Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Исследование RC–усилителя на биполярных транзисторах

На низких частотах эквивалентная схема выходной цепи каскада имеет вид, изображённый на рис.4

Рис. 4. Эквивалентная схема выходной цепи усилителя в области низких частот

Зависимость коэффициента усиления от частоты имеет следующий вид

(9)

На верхних частотах эквивалентная схема принимает вид, рис.5.

Рис. 5. Эквивалентная схема выходной цепи усилителя в области высоких частот, где С 0 = СВЫХ + СМ + СН

Коэффициент усиления в области верхних частот, без учёта частотных свойств транзистора

(10)

Обобщённая амплитудно-частотная характеристика усилителя имеет следующий вид (рис.6).

Рис. 6. Амплитудно-частотная характеристика RC-усилителя,

где

- нижняя граничная частота усилителя,

- верхняя граничная частота усилителя.

Использование в усилителях каскадов с общим коллектором, имеющих большое входное и малое выходное сопротивление, позволяет согласовывать различные транзисторные каскады. Так как данные каскады не изменяют полярности подаваемого на них сигнала, а их коэффициент усиления близок к единице, то их называют повторителями. Схема эмиттерного повторителя приведена на рис.7.

Рис. 7. Схема эмиттерного повторителя

Параметрами эмиттерного повторителя являются:

входное сопротивление усилителя

вх=R'вхR1,2/(R'вх+R1,2), (11)

где R'вх=h11э+(1+h21э); (12)

выходное сопротивление усилителя

1/Zвых = h22э +(1+h21э) / (Rист+h11э), (13)

где Rист = RГR1,2 / (Rг+R1,2);

Коэффициент передачи напряжения

К = 1- h11э / R'вх (14)

Величина К меньше единицы, но, как правило, близка к ней. Малая входная емкость повторителя и низкое выходное сопротивление обеспечивают широкую полосу пропускания данного каскада.

Домашнее задание

. Ознакомьтесь в лаборатории с макетом усилителя и запишите номиналы всех элементов схемы.

. Для напряжения питания EП = +12В, U КЭ1=U КЭ3 = +5В постройте на семействе выходных характеристик транзистора линии нагрузки по постоянному току для первого и третьего усилительных каскадов и определите h-параметры в рабочей точке.

. Рассчитайте входное и выходное сопротивление первого каскада.

. Рассчитайте входное и выходное сопротивление эмиттерного повторителя.

. Рассчитайте коэффициент усиления напряжения схемы, когда первый усилительный каскад соединён с третьим, а эмиттерный повторитель выключен

. Рассчитайте коэффициент усиления схемы с включением между первым и третьим каскадами эмиттерного повторителя.

. Рассчитайте нижнюю и верхнюю граничные частоты первого усилительного каскада, если сопротивлением нагрузки является входное сопротивление эмиттерного повторителя. Транзистор КТ315 характеризуется емкостью коллекторного перехода 7 пФ.

Описание лабораторного макета

Исследуемая схема, (рис.8), представляет собой трёхкаскадный усилитель, собранный на транзисторах КТ315. Первый и третий каскад собраны по схеме с общим эмиттером, второй каскад - эмиттерный повторитель. Тумблерами SA1и SA2 можно включить три каскада последовательно или соединить первый и третий каскад, исключив эмиттерный повторитель. Высокое сопротивление источника сигнала для эмиттерного повторителя имитирует конденсатор С2

Работа усилителя без искажений обеспечивается при условии: Перейти на страницу: 1 2 3

Другие статьи по теме

Методы стабилизации коэффициента усиления оптических усилителей В настоящее время оптоволоконные сети являются самым перспективным видом информационных сетей, что обусловлено множеством их преимуществ. В то время как одна из проблем коаксиальных кабе ...

Механизмы фотоаппарата В современном мире фотография является средством информирования людей о событиях в мире, средством научных исследований, видом искусства. Изобретение фотографии относится к 1839году. Че ...

Микропроцессорная система управления объектом Микропроцессорные и информационно-управляющие системы, в настоящее время, стали одним из наиболее дешевых и быстрых способов обработки информации. Практически ни одна область современно ...