Лабораторная работа 4 Исследование усилительного каскада ОЭ
Работа добавлена на сайт samzan.net:
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НИ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Отчет по лабораторной работе №4
ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА ОЭ
Выполнили: студенты 3 курса группы З-8202
отделения Автоматизации технологических процессов и производств
Данилов П. В.
Гусев Е.
Скорюпин В. Д.
Научный руководитель:
Стукач О. В.
2013г.
Лабораторная работа № 4
Исследование усилительного каскада ОЭ.
1.Цель работы: овладение методикой исследования частотных свойств усилительного каскада в программно-аппаратной среде NIELVIS.
2. Ход лабораторной работы:
2.1. Анализ режима покоя.
Собрали на макетной плате часть схемы усилительного каскада (рисунок 1.), обеспечивающая режим работы транзистора по постоянному току.
Рисунок 1. Схема для исследования режима покоя транзистора. Сопротивление R6=2,4кОм.
Последовательно измерили с помощью цифрового вольтметра напряжение питания схемы (а), а также напряжения на коллекторе (б), базе (в) и эмиттере транзистора (г).
а)Uвх=8,9 В.б)Uк=5,1В.
в)Uб=1,6 В.г)Uэ=1 В.
Рассчитали падение напряжения на коллекторном сопротивлении:
Определили значение напряжения между коллектором и эмиттером транзистора Uкэ:
2.2.2. Экспериментальное определение:
Собрали схему усилительного каскада ОЭ, изображенную на рисунке 2, установив режим холостого хода.
Рисунок 2. Схема усилительного каскада ОЭ. При использовании BodeAnalyzer вход FUNCOUT необходимо присоединить с ACH1+.
Активизировали функциональный генератор FGEN. Установили частоту гармонического сигнала 56,86 Гц и рассчитанное значение входного сигнала.
Активизировали осциллограф в режиме открытого входа. Определили значение выходного сигнала (Рисунок 3.).
Рисунок 3. Временные диаграммы входного и выходного напряжения (без нагрузки).
Подключили сопротивление нагрузки. Проделали аналогичные действия. Определили значение выходного сигнала (Рисунок 4.).
Рисунок4.Временные диаграммы входного и выходного напряжения (с нагрузкой RL).
Вывод: как видно из графиков, полученные в эксперименте значения принимают значения близкие к полученным в теоретических расчетах. Также видно, что при подключении нагрузки, амплитуда выходного напряжения уменьшается, что согласуется с теоретическими расчетами.
2.3. Исследование АЧХ и ФЧХ усилительного каскада ОЭ.
2.3.1. Получение характеристик базового варианта:
В схеме усилительного каскада, изображенной на рисунке 5, нагрузку RL подключили через конденсатор C4, а конденсатор нагрузки C6 должен быть отключен.
При использовании анализатора Боде на макетной плате гнездо FUNC OUT генератора FGEN подключили к входу исследуемой схемы и к каналу ACH1+. Выход схемы подсоединили к каналу ACH0+.
Вызвали из меню NIELVIS анализатор Боде и установили начальное значение частоты 5 Hz, конечное значение частоты 35 kHz и число шагов за декаду изменения частоты-5.
Запустили программу кнопкой запуска Run, получили характеристики (Рисунок 5).
.
Рисунок 5.АЧХ и ФЧХ базового варианта.
2.3.2. Исследование изменений характеристик каскада из-за влияния выходного разделительного конденсатора:
В схеме усилительного каскада, изображенной на рисунке 6, вместо конденсатора C4 нагрузку RL подключили через конденсатор C3, а конденсатор нагрузки C6 отключен.
Вызвали из меню NIELVIS анализатор Боде и получили характеристики (Рисунок 6)
Рисунок 6. АЧХ и ФЧХ.
2.3.3.Исследование изменений характеристик каскада из-за подключения к выходу каскада дополнительной емкости нагрузки:
Введем в цепь конденсатор C6 емкостью 47 нФ параллельно нагрузке. Проведем измерения АЧХ и ФЧХ. Результаты показаны на рисунке 7.
Вывод: Значение выходного сопротивления хорошо согласуется с теоретическими значениями.