Анализ режима покоя

Лабораторная работа № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА ОЭ

Выполнили: студенты 3 курса группы З-8202

отделения Автоматизации технологических процессов и производств

Данилов П. В.

Гусев Е.

Скорюпин В. Д.

Научный руководитель:

Стукач О. В.

2013г.

Исследование усилительного каскада ОЭ.

1. Цель работы: овладение методикой исследования частотных свойств усилительного каскада в программно-аппаратной среде NI ELVIS.

2. Ход лабораторной работы:

· Собрали на макетной плате часть схемы усилительного каскада (рисунок 1.), обеспечивающая режим работы транзистора по постоянному току.

Рисунок 1. Схема для исследования режима покоя транзистора. Сопротивление R6=2,4кОм.

· Последовательно измерили с помощью цифрового вольтметра напряжение питания схемы (а), а также напряжения на коллекторе (б), базе (в) и эмиттере транзистора (г).

а)Uвх=8,9 В. б)Uк=5,1В.

в)Uб=1,6 В. г)Uэ=1 В.

· Рассчитали падение напряжения на коллекторном сопротивлении:

· Определили значение напряжения между коллектором и эмиттером транзистора Uкэ:

2.2.2. Экспериментальное определение:

· Собрали схему усилительного каскада ОЭ, изображенную на рисунке 2, установив режим холостого хода.

Рисунок 2. Схема усилительного каскада ОЭ. При использовании Bode Analyzer вход FUNC OUT необходимо присоединить с ACH1+.

· Активизировали функциональный генератор FGEN. Установили частоту гармонического сигнала 56,86 Гц и рассчитанное значение входного сигнала.

· Активизировали осциллограф в режиме открытого входа. Определили значение выходного сигнала (Рисунок 3.).

Рисунок 3. Временные диаграммы входного и выходного напряжения (без нагрузки).

· Подключили сопротивление нагрузки. Проделали аналогичные действия. Определили значение выходного сигнала (Рисунок 4.).

Рисунок4. Временные диаграммы входного и выходного напряжения (с нагрузкой RL).

Вывод: как видно из графиков, полученные в эксперименте значения принимают значения близкие к полученным в теоретических расчетах. Также видно, что при подключении нагрузки, амплитуда выходного напряжения уменьшается, что согласуется с теоретическими расчетами.

2.3. Исследование АЧХ и ФЧХ усилительного каскада ОЭ.

2.3.1. Получение характеристик базового варианта:

· В схеме усилительного каскада, изображенной на рисунке 5, нагрузку RL подключили через конденсатор C4, а конденсатор нагрузки C6 должен быть отключен.

· При использовании анализатора Боде на макетной плате гнездо FUNC OUT генератора FGEN подключили к входу исследуемой схемы и к каналу ACH1+. Выход схемы подсоединили к каналу ACH0+.

· Вызвали из меню NI ELVIS анализатор Боде и установили начальное значение частоты 5 Hz, конечное значение частоты 35 kHz и число шагов за декаду изменения частоты-5.

· Запустили программу кнопкой запуска Run, получили характеристики (Рисунок 5).

.

Рисунок 5. АЧХ и ФЧХ базового варианта.

2.3.2. Исследование изменений характеристик каскада из-за влияния выходного разделительного конденсатора:

· В схеме усилительного каскада, изображенной на рисунке 6, вместо конденсатора C4 нагрузку RL подключили через конденсатор C3, а конденсатор нагрузки C6 отключен.

· Вызвали из меню NI ELVIS анализатор Боде и получили характеристики (Рисунок 6)

Рисунок 6. АЧХ и ФЧХ.

2.3.3. Исследование изменений характеристик каскада из-за подключения к выходу каскада дополнительной емкости нагрузки:

· Введем в цепь конденсатор C6 емкостью 47 нФ параллельно нагрузке. Проведем измерения АЧХ и ФЧХ. Результаты показаны на рисунке 7.

Вывод: Значение выходного сопротивления хорошо согласуется с теоретическими значениями.

Дата добавления: 2015-05-06