Схемотехника. Лабораторная работа по дисциплине Схемотехника Выполнил ст гр. Вариант Проверил СанктПетербург 2022 Задание на лабораторную работу
 Скачать 425.16 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ имени проф. М. А. БОНЧ-БРУЕВИЧА» Кафедра электроники и схемотехники Лабораторная работа по дисциплине: «Схемотехника» Выполнил: ст. гр. Вариант Проверил: Санкт-Петербург 2022 Задание на лабораторную работуТема работыИсследование усилительного каскада с общим эмиттером Цель работыНаучиться дистанционно выполнять измерение характеристик схемы с общим эмиттером во временной и в частотной областях; применять методику измерения АЧХ коэффициента усиления каскада с ОЭ по напряжению в широком диапазоне частот с помощью современных цифровых измерительных приборов. Отчёт о лабораторной работеРасчёт коэффициента усиленияОсциллограммы входного и выходного сигналов показаны на рисунке 1.  Рисунок 1 – Осциллограммы сигналов Коэффициент усиления:  Исследование АЧХРезультаты измерения АЧХ приведены в таблице 1. График АЧХ показан на рисунке 2. АЧХ, построенная автоматически, показана на рисунке 3. Таблица 1 – Результаты измерения АЧХ
 Рисунок 2 – АЧХ усилителя (ручная)  Рисунок 3 – АЧХ усилителя (автоматическая) Графики АЧХ на рисунках 2 и 3 имеют одинаковый вид. Верхняя граничная частота полосы пропускания 200 кГц. Исследование искаженийОсциллограммы сигналов на входе и выходе показаны на рисунке 4.  Рисунок 4 – Меандр Результаты измерений приведены в таблице 2.
Компьютерное моделированиеМодель исследуемой цепи в программе Fastmean показана на рисунке 5. АЧХ цепи показан на рисунке 6. АЧХ, полученная путем моделирование в программе Fastmean, отлисается от экспериментальной, поскольку в модели транзистора не учтены параметры реального транзистора.  Рисунок 5 – Модель цепи  Рисунок 6 – АЧХ цепи Контрольные вопросыКонденсаторы C1 и C2 отсекают постоянную составляющую напряжения на входе и выходе усилителя. Влияние на АЧХ оказывает ёмкость коллекторного перехода. Эффект Миллера – увеличение эквивалентной ёмкости инвертирующего усилительного элемента, обусловленное обратной связью с выхода на вход данного элемента при его выключении Аналитическое выражение для коэффициента усиления:  Сопротивление нагрузки прямо пропорционально связано с коэффициентом усиления в области средних частот. Элементом обратной связи является резистор R5. Он создаёт отрицательную обратную связь по напряжению. Глубина обратной связи определяет, насколько изменяется коэффициент усиления каскада при введении ОС. От данного параметра зависят все основные параметры усилителя с ООС, изменение которых происходит пропорционально глубине ОС. При увеличении сопротивления коллекторной нагрузки коэффициент усиления увеличится, и наоборот – при уменьшении сопротивления коллекторной нагрузки коэффициент усиления снизится. На рисунке 7 представлена эквивалентная схема каскада в области низких частот. Она отличается от схемы на средних частотах наличием на входе каскада последовательной резистивно-емкостной цепи с постоянной времени:   Рисунок 7 – Эквивалентная схема в области низких частот Эквивалентная схема в области рабочих частот показана на рисунке 8. На средних частота транзистор работает в линейном активном режиме, поэтом влияние реактивных составляющих не учитывается.  Рисунок 8 – Эквивалентная схема в области средних частот Эквивалентная схема в области высоких частот изображена на рисунке 9.  Рисунок 9 – Эквивалентная схема в области средних частот В области высоких частот все емкостные сопротивления уменьшаются, емкостные сопротивления разделительных конденсаторов С1 и С2, соединенные последовательно, не влияют, а СКЭ, соединенное параллельно, уменьшается и шунтирует Rн. Следовательно, уменьшается коэффициент усиления каскада.  |