Исследование усилителя на полевом транзисторе

 

ЦЕЛИ РАБОТЫ

1. Изучить принцип работы усилителя с общим истоком.

2. Определить динамические параметры усилителя.

3. Сделать выводы о достоинствах и недостатках данной схемы.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Усилитель на полевом транзисторе, собранный по схеме с общим истоком (ОИ) управляется входным переменным напряжением затвор – исток U_ЗИ при наличии начального напряжения смещения U_ЗИ0, создаваемого при помощи, так называемого, автоматического смещения, реализованного сопротивлением с цепи истока R_И. Это смещение возникает вследствие падения напряжения на R_И, которое, одновременно, является отрицательным запирающим напряжением для самого транзистора. Кроме начального смещения резистор R_И также вводит в усилитель ООС, стабилизирующую его работу.

Данная усилительная схема работает следующим образом. Переменная составляющая напряжения затвор – исток создает переменную составляющую тока стока, которая вызывает падение переменной составляющей напряжения на резисторе в цепи стока R_С, формируя, таким образом, переменную составляющую выходного напряжения. Можно показать, что усилитель по схеме с ОИ инвертирует входной сигнал аналогично усилителю по схеме с ОЭ на биполярном транзисторе. Подтягивающий резистор R_П необходим для электрического соединения затвора транзистора с землей.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. Для установления положения рабочей точки следует собрать схему, представленную на рис. 12.1. Задав резистор R_С = 2 кОм, следует изменять сопротивление R_И наблюдая за показаниями вольтметра pV0, пока напряжение на нем не достигнет величины 6 В.

Рис. 12.1 Схема для установления рабочей точки усилителя

 

2. Для рассчета емкости разделительного конденсатора С_Р1 для заданной преподавателем частоты f_min следует использовать формулу:

Входное сопротивление для этой схемы можно считать равным сопротивлению резистора R_П = 10 кОм.

 

3. Для рассчета емкости разделительного конденсатора С_Р2 для той же частоты f_min следует использовать формулу:

Величину R_ВЫХ можно взять равной прибилизительно 2 кОм.

4. Для проверки работы схемы на переменном токе следует выставить уровень входного напряжения так, чтобы осциллограмма выходного напряжения имела синусоидальную форму (см. рис. 12.2).

5. Измерение динамической величины R_ВЫХ производится также, как в предыдущих работах; данные для построения внешней характеристики следует занести в табл. 12.1.

Рис. 12.2 Схема для исследования усилителя на переменном токе

 

Табл. 12.1 Данные для построения внешней характеристики UН(IН)
RН, Ом
IН, мА
UН, B

 

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Схема усилителя для постоянного тока.

2. Схема усилителя для переменного тока.

3. Внешняя характеристика усилителя U_Н(I_Н).

4. Расчет параметра R_ВЫХ.

5. Выводы по работе.

ВЫВОДЫ

1. Достоинством усилителей на полевых транзисторах является их большое входное сопротивление, что обеспечивает хорошее согласование с входными каскадами и позволяет существенно снизить емкость входного разделительного конденсатора.

2. Недостатком таких усилителй является невозможность усиления тока.