Тема: Ознакомится с технологией и классификацией подготовки имс

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
Выполнил студент группы 617-20
Исаков Азиз
Тема: Исследование схемы ОБ-усилителя, изготовленного в БТ
Цель работы: Исследование схемы ОБ усилителя, выполненной в БТ; исследование влияния величины нагрузочного (омического) сопротивления на параметры усилителя.
В схемах источник сигнала может быть подключен к основному или эмиттерному электроду БТ, а нагрузка-к коллекторскому или эмиттерному электроду. В этих случаях третий электрод БТ становится общим для входной и выходной цепей. В зависимости от того, какой электрод транзистора в схемах является общим по сигналу (переменному току), транзистор называют ОЭ, ОБ, ОК-соединениями. Такие схемы называются общим эмиттером (ОЭ), общим основанием (ОБ)li, общим коллектором (УК)li (рис.3.1).
В схеме ОЭ li (рис.3.2) конденсаторы S1 и S2 соединяют каскад усилителя с источником сигнала и нагрузкой на переменном токе и исключают влияние источника сигнала и нагрузки на режим безмолвия БТ (рабочая точка на переменном токе).
Резисторы R1, R2, R3 обеспечивают выбранный режим тишины БТ. Конденсатор S3 служит блокирующим (шунтирующим) конденсатором, за исключением делителя напряжения, который образует резистор R3 в схеме ОЭ или резистор R1, R2 в базовой цепи.
Для анализа электронных схем необходимо знать, как токи и напряжения между электродами БТ связаны между собой, то есть его вольт-амперная характеристика (вах).
При анализе схем уе ли удобно использовать семейства входных и выходных характеристик, приведенных на рис.3.3.
В схемах усиления энергии аналоговых сигналов используется активный режим БТ. В активном режиме эмиттерный переход БТ смещен вправо, а коллекторный-назад.
Для оценки параметров усилителя в режиме “малого сигнала” его принципиальная схема приведена к чертежной схеме на переменном токе. На рисунке представлена схема подключения на переменном токе элементов усилительного каскада с U-образным соединением для низких частот. Здесь БТ обозначается Т-образной эквивалентной схемой.
При анализе каскадов усилителя нас интересуют следующие параметры: коэффициент усиления по мощности КР, коэффициент усиления по напряжению КУ, коэффициент усиления по току К1, входное сопротивление в диапазоне низких частот каскада усилителя РКИР и выходное сопротивление РЧИКИР. При низких частотах (в квазистатическом режиме) коэффициент усиления БТ по току и п-n переходов не учитывают изменения частоты паразитных емкостей. Емкости конденсаторов S1, S2 и S3 берутся такие большие (МКФ), что их сопротивление на рабочих частотах можно не учитывать. Это также относится к EC источника питания потому что конденсатор Sf шунтируется от источника питания переменным током.
Резисторы R1 и R2 на рисунке 5.1, RC и RU соединены параллельно, как резисторы, и они обозначены R11=R1 R2 и RCU=RC RU в эквивалентной схеме на рисунке 5.4.

a) b) v)
Рисунок 5.1. В схеме ОЭ (a), ОБ (b) и ОК (v)
схемы каскадов усилителей.

Рисунок 5.2. Схема исследования каскадов усилителя в схемах ОЭ , ОБ и ОК.
Применяя к эквивалентным схемам каскадов усилителя определенные методы анализа электрических цепей (например, метод контурных токов), можно получить выражения, определяющие параметры схемы: Схема не усиливает по напряжению (K_U<1), а схема ОБ не усиливает по току (K₁<1). Поскольку схема ОЭ усиливает как по напряжению, так и по току (K_U<1, K₁<1), она обеспечивает наибольшее усиление по мощности. Входное сопротивление схемы УК (Rвход) является наибольшим, а УФ-схема-наименьшим. Наконец, выходное сопротивление цепи УК (Rвых) ОЭ будет иметь наименьшее значение по сравнению с выходными сопротивлениями цепей с ОБ-соединением.
Верхняя предельная частота диапазона частот каскада усилителя БТ будет зависеть от параметров транзистора f_T, значения нагрузки, внутреннего сопротивления (RG) источника сигнала и схемы подключения транзистора. Если внутреннее сопротивление источника сигнала очень мало (R_G→0), схема CU обладает наилучшими высокочастотными характеристиками, в то время как схемы EU и This в этом случае имеют примерно одинаковый f_T. Они получают более высокий балл. (R_G →∞) в случае ЭУ верхняя граница частотного диапазона схемы составляет. Более высокое значение уменьшается, в то время как каскад усилителя ОБ увеличивается. В этом случае, если схема стрелки
по значениям f_T ОЭ приближается к схеме.

1. 
   b)
   

Рисунок 5.3. Усилительный каскад в схеме ОЭ семейство входных (а) и выходных (б) характеристик

Рисунок 4. Схема эквивалентности каскада усилителя в схеме ОЭ.

Описание макета

Принципиальная схема схемы, представленная на рисунке 5.2, дает возможность реализовать любое из трех различных соединений транзистора.
Для осуществления соединений необходимо в определенном порядке изменить положение разъемов, определить клеммы (наконечники) схемы, служащие входами и выходами. Использование таблицы в таких случаях создает удобство.
Таблица 5.1

схема	Состояние разъемов вход в схему U1-2 U3-4 U5-6 U7-8
ЭО	1 4 6 7 вход 2
БО	2 4 6 7 вход 1
КО	1 3 5 8 вход 2

Нагрузки с различными значениями (R7-R10) добавляются в схему с помощью разъема U12-15. Резисторы R4 и R6, последовательно включенные во входную цепь усилителя, служат для измерения входного тока. Эти резисторы действуют как внутреннее сопротивление источника сигнала RG при оценке частотных характеристик усилителя путем подачи входного сигнала на клеммы “вход N1” и “вход N2”. Мачта питается от стабилизированного источника питания с выходным напряжением 10В.

В макете используется германиевый, маломощный, низкочастотный транзистор МР 42. Из его параметров рабочее напряжение U=(30..50) V, коллекторная емкость SC=30 ПФ, максимальная мощность R_MAX=200 МВт.
Параметры других элементов схемы следующие:
R1=1 kOm, R2=11 kOm, R3=5.1 kOm, R4=3.6 kOm, R5=3.6 kOm, R6=47 kOm, R7=20 Om, R8=510 Om, R9=3.6 kOm, R10=10kOm, S₁=S₂=S₃=20 mkF.