйте амплітудну характеристику з урахуванням масштабу.

Методики проведення дослідів

   Методика зняття амплітудно-частотних характеристик.

При знятті амплітудно-частотних характеристик підсилювальних пристроїв необхідно змінювати частоту вхідного сигналу при незмінній його амплітуді. Для цього відкриваємо діалогове вікно функціонального генератора і задаємо вхідний сигнал синусоїдної форми.

Далі встановлюємо необхідну амплітуду сигналу на вході (наприклад, Amplitude 1 mV) і його частоту (наприклад, Frequency 5kHz). Натиснувши в правому верхньому кутку клавішу  , вимірюємо сигнал на вході і виході підсилювача з допомогою відповідних вольтметрів. Обчислюємо коефіцієнт підсилення                      і записуємо його в таблицю А.

Повторюємо дані вимірювання для різних частот вхідного сигналу, заповнюючи таблицю. Характеристики знімаються при двох значеннях конденсаторів зв'язку Сс=1мкФ і Сс=1000мкФ.

        Таблиця А

f (Гц)

1102

1103

1104

1105

1106

1107

1108

КП

Сс=1мкФ

КП

Сс=1103 мкФ

Для зміни ємності конденсаторів зв'язку відкриваємо діалогове вікно конденсаторів і встановлюємо необхідну ємність (наприклад, Capacitance 1мкФ).

    Методика зняття амплітудних характеристик.

При знятті амплітудних характеристик підсилювальних пристроїв необхідно змінювати амплітуду вхідного сигналу при незмінній частоті. Для цього відкриваємо діалогове вікно функціонального генератора і задаємо вхідний сигнал синусоїдної форми.

Далі встановлюємо необхідну частоту сигналу на вході (наприклад, Frequency 5kHz) і амплітуду сигналу (наприклад, Amplitude 1.5 mV).

Натиснувши в правому верхньому кутку клавішу  , вимірюємо сигнали на вході і виході з допомогою відповідних вольтметрів і записуємо покази в таблицю В. Повторюємо дані вимірювання для різних амплітуд вхідного сигналу, обчислюємо коефіцієнти підсилення  , заповнюючи таблицю.

         Таблиця В

Uвх (мкВ)  

   100

   200

   600

  1000

  1400

  1800

  2000

Uвих (В)  

  

КП

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

50509. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА АНТРОПОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ, ПОПАДАЮЩИХ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ В РЕЗУЛЬТАТЕ РАБОТЫ АВТОТРАНСПОРТА 223.5 KB
  Применение этой присадки позволяет сократить потребление топлива но загрязняет атмосферу соединениями свинца. При сжигании в автотранспортных установках топлива в воздух выбрасывается с продуктами сгорания сернистый ангидрид который соединяясь с атмосферной влагой образует сернистую и серную кислоты попадающие в конечном счете в почву и воду. В автомобильных двигателях химическая энергия топлива преобразуется в тепловую а затем в механическую работу. Курчатова подсчитано что во избежание гибельного парникового эффекта нужно...
50511. Теория информационной безопасности и методология защиты информации. Методические указания 2.41 MB
  Защита ПО от несанкционированного использования с помощью электронных ключей HSP Защита ПО от несанкционированного использования с помощью электронных ключей HSP Цель Познакомиться на практике с методами и средствами программно-аппаратной защиты программ и данных на примере электронных ключей HSP. Научиться программировать под электронные ключи HSP с использованием PIфункций для защиты программ от НСД. Программно-аппаратные средства Компьютерная лаборатория с ЛВС; электронные ключи HSP: HSP4 Stndrd HSP4 Memo HSP4 Time HSP4 Net;...
50512. АРХИВИРОВАНИЕ ДАННЫХ. РАБОТА С АРХИВАТОРАМИ КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 159 KB
  Наиболее известные архиваторы Название Описание 7ZIP http: 7zip. Он поддерживает ZIP 7z RR CB GZIP BZIP2 и TRархивы. Степень сжатия которая достигается этим архиватором чрезвычайно высока при использовании родного формата 7zip но при использовании опций обычного ZIPформата степень сжатия меньше. LZip Мощная программа для работы как с Zipфайлами так и с архивами других форматов всего 35 и компрессирование разных форматов.
50513. Изучение затухающих электромагнитных колебаний в колебательном контуре с помощью осциллографа 519.5 KB
  Цель работы: Изучение с помощью электронного осциллографа электромагнитных колебаний возникающих в колебательном контуре содержащем индуктивность емкость и активное сопротивление; изучение условий возникновения затухающих колебаний в контуре; расчет основных физических...
50514. Использование СУБД ACCESS для публикация данных в Web 58 KB
  Результат создания страницы доступа к данным просмотреть в Web – броузере. Статические HTMLстраницы Такая Webстраница содержит некоторые неизменяемые данные полученные путем преобразования данных таблицы или запроса CCESS в документ формата HTML. При создании такой страницы создается один документ для каждой таблицы формы или страницы отчета CCESS.
50515. Создание запроса к внешним источникам данных 109.5 KB
  Регион адрес Город адрес Улица адрес Предприятие Статус предпр. Регион адрес Город адрес Улица адрес Семестр Учебный год Задолженность экзамены Задолженность зачеты Задолженность оплата Пол Задание 2.
50516. Безопасность систем баз данных. Методические указания 200 KB
  Методические указания к лабораторным работам по дисциплине Безопасность систем баз данных Для студентов специальности 090105 Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем Ижевск 2007 УДК. Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплине Безопасность систем баз данных для студентов специальности 090105 – Комплексное обеспечение безопасности автоматизированных систем Данные методические указания предназначены для проведения...