Исследование стабилизирующих и усилительных каскадов на биполярных транзисторах

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВО РГУПС)

Кафедра «Вычислительная техника и автоматизированные системы управления»

Отчет по лабораторной работе №5

На тему " ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛИЗИРУЮЩИХ И УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ"

Выполнил:

Студент группы АВБ-2-031                                                Линченко С.Ю.

Проверил:                                                                        Карташов О.О.

Ростов-на-Дону

2018

Цель работы:

Исследовать усилительные каскады с целью оценки их свойств и особенностей работы.

Экспериментальное задание.

Усилительный каскад.

Электронный усилитель – это устройство, в котором слабый электрический сигнал управляет передачей гораздо большей энергией от источника питания в нагрузку.

Электронные усилители используются тогда, когда возникает необходимость в усилении слабых электрических сигналов.

[pic 1]

Рис.1.1 Схема усилительного каскада на транзисторе 2N2222

        Представленная на рис.1.1 схема –это схема усилительного каскада на биполярном транзисторе с обратной связью по току, собранная в Proteus и имеющая следующие элементы:

• Источник сигнала V1 со смещением по напряжению 0 В, амплитудой 0.22 В, частотой 100 Гц;
• Конденсаторы С1,С2,С3 с емкостью 1 мкФ, 5 мкФ, 10 мкФ соответственно;
• Резисторы R1,R2,R3,R4,R5,R6 c сопротивлениями 49.9 кОм, 100 кОм, 8 кОм,2 кОм, 40.2 кОм;
• Источник постоянного напряжения BAT1 с напряжением 12 В.

[pic 2]

Рис.1.2 Осциллограмма сигнала схемы (рис.1.1).

• Желтая линия –  входной сигнал;
• Синяя линия –выходной сигнал.

        На схеме (рис.1.1) Uп равно 6 В. Поэтому, чтобы выставить начальную рабочую точку, изменяем сопротивление R2 на 80,5 кОм.

[pic 3]

Рис.1.3 Схема усилительного каскада с установленной начальной точкой

[pic 4]

Рис.1.4 Осциллограмма схемы с заданной рабочей точкой.

        Для данной схемы коэффициент усиления Ку  равен

        Далее необходимо отключить конденсатор С2 и перенастроить источник питания V1, изменив его амплитуду на 1,3 В.

[pic 5]

Рис.1.5 Схема с отсоединенным конденсатором С2

[pic 6]

Рис.1.6 Осциллограмма сигнала после выключения из цепи конденсатора С2

• Желтая линия –  входной сигнал;
• Синяя линия –выходной сигнал.

        На рис.1.6 коэффициент усиления примерно равен 3.3, что несколько меньше, чем теоретический 4.

        Далее необходимо изменить резистор в цепи коллектора.

[pic 7]

Рис.1.7 Схема с измененным R3.

        На рис.1.7 видим, что значение сопротивления R3 теперь 10 кОм. Ку тем самым вырос до 5.

[pic 8]

Рис.1.8 Осциллограмма сигнала после изменения R3.

• Желтая линия –  входной сигнал;
• Синяя линия –выходной сигнал.

        На рис.1.8 видим, что Ку после изменения R3 стал 3.7. Как и до изменения R3, реальный коэффициент усиления меньше теоретического.