Название: Электронные цепи и микросхемотехника - Методические указания (Т. П. Петроченко)

Жанр: Технические

Просмотров: 1194


Лабораторная  работа № 3 исследование  однокаскадных  усилителей  на полевых  транзисторах

1. Цель работы

Целью работы является изучение  свойств усилителей с емкостной связью, собранных на полевых транзисторах с управляемым переходом: однокаскадного усилителя по схеме с общим истоком (ОИ) и однокаскадного усилителя по схеме с общим стоком (ОС). Освоение методики расчета и измерения режима по постоянному току. Расчет и измерение частотных и амплитудных характеристик усилительных каскадов.

2. Описание исследуемых схем  

Схема однокаскадного усилителя с ОИ показана на рис. 1. Входной сигнал поступает на затвор транзистора через конденсатор С1. Исходный нулевой потенциал затвора фиксируется с помощью сопротивления утечки Rз. Напряжение смещения затвор–исток в этой схеме равно падению напряжения на резисторе Rи, включенном в цепь истока. Цепь Rи, Си получила название цепи автоматического смещения. Выходное напряжение схемы формируется в цепи стока на резисторе Rс и передается на нагрузку через разделительный конденсатор С2.

 Рис. 1                                                            Рис. 2

 

На рис. 2 приведена схема усилителя с общим стоком. Нагрузка здесь включена в цепь истока через разделительный конденсатор С2. Смещение также автоматическое с помощью резистора Rи, однако потенциал затвора положительный и обеспечивается с помощью делителя R1, R2. Это позволяет увеличить коэффициент передачи  и выровнять диапазон передачи положительных и отрицательных сигналов. Схема отличается от других наличием стопроцентной отрицательной обратной связи по напряжению, что обеспечивает высокое входное и низкое выходное сопротивления.

3. Расчетное задание

Для каждой из двух схем выполнить расчет:

по постоянному току в режиме покоя (определить положение рабочей точки);

по переменному току (найти Ку, граничные частоты, диапазоны входных и выходных напряжений).

 

Таблица исходных данных для расчета

 

Схема

Обозначение элемента

R1

R2

С1

С2

Си

Ес

кОм

мкФ

В

ОИ

51

 

 

0,75

1,3

5,1

0,01

0,25

10,0

15

ОС

 

120

51

6,8

 

12

0,01

0,25

 

15

4. Программа эксперимента

Собрать схему, приведенную на рис. 1, согласно данным таблицы.

Измерить режим работы транзистора по постоянному

току.

Оценив область средних частот, снять амплитудную характеристику усилителя  и определить максимальные входные и выходные сигналы.

Снять частотную характеристику усилителя. Определить коэффициенты усиления по напряжению и току в области средних частот.

Собрать схему, приведенную на рис. 2, согласно данным таблицы. Повторить эксперименты, описанные в п.п. 2-4.

5. Контрольные вопросы

Каковы физические основы работы полевого транзистора?

Нарисовать эквивалентную схему полевого транзистора.

Составить эквивалентные схемы усилителя на полевом транзисторе.

Как выбирается режим работы полевого транзистора?

Как найти параметры схемы замещения полевого транзистора?

Как рассчитать полосу пропускания усилителя?

Дайте сравнительную характеристику схем с ОИ и ОС.

Какие виды обратных связей использованы в исследованных схемах? Как они влияют на характеристики усилителя?

Литература

Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. – М.: Энергия, 1973.

Микросхемотехника: Учеб. пособие. Ч. 2. / Е.А. Подъяков, С.А. Харитонов, В.В. Орлик, С.В. Брованов. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003.