Практическая работа № 6

Тема. Исследование работы усилительного каскада

Цель: Исследование работы схем транзисторных усилителей средствами программного пакета EWB.

Ход работы.

Рассмотрим выполнение работы на примере моделирования трехкаскадного транзисторного усилителя.

Собираем в программе следующую схему:

В качестве источника сигнала берём элемент “AC Voltage Source” (источник переменного напряжения). Для помещения его на схему достаточно перейти в окно Passive, поместить на необходимый элемент (в нашем случае источник напряжения) курсор, нажать на левую кнопку мыши и перетащить элемент в свободное место окна Circuit. То же самое надо сделать со всеми элементами, которые необходимы нам в схеме – 11 резисторами и 3 конденсаторами (из набора Passive), 3 транзисторами (набор Active), батареей на 16 вольт(набор Passive) и, конечно, основным элементом – «землёй». Для того, чтобы соединить элементы между собой, достаточно провести мышкой линию между ними. В случае необходимости объект можно повернуть с помощью комбинации клавиш Ctrl-R. Чтобы ввести параметры элемента, достаточно дважды щёлкнуть на нём мышкой.

Для измерения характеристик созданного прибора надо ввести в схему измерительный прибор. Для наших целей лучше всего подходит обыкновенный осциллограф. Один из его каналов подключаем ко входу схемы, выделяем соединение синим цветом (смысл объяснён позже). Второй канал подключаем к выходу усилителя, выделив соединение красным цветом.

Для начала эксперимента достаточно щёлкнуть тумблером в правом верхнем углу экрана. На экране осциллографа (рис 2.2.5.2) видим две синусоиды: одну – синего, другую- красного цвета, что по ранее принятым нами обозначениям соответствуют входному и выходному сигналам нашего устройства (вот зачем мы раскрашивали соединения «осциллограф – вход усилителя» и «осциллограф – выход усилителя»

Задания для выполнения.

При выполнении заданий необходимо подобрать номиналы резисторов, а также оптимальное сочетания транзисторов, постоянно отслеживая эффективность производимых изменений по состояниям входного и выходного сигналов, искажениям и т.д.

Изменяя настройки в меню Circuit/Analysis Options, можно подобрать такую конфигурацию системы, которая будет наиболее удобна для исследования именно этой схемы.

Вариант 1.

Выполнить исследование работы схемы транзисторного усилителя по схеме с общим эмиттером.

Вариант 2.

Выполнить исследование работы схемы транзисторного усилителя по схеме с общим коллектором.

Вариант 3.

Выполнить исследование работы схемы транзисторного усилителя по схеме с общей базой.

Вариант 4.

Выполнить исследование работы схемы многокаскадного усилителя с последовательной ООС.

Вариант 5.

Выполнить исследование работы схемы многокаскадного усилителя с параллельной ООС.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Что такое усилитель?

2. Поясните принцип усиления.

3. Какой каскад (ОЭ, ОБ, ОК) не обладает усилением по току?

4. Какой каскад (ОЭ, ОБ, ОК) обладает максимальным усилением по току?

5. Какие сигналы получаются на выходе фазоинверсного каскада?

6. Назовите достоинства и недостатки трансформаторного фазоинверсного каскада.

7. Назовите виды обратной связи.

8. Как влияет отрицательная обратная связь на коэффициент усиления и его стабильность?

9. Как определяется глубина отрицательной обратной связи?

Содержание отчета.

9. Тема.

10. Цель.

11. Ход работы (схема исследования в EWB, показания осциллографа и вольтметра, пояснения по схеме и выводы по результатам.)

12. Ответы на контрольные вопросы.

Практическая работа № 7

Тема. Исследование работы мультивибратора с УНЧ

Цель работы: Построение схемы и изучение принципа работы мультивибратора на ОУ.

Краткие теоретические сведения

Мультивибратор — релаксационный генератор сигналов электрических прямоугольных колебаний с короткими фронтами. Термин предложен голландским физиком ван дер Полем, так как в спектре колебаний мультивибратора присутствует множество гармоник — в отличие от генератора синусоидальных колебаний («моновибратора»). Впервые мультивибратор был описан Икклзом и Джорданом в 1918 году.

Рисунок 1 – Схема мультивибратора на транзисторах

Мультивибратор является одним из самых распространённых генераторов импульсов прямоугольной формы, представляющий собой двухкаскадный резистивный усилитель с глубокой положительной обратной связью. В электронной технике используются самые различные варианты схем мультивибраторов, которые различаются между собой по типу используемых элементов (ламповые, транзисторные, тиристорные, микроэлектронные и так далее), режиму работы (автоколебательный, ждущие синхронизации), видам связи между усилительными элементами, способам регулировки длительности и частоты генерируемых импульсов и так далее.

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему мультивибратора на ОУ, изображенную на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема для исследования мультивибратора на ОУ

2. Установить значения параметров элементов в соответствии со схемой (рекомендуется использовать полученные при расчете).
3. Включить схему.
4. Развернуть и настроить осциллограф, изменяя чувствительность и длительность развертки. На экране можно наблюдать изменение напряжения на конденсаторе и выходной сигнал (рисунок 3)

Рисунок 3 – Осциллограммы напряжения на конденсаторе и выходного сигнала
5. Используя показания осциллографа рассчитать параметры выходного импульсного сигнала..
6. Изменяя значения сопротивления резисторов R1 и R2, а затем емкости конденсатора С1, проследить за изменениями выходного сигнала.