Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине

Теоритическая часть:

При решении многих инженерных задач возникает необходимость в усилении электрических сигналов. Для этой цели служат усилители, т.е. устройства, предназначенные для усиления напряжения, тока и мощности. В усилителях обычно используют биполярные и полевые транзисторы и интегральные микросхемы.

Биполярный транзистор – это полупроводниковый прибор, является управляемым элементом, который нашел широкое применение в схемах усиления, а также в импульсных схемах. Биполярный транзистор представляет собой трехслойную полупроводниковую структуру с чередующимся типом электропроводности слоев и содержит два p-n перехода. В зависимости от чередования слоев существуют транзисторы типов p-n-p и n-p-n.Функцию усилительного элемента в каскаде выполняет транзистор VT, работающий в активном режиме.
Различают два режима работы усилительного каскада: режим покоя или режим по постоянному току и динамический режим или режим по переменному току. В режиме покоя входной сигнал отсутствует (источник входного сигнала закорочен), в цепях усилительного элемента протекают постоянные токи (постоянные составляющие), при этом конденсаторы заменяются разрывами. Величина постоянных составляющих определяется заданным классом усиления.
Усилительный каскад с ОЭ - является одним из наиболее распро- страненных усилительных каскадов, в котором эмиттер является общим электродом для входной и выходной цепей.
Простейшим усилителем является усилительный каскад. Состав простейшего усилительного каскада:

• 
  УЭ – нелинейный управляемый элемент (биполярный или полевой транзистор);
  
• 
  R – резистор;
  
• 
  E – источник электрической энергии.
  

Усиление основано на преобразовании электрической энергии источника постоянной э.д.с. E в энергию выходного сигнала за счет изменения сопротивления УЭ по закону, задаваемому входным сигналом.
Основные параметры усилительного каскада:

• 
  Коэффициент усиления по напряжению
  

• 
  Коэффициент усиления по току
  

𝐾

• 
  Коэффициент усиления по мощности
  

_.

В зависимости от диапазона усиливаемых частот входных сигналов усилители подразделяют:

• 
  УПТ (усилители постоянного тока) - для усиления медленно изменяющихся сигналов;
  
• 
  УНЧ (усилители низкой частоты) - для усиления сигналов в диапазоне звуковых частот (20-20000 Гц);
  
• 
  УВЧ (усилители высокой частоты) - для усиления сигналов в диапазоне частот от десятков килогерц до десятков и сотен мегагерц;
  
• 
  Импульсные/широкополосные - для усиления импульсных сигналов, имеющих спектр частот от десятков герц до сотен мегагерц;
  
• 
  Узкополосные/избирательные - для усиления сигналов в узком диапазоне частот.
  

По способу включения усилительного элемента разделяют:
В случае применения биполярного транзистора в качестве усилительного элемента:

• 
  С общей базой
  
• 
  С общим эмиттером
  
• 
  С общим коллектором
  

В случае использовании полевого транзистора:

• 
  С общим истоком
  
• 
  С общим стоком
  
• 
  С общей базой
  

2.