Материал: Исследование аналоговых каскадов на дискретных элементах методом схемотехнического моделирования. Акимов В.И

(19)

где U_си – напряжение сток-исток в рабочей точке.

(20)

Сопротивление R_д2 необходимо выбрать в пределах от нескольких сотен килоом до нескольких мегаом.

3. Моделирование.

Данный этап выполняется с использованием программы Electronics Workbench 5.12 Professional Edition.

1. Собрать исследуемую схему или воспользоваться уже смоделированной схемой, находящейся в папке «LABrab\LR2».

2. Выбрать транзистор из таблицы в соответствии с индивидуальным вариантом.

3. Установить значения номиналов элементов схемы, рассчитанные в домашнем задании.

4. Провести анализ схемы.

5. Повторить пункты 2-5 для схем, соответствующих варианту домашнего задания.

28

4. Содержание отчета.

Отчет по данной работе должен содержать:

1. Домашнее задание.

2. Схемы исследуемых каскадов с указанием величин элементов.

3. Измеренные данные, рассчитанные величины и таблицы по всем пунктам домашнего задания.

4. Анализ и выводы по каждой группе измерений и всей работе в целом.

5. Контрольные вопросы.

5. Что называется коэффициентом усиления и как зависит его величина от значений элементов схем различных каскадов?

6. Как определить коэффициент усиления нагруженного каскада?

7. Что называют сквозным усилением каскада?

8. Почему стремятся увеличить входное и уменьшить выходное сопротивления усилителей?

9. Целесообразно ли в каскаде ОЭ для повышения входного сопротивления увеличивать R_э и для уменьшения выходного – уменьшать R_к? Какие здесь есть ограничения?

10. Какие режимы работы транзисторного каскада вы знаете? Какой режим используется в усилителях?

11. С какой целью в транзисторном каскаде в цепь базы вводят постоянное смещение?

12. Какие схемы питания транзисторных каскадов существуют?

13. Как обеспечивается положение точки покоя транзистора в каждой из схем питания?

14. Какие причины приводят к нестабильности в работе транзистора под действием температуры?

15. Какие факторы нестабильности следует учитывать в схеме с фиксированным током базы, и какие в схеме с фиксированным напряжением базы? Почему?

16. Как работает схема коллекторной стабилизации и от чего зависит в ней степень стабилизации?

17. То же, для эмиттерной стабилизации.

18. Назовите особенности каскадов ОК и ОБ.

19. Каким образом достигается режим автоматического смещения в каскадах на полевом транзисторе?

29

20. Из каких соображений выбирается величина резистора в цепи затвора, и чем она ограничивается?

21. С какой целью в каскад на полевом транзисторе вводят дополнительное начальное смещение?

Исследование базового каскада (lr2)

Схема с ОЭ

Рис. 13. Схема лабораторной установки

Положение переключателей

Р абота осциллографа.

Входной сигнал – синий (меньший по амплитуде),

выходной – красный (больший по амплитуде).

Справочная информация

Типы БПТ для домашнего задания к лабораторным работам

Приложение 1.

Расчёт электрических параметров типового аналогового каскада (на основе обобщённых параметров БПТ) с

учётом внутреннего сопротивления Z_Г источника сигнала

34

(для схемы эквивалентного генератора напряжения) или проводимости Y_Г источника сигнала (для схемы эквивалентного генератора тока) и сопротивления Z_H (проводимости Y_H) нагрузки.

1. Входная проводимость (сопротивление):

Y_ВХ = , Z_ВХ = 1/ Y_ВХ

2. Выходная проводимость (сопротивл):

Y_ВЫХ = , Z_ВЫХ = 1/ Y_ВЫХ

3. Коэффициент передачи каскада по напряжению:

К_U = .

30

. Работа измерителя АЧХ.

Курсор показывает значение верхней частоты f_ВЕРХ по уровню 3 дБ

Показания встроенных в схему приборов, определяющие параметры каскада по постоянному и переменному току представлены ниже.

Рис. 14. Показание приборов для схемы с ОЭ

31

Схема с ОK

Рис. 17. Схема каскада с ОК и осцилограммы её работы

32

Рис. 18. Работа схемы в режиме ОБ

33

Рис.8.Показание приборов в режиме ОБ

4. Коэффициент передачи каскада по току:

К_I = ,

где ΔY = y₁₁ y₂₂ – y₁₂ y₂₁

Приложение 2.

Расчёт электрических параметров аналогового каскада с ОБ.

R_ВХ = r_Э + r_{б ,} R_ВЫХ = r_K + r_б (1 – ),

К_I = , K_U = ,

K_E = .

35

Расчёт электрических параметров аналогового каскада с ОK.

R_ВХ = r_б + _,

R_ВЫХ = r_Э + (r_б + R_Г) _,

К_I = ,

K_U = ,

K_E = .

Расчёт электрических параметров аналогового

каскада с ОЭ.

R_ВХ = r_б + _,

R_ВЫХ = r_К(1 – α) + r_{Э ,}

К_I = ,

K_U = ,