Технологическая автоматизация

Методы цифровых технологий

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 ...