Лабораторная работа №№1-3 по дисциплине: Схемотехника телекоммуникационных устройств. цифры 16

Лабораторная работа No1
“Исследование резисторного каскада предварительного усиления на биполярном транзисторе”

Вариант 6
Параметр
h21э 00
Ск, пФ 10
fh21э, МГц 1,5
rбб, Ом 120
E0, В 15
iк0, мА 3


2. Подготовка к работе
2.1. Изучить следующие вопросы курса:
цепи питания и схемы смещения транзисторных каскадов
усиления;
построение и использование нагрузочных прямых резисторного
каскада для постоянного и переменного токов на семействе
выходных статических характеристик;
свойства и особенности каскадов предварительного усиления;
назначение элементов принципиальной схемы резисторного
каскада;
амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) резисторного каскада;
переходные характеристики резисторного каскада;
эквивалентные схемы и линейные искажения в резисторном
каскаде;
расчетные соотношения для резисторного каскада.
2.2. Изучить принципиальную схему усилителя (рисунок 1),
2.3. Для заданной схемы рассчитать следующие параметры усилителя:
Коэффициент усиления по напряжению, сквозной коэффициент
усиления каскада.
Коэффициент частотных искажений каскада на частоте 40 Гц,
обусловленной влиянием емкости в цепи эмиттера Сэ (С5) и
разделительных конденсаторов Ср вх (С1) и Ср вых (С2). Определить
общий коэффициент частотных искажений, вносимых этими
элементами. При этом учесть, что выходное сопротивление
транзистора значительно больше сопротивления в цепи
коллектора R4.
Коэффициент частотных искажений Мв на частоте 100 кГц,
обусловленной динамической емкостью Сбэ дин транзистора и
емкостью нагрузки Сн (С3). Определить общий коэффициент
частотных искажений, вносимых этими элементами.
Время установления переднего фронта прямоугольного импульса
малой длительности (tи = 5мкс). При этом считать, что переходные
искажения в области малых времен определяется выходной цепью
каскада:
tуст = 2,2× Сн× Rэв вых, (2.1)
где Rэв вых – эквивалентное сопротивление выходной цепи каскада,
рассчитанное для диапазона верхних частот.
Спад плоской вершины прямоугольного импульса большой
длительности (tи = 5000мкс). Общий спад плоской вершины
прямоугольного импульса вследствие влияния разделительных
емкостей равен:
D общ = D Ср вх + D Ср вых, (2.2)
Исходные данные: транзистор типа KT 3102А с параметрами: h21э =
200, Ск = 10 пФ, fh21э = 1,5 МГц, rб¢ ¢ б = 120 Ом; напряжение источника
питания E0 = 15В, ток покоя транзистора iк0 = 3мА.
Варианты значений входной (C1) и выходной (С2) разделительной
емкости, а также емкости нагрузки С3, указанные в таблице 2.1,
выбираются по последней цифре пароля
Исходные данные: транзистор типа KT 3102А с параметрами: h21э =200, Ск = 10 пФ, fh21э = 1,5 МГц, rб' б' = 120 Ом; напряжение источника
питания E0 = 15В, ток покоя транзистора iк0 = 3мА.


4 Задание
Для данного усилительного каскада представляет интерес решение трех
основных задач:
4.1. Исследовать логарифмических амплитудно-частотных
характеристик(ЛАЧХ) и фазочастотных (ЛФЧХ) характеристик усилителя
с целью исследования влияния резистивных элементов:
без учета влияния отрицательной обратной связи по переменному
току (при включении большой емкости в цепь эмиттера);
с частотно-независимой обратной связью (без подключения
емкостей в цепи эмиттера транзистора);
с частотно-зависимой обратной связью (при включении малой
емкости эмиттера, являющейся элементом высокочастотной
коррекции).
Пояснить как при заданных частотных искажениях Мв и Мн (по 3 Дб) на
верхней fв и нижней fн рабочих частотах и заданном коэффициенте
усиления на средней частоте К(fср) определить частоты fв и fн.
4.2. Исследование переходных характеристик для вариантов схемы,
указанных в п. 2 и оценка переходных искажений:
Пояснить как по переходным характеристикам определить время
установления фронта импульса tуст (для импульсов малой длительности)
и относительный спад плоской вершины ∆ (для импульсов большой
длительности).
4.3 Объяснить, почему изменяются коэффициенты усиления, причины и
механизм возникновения частотных и переходных искажений и
сформулировать основные выводы по результатам исследования.




Лабораторная работа No 2
Исследование резисторного каскада широкополосного усилителя
на полевом транзисторе
1 Цель работы
Исследовать влияние элементов схемы каскада широкополосного
усилителя на полевом транзисторе с общим истоком на его показатели
(коэффициент усиления, частотные и переходные характеристики,
площадь усиления).
2 Подготовка к работе
2.1. Изучить следующие вопросы курса:
цепи питания полевого транзистора;
назначение элементов принципиальной схемы резисторного
каскада на полевом транзисторе;
принцип действия простой параллельной высокочастотной
коррекции индуктивностью;
площадь усиления: определение и методика измерения по АЧХ;
принцип действия низкочастотной коррекции;
переходные характеристики и искажения в широкополосном
усилителе;
влияние цепей коррекции на переходные характеристики в области
малых и больших времен.
2.2. Изучить принципиальную схему каскада.
2.3. Выполнить предварительный расчет к лабораторной работе:
используя данные принципиальной схемы, рассчитать оптимальные
значения L1 и С6 для получения максимально плоской формы АЧХ в
области граничных частот (fв и fн). Варианты значений выходной
разделительной емкости (С2) и емкости нагрузки С4 указаны в таблице

Вариант 2
С2,нФ 20
С4,пФ 200


4 Задание
4.1 Исследование амплитудно-частотных характеристик:
схемы без коррекции;
схемы с НЧ – и ВЧ – коррекцией.
4.2 Объяснить, как определяется коэффициент усиления по напряжению
на средней частоте, граничные частоты при заданных частотных
искажениях и площадь усиления.
4.3 Пояснить по осциллограммам выходного напряжения как
определяется время установления импульсов малой длительности для
схем
без коррекции;
с ВЧ – коррекцией.
4.4 Объяснить, как по осциллограмме выходного напряжения определить
величину неравномерности вершины импульса большой длительности
для схем:
без коррекции;
с НЧ – коррекцией.


Лабораторная работа No 3
Исследование интегратора и дифференциатора на основе операционного усилителя
1. Цель работы
Исследовать свойства и характеристики схем интегратора и дифференциатора на основе операционного
усилителя (ОУ).
2. Подготовка к работе
Изучить следующие вопросы курса:
свойства и особенности построения схем интегратора и дифференциатора на ОУ;
способы повышения устойчивости схемы дифференциатора на ОУ;
функциональные схемы и характеристики операционных усилителей

4 Задание
4.1 Исследование влияния сопротивления обратной связи R2 на амплитудно-частотную характеристику схемы
интегратора.
4.2 Исследование влияния сопротивления обратной связи R2 на переходную характеристику схемы интегратора.
4.3 Исследование амплитудно-частотных характеристик схемы дифференциатора с выключенным и включенным
резистором R2.
4.4 Исследование переходных характеристик схемы дифференциатора с выключенным и включенным
резистором R2.

Оценка: Зачет
Дата оценки: 01.12.2021

Помогу с вашим вариантом, другой работой, дисциплиной или онлайн-тестом.
E-mail: sneroy20@gmail.com
E-mail: ego178@mail.ru