Исследование усилительного каскада
На биполярном транзисторе при высоких частотах
Цельработы:исследование влияния изменения параметров реостатного каскада на биполярном транзисторе на его коэффициент усиления, частотные и фазовые характеристики в области высоких частот.
Исследование каскада на биполярном транзисторе на переменном токе включает измерение коэффициента усиления, исследование частотной и фазовой характеристик и определение по ним верхней граничной частоты на заданном уровне. Дополнительный эксперимент включает исследование искажений прямоугольных импульсов и установление связи между этими искажениями и формой частотной характеристики.
Порядок выполнения работы
1. Запустите пакет моделирования электронных схем и загрузите в него модель усилительного каскада с общим эмиттером, рассчитанную предварительно в ходе курсового проектирования. Схема каскада и ее модель, на основании которой проводятся исследования, показаны выше на рис.1,2.
2. Добавьте в схему каскада и ее модель конденсатор, шунтирующий нагрузку, с емкостью, сопротивление которой на верхней частоте по заданию на курсовой проект в 10 раз превосходит сопротивление нагрузки. Снимите частотную характеристику каскада, определите верхнюю частоту сопряжения и коэффициент усиления в среднечастотной области.
3. Для того, чтобы исследовать влияние на частотные характеристики конденсатора, шунтирующего нагрузку, ее емкость нужно изменить в сторону увеличения и в сторону уменьшения в 10 раз. Далее по модели с измененными параметрами снимается частотная характеристика, и делаются выводы о влиянии емкости разделительных конденсаторов на верхнюю частоту сопряжения и коэффициент усиления в среднечастотной области.
|
|
|
4. Для снятия переходных характеристик и исследования влияния на них емкости конденсатора, шунтирующего нагрузку на вход схемы необходимо подать ступенчатый сигнал напряжением, равным амплитуде переменного сигнала на этом входе в соответствии с заданием на курсовой проект. Так как переходной характеристикой по определению является зависимость выходной величины от времени при подаче на вход единичного сигнала, то полученную в ходе моделирования переходную характеристику необходимо масштабировать. По переходной характеристике, полученной в результате моделирования и масштабирования, определяются время фронта и время спада сигнала.
5. Результаты всех экспериментов для двух-трех значений разделительных емкостей сводятся в таблицу, в которую также необходимо ввести расчетные данные, подтверждающие связь между частотными и временными характеристиками каскада. Форма таблицы приведена далее на рис.6.
|
|
|
| № п/п | Емкость Ср1, мкФ | Емкость Cр2, мкФ | Частота сопряжения, кГц | Коэффициент усиления | Время фронта, мс | Спад | Расчетное время фронта, мс |
| 1 | |||||||
| 2 |
В качестве расчетных данных приведено время фронта, которое можно определить по частотным характеристикам в соответствии со следующей формулой
В последней формулеτн = CнRн, τs– определяется параметрами транзистора и в данном случае может быть приравнен к нулю.
Требования к отчету: отчет должен содержать схему исследуемого каскада, схемы моделей, таблицы с результатами экспериментов и расчетов, необходимые расчетные формулы, а также выводы по проделанной работе.
Контрольные вопросы
1. Каковы физические причины появления искажений в области верхних частот (малых времен)?
2. Как и почему искажения в области верхних частот (малых времен) зависят от изменения сопротивления в цепи коллектора (сопротивления нагрузки), если режим работы транзистора остается неизменным?
3. Какими элементами схемы каскада и почему можно пренебречь при описании работы каскада на верхних частотах?
4. Каким образом можно расширить полосу пропускания реостатного каскада в сторону верхних частот?
5. Как связаны искажения частотной характеристики и искажения импульсных сигналов?
Лабораторная работа № 4
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 257; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!