Изучение свойств усилительных каскадов с помощью пакета программ Electronics Workbench

Цель работы: изучение основных свойств простейших усилительных каскадов.

Порядок выполнения работы

1. Изучение свойств дифференциального каскада.

Соберите предложенную на рисунке 20 схему. Транзисторы задайте с учётом таблицы 3, резисторы рассчитайте так, чтобы ток в эмиттерной цепи в миллиамперах был равен номеру бригады, а начальное напряжение на выходах было равно E1/2.

Рисунок 20 – Схема цепи

а. Изучите поведение каскада в режиме усиления парафазного сигнала. При частоте сигнала 10 кГц выберите его амплитуду такой величины, чтобы сохранялся линейный режим работы. Снимите осциллограммы выходных сигналов и объясните поведение каскада. Рассчитайте коэффициент усиления каскада. Увеличивая амплитуду сигнала, добейтесь появления нелинейных искажений и объясните увиденное.

б. Изучите поведение каскада в режиме синфазного сигнала.

Измените схему так, чтобы входной сигнал подавался на оба соединённых входа. Увеличивая амплитуду сигнала, добейтесь появления сигнала на выходах приемлемой амплитуды (чтобы можно было измерить). Рассчитайте коэффициент подавления синфазного сигнала. Не изменяя амплитуду входного сигнала, замените резистор R3 на генератор тока с требуемым по условию током и повторите измерение выходного сигнала. Объясните наблюдаемые изменения коэффициента подавления синфазного сигнала.

2. Изучение свойств каскадов со стабилизацией положения рабочей точки.

Подлежащие изучению каскады предложены на рисунке 21.

а) б)

Рисунок 21 – Схемы стабилизации рабочей точки

Марка транзистора выбирается из таблицы 3.

Питающее напряжение 12 В. Некоторые требования к схемам предложены в таблице 16.

Таблица 16

схема	№ бриг
а	I к=,мА
	U к= , В
б	I к= ,мА
	R3/R4	1,5		2,5		3,5

Рассчитать сопротивления резисторов, собрать схемы и выполнить предложенные ниже эксперименты.

а. Проверьте, соответствует ли положение рабочей точки в статике расчётному значению. Сделайте выводы.

б. Измерьте коэффициент усиления по напряжению на частоте 10 кГц.

в. Измерьте коэффициент усиления в схеме б при условии, что параллельно резистору R4 включен конденсатор, ёмкость которого выбирается из условия: R4*C2 =0,01 сек. Объясните результат.

г. Заменив транзистор или изменив его коэффициент усиления по току раза в два, оцените изменение положения рабочей точки каскада в статике. Сделайте выводы, сравнив результаты с результатами подобного эксперимента в предыдущей работе.

3. Изучение свойств выходного каскада.

Изучаются свойства простого выходного каскада на комплементарных транзисторах (рисунок 22).

Рисунок 22 – Каскад на комплементарных транзисторах

Транзисторы выберите из библиотеки с помощью преподавателя. Подключите функциональный генератор к входу схемы и с помощью осциллографа решите предложенные ниже задачи.

а. Изучите поведение каскада при передаче гармонического сигнала с амплитудой 5 В и частотой 10 кГц, обращая внимание на нелинейность передаточной функции каскада. Объясните результат.

б. Измерьте выходное сопротивление каскада.

в. Изучите поведение каскада при передаче импульсного сигнала, измерив фронты и задержки.

Требования к отчёту по работе

В отчёте должно быть название работы, цель, наименование выполняемого пункта задания, схема эксперимента, результаты в виде копий экрана с определением масштабов по осям, числовые результаты, необходимые при выполнении работы расчётные соотношения, результаты расчётов, выводы как по каждому пункту, так и при сравнении результатов при выполнении нескольких пунктов, если это оговорено заданием. Пункты задания, помеченные звёздочкой, выполняются, если это сочтёт необходимым преподаватель или если студенты захотят это выполнить в добавление к остальным пунктам.