Автор статьи
Валерия
Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
- 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.
Отчёт о работе
Описание схемы лабораторной установки Схема цепи для исследования каскада на ПТ показана на рисунке 1. Рисунок 1 – Схема лабораторной установки Исследуемый усилитель выполнен на полевом транзисторе 2П303Б (аналог2N5556) с p—n-переходом и каналом n-типа. Резистор R3 служит для создания начального напряжения смещения на затворе, определяющего положение точки покоя. Подача напряжения смещения на затвор осуществляется через резистор R2. Поскольку через R2 протекает только ток затвора, не превышающий 10-10…10-12 А, то допустимо считать, что ток затвора отсутствует и смещение полностью определяется падением напряжения на резисторе R3. Резистор R3 создает также ООС по постоянному току, которая стабилизирует ток покоя при изменениях температуры и технологическом разбросе параметров элементов. Резистор R3 может являться элементом отрицательной обратной связи по сигналу (по переменному току), за счёт которой уменьшается коэффициент усиления. Для устранения этой ОС в рабочем диапазоне частот параллельно резистору R3 подключается конденсатор большой ёмкости C3. На входе и выходе каскада находятся разделительные конденсаторы С1 и С2. К внешней нагрузке R4 подключен конденсатор C4, который имитирует влияние ёмкостной составляющей внешней нагрузки. Резистор R1 представляет собой внутреннее сопротивление источника сигнала. С помощью переключателей S1 и S2 выбирается ёмкость С5 или С6, которые вместе с резистором R6 используются как элементы фильтра в цепи питания. Причем, при подключении малой емкости (С6) фильтрующая цепочка может использоваться для коррекции АЧХ в области нижних частот. С помощью переключателей S1, S2 и S3 изменяются параметры выходной цепи схемы. Если переключатели S1 и S2 находятся в положении “выключено”, а S3 — “включено”, то резисторы R5 и R6, соединенные последовательно, образуют элемент связи в стоковой цепи. В этом случае общее сопротивление стоковой цепи по постоянному току возрастает, что приводит к увеличению выходного напряжения.Результаты расчётов
Оптимальное значение ёмкости С6: мкФ Оптимальное значение индуктивности: мГн Формула для расчёта площади усиления: Амплитудно-частотная характеристика каскада Исследование АЧХ каскада на ПТ с ОИ выполняется для трёх случаев:- без коррекции (переключатель S3 замкнут, S1 и S2 – разомкнуты). График АЧХ показан на рисунке 2;
- с НЧ – и ВЧ – коррекцией (переключатель S2 замкнут, S1 и S3 – разомкнуты). График АЧХ показан на рисунке 2;
- без коррекции (переключатель S3 замкнут, S1 и S2 – разомкнуты);
- без коррекции при включении большой емкости фильтра С5 (переключатель S1, S3 замкнуты, S2 – разомкнут;
- с ВЧ- и НЧ-коррекцией (переключатель S2 замкнут, S1 и S3 – разомкнуты).
Переходная характеристика в области больших времён
Переходный процесс в области больших времён (при подаче на вход усилителя длинных импульсов) исследуется для трёх случаев:- без коррекции (переключатель S3 замкнут, S1 и S2 – разомкнуты). Временная диаграмма показана на рисунке 7;
- без коррекции при включении большой емкости фильтра С5 (переключатель S1, S3 замкнуты, S2 – разомкнут). Временная диаграмма показана на рисунке 8;
- с коррекцией при оптимальном значении индуктивности (переключатель S2 замкнут, S1 и S3 – разомкнуты). Временная диаграмма показана на рисунке 9.
Выводы по результатам работы
При выполнении работы было проведено исследование усилительного каскада на ПТ с ОИ. По результатам работы сделаны следующие выводы:- Введение большей ёмкости увеличивает спад вершины импульса;
- Введение коррекции стабилизирует уровень АЧХ в полосе пропускания;
- В отсутствие коррекции максимально достижимый коэффициент передачи больше;
- Задача обеспечения наибольшего усиления при максимально возможной равномерности АЧХ в полосе пропускания может быть решена выбором компромиссного решения.
О сайте
Ссылка на первоисточник:
https://openedu.ru/
Поделитесь в соцсетях: