Исследование усилителя на МОП-транзисторе

ЦЕЛИ РАБОТЫ

1. Изучить особенности работы усилителя на обедненном МОП-транзисторе.

2. Изучить работу усилителя с мощным выходным каскадом.

3. Сделать выводы о применимости данной схемы.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Усилитель на обедненном МОП-транзисторе работает аналогично полевому транзистору с тем отличием, что усилительный режим для возможен как при положительной, так и при отрицательной полярности входного напряжения. Это означает, что на входе такого усилителя возможно отсутствие разделительного конденсатора. Это позволяет осуществить усиление сигнала низкой частоты, для которого емкость разделительного конденсатора может быть весьма значительной.

Для усиления сигнала по току на выходе усилителя на обедненном МОП-транзисторе может быть включен усилитель тока на биполярном транзисторе, реализованный по схеме с ОК. Непосредственное соединение двух каскадов усиления становится возможным благодаря наличию напряжения рабочей точки, равной прибилизително половине напряжения питания, что является приемлемым для нормальной работы усилителя по схеме с ОК. В результате входной низкочастотный сигнал может быть усилен как по напряжению, так и по току.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. Для установления положения рабочей точки усилителя следует собрать схему, представленную на рис. 13.1. Задав резисторы R₁ = 1 кОм и R₃ = 10 кОм, следует изменять сопротивление R₂ наблюдая за показаниями вольтметров pV1 и pV2, пока напряжение на эмиттере VT2 не достигнет величины от 5 до 5,5 В.

Рис. 13.1 Схема для установления положения рабочей точки исследуемого усилителя

2. Для проверки работы схемы на переменном токе следует выставить уровень входного напряжения так, чтобы осциллограмма выходного напряжения имела синусоидальную форму (см. рис. 13.2). При этом частота сигнала должна быть низкой (на схеме рис. 13.2 она равна 10 Гц).

3. После установки требуемого уровня входного напряжения следует изменять споротивление нагрузки, измеряя ток нагрузки и напряжение на ней; результаты измерений следует занести в табл. 13.1 для построения внешней характеристики усилителя. Построение внешней характеристики производится от режима холостого хода (при R_Н = 1 кОм) до величины тока, соответствующей уменьшению напряжения на нагрузке приблизително на 30% от уровня холостого хода.

Рис. 13.2 Схема для исследования усилителя на переменном токе низкой частоты

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Схема усилителя для постоянного тока.

2. Схема усилителя для переменного тока.

3. Внешняя характеристика усилителя U_Н(I_Н).

4. Выводы по работе.

ВЫВОДЫ

1. Применение обедненного МОП-транзистора позволяет произвести усиление сигнала низкой или инфранизкой частоты, поскольку такой усилитель не требует применения разделитеьного конденсатора.

2. Усиление по току может быть достигнуто непосредственным включением на выходе усилительного каскада на МОП-транзисторе усилителя на биполярном транзисторе по схеме с ОК; их непосредственное включение может быть осуществлено, поскольку выходное положение рабочей точки 1-го каскада удовлетворяет входному положению рабочей точки для 2-го каскада.

3. Недостатком исследованной схемы усиления является наличие постоянной составляющей на ее выходе, для устранения которой следует применять специальные устройства (например, фильтры ВЧ).