Реферат: Однокаскадный усилитель низкой частоты - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Однокаскадный усилитель низкой частоты

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 638 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Лабораторная работа

"Однокаскадный усилитель низкой частоты"

Полянчев С., Коротков Р.


Цель работы: Изучение схемы резистивно-ёмкостного усилительного каскада на биполярном транзисторе и экспериментальное определение основных характеристик усилителей.


Теоретическая часть.


  1. Основные характеристики усилителей


Усилитель осуществляет увеличение энергии управляющего сигнала за счёт энергии вспомогательного источника. Хотя в любом усилителе происходит усиление мощности сигнала, на практике выделяют три группы усилителей: напряжения, тока и мощности. В соответствии с этим делением различают коэффициенты усиления по направлению, по току и по мощности.

Коэффициент усиления по напряжению или, ещё говорят, коэффициент передачи напряжения Ku – это отношение выходного напряжения


?вых=Uвых усилителя к его входному напряжению ?вход=Uвход:

Ku===Ku ej?,


где Ku= - называют амплитудно-частотной характеристикой усилителя, а ?(?)=?2-?1 – фазово-частотной характеристикой.

Аналогично вводятся коэффициенты усиления по току и по мощности:


KI=; KP=.


Одной из важных характеристик усилительного каскада является его амплитудная характеристика: зависимость амплитуды выходного сигнала от амплитуды входного сигнала. На рис.1 приведены частотная (а), фазовая (б) и амплитудная (в) характеристики идеального (пунктирная кривая) и реального (сплошная линия) усилителей.


 

рис.1


На рис. 1а ??=?B-?H называется полосой пропускания усилительного каскада.

Усилительный каскад является элементом некоторой радиотехнической схемы – ко входу усилителя подключается источник сигнала, а к выходу – нагрузка. Для согласования усилителя с названными элементами , а также для анализа работы каскада необходимо знать входное и выходное сопротивление усилителя.

Входным сопротивлением усилителя называется сопротивление между его входными зажимами при воздействии усиливаемого сигнала, т.е.

Zвх=, аналогично выходное сопротивление каскада Zвых=.


2. Задание режима работы транзистора по постоянному току фиксированным током базы в схемах с общим эмиттером


Схема однокаскадного усилителя, пригодного для практического применения, приведена на рис.2.


Рис. 2


Конденсаторы с1 и с2 служат для разделения по постоянному току усилителя и источника сигнала. Сопротивления Rб и Rк требуются для создания необходимых постоянных напряжений между электродами транзистора. При этом абсолютные значения напряжений на том или ином выводе, как правило, не играют существенной роли, важны лишь относительные значения. Только после создания требуемых постоянных напряжений между отдельными электродами транзистора или, как говорят, режима схемы по постоянному току, возможна нормальная работа усилительного каскада.

Для выбора режима работы транзистора необходимо знать семейство его выходных характеристик, т.е. зависимость тока коллектора Iк от напряжения эмиттер-коллектор Uэк, для различных фиксированных значений тока базы Iб. Потребуется, также, величина коэффициента передачи тока базы для выбранного транзистора:

?=.


На рис.3 приведено семейство выходных вольтамперных характеристик (ВАХ) транзистора и нагрузочная прямая.


рис.3


Точки пересечения нагрузочной прямой, уравнение которой задаётся выбором E и Rк, определяют постоянные токи и напряжения в схеме для фиксированного тока базы. На рис.3 выбранные величины помечены звёздочками. Точка B носит название рабочей точки. В окрестности этой точки будут происходить изменения напряжений и токов при подаче на вход усилителя переменного сигнала.

Выбор рабочей точки диктуется получением минимальных нелинейных искажений и максимального динамического диапазона усиления входного сигнала.

Величина напряжения источника питания E определяется заданным значением переменной составляющей Uвых. Так как Uвых=U0вых cos?t, то должно быть E>2 U0вых. Сверху величина напряжения источника питания ограничивается предельно-допустимым значением Uкэ max> E ? (2U0вых+1).

Выбор Rк должен быть сделан так, чтобы рабочий участок нагрузочной прямой не попадал в область недопустимо больших мощностей рассеяния и область электрического пробоя. После того, как выбор F и Rк произведён, следует с помощью сопротивления Rб зафиксировать ток базы Iб*, чтобы рабочей точкой была точка B, удовлетворяющая, как видно из рис.3, требованию минимальных нелинейных искажений и максимального динамического диапазона усилителя. Точке B соответствует Uкэ*= и Iк*=. Найдём значение Rб необходимое для выбранного режима работы транзистора. Эмиттерный переход включен в прямом направлении, коллекторный в обратном.

Обычно в схемах с ОЭ на маломощных биполярных транзисторах Uбэ составляет десятые доли вольта при значениях E единиц вольта, поэтому с большой точностью можно считать


Iб=.


Так как Iк=? Iб, то


Rб====2?Rк.


Окончательно Rб=2?Rк, видно, что Rб зависит от параметра транзистора ?.

Схема с фиксированным током базы требует минимум деталей и отличается малым потреблением тока от источника питания, так как Rб – велико.

Однако, из-за разброса параметров транзисторов (?) при смене транзистора приходится пересчитывать и Rб. Другим существенным недостатком является низкая температура стабильности схемы.

Введение в цепь Эмиттера небольшого по величине сопротивления Rэ, Rэ<к позволяет стабилизировать параметры усилителя (коэффициент усиления Ku становится практически независящим от параметров транзистора, а определяется, в основном, отношением величин Rк и Rэ, Ku=) и позволяет довольно просто производить регулировку величин: Rвх (увеличивается при введении Rэ), KU и Kp (уменьшаются при введении Rэ). Положение рабочей точки практически не меняется (если Rэ<к).


3. Обратные связи в усилителях


Связь, обеспечивающая возвращение части энергии сигнала с выхода усилителя на его вход, называется обратной связью (ОС). Структурная схема усилителя с ОС имеет вид:





Здесь К – усилитель с коэффициентом усиления К; ? – цепь обратной связи; Ux – напряжение обратной связи; Uг – входной сигнал; Uвх – напряжение, управляющее транзистором.

Та часть схемы, которая из Uг и Ux вырабатывает Uвх, называется суммирующим узлом.

Коэффициентом обратной связи называют отношение:


?=.


Если фазы входного сигнала и напряжения обратной связи совпадают, то такая ОС называется положительной, если фазы названных напряжений противоположны – отрицательной. В усилителях реализуется отрицательная обратная связь. Рассмотрим влияние обратной связи на коэффициент усиления усилителя. По определению,


K=; KОС=; ?=.


Используя эти определения, можно записать следующую цепочку равенств


=к(Uг+U?)=к(Uг+ ?Uвых).


Откуда следует

Uвых(1-к?)=кUг


KОС==.


Величину (1- к?) называют глубиной обратной связи.

Из последнего равенства следует, что при отрицательной обратной связи к=-к? и KОС=, т.е., отрицательная обратная связь уменьшает коэффициент усиления.


Практическая часть


Задание 1: Исследовать амплитудную характеристику усилителя Uвых = f(Uвх).

Rк = 1 кОм; Rэ = 100 Ом; R1 = 10 кОм; R2 = 750 Ом; Ср = 1 мкФ; f = 1 кГц.

Таблицы для графика:


Uвх, В

0,18

0,24

0,28

0,32

0,36

0,44

0,52

Uвых, В

1,3

1,9

2,3

2,8

3,2

3,7

4,5


Uвх, В

0,6

0,7

0,76

0,88

1,12

1,3

1,4

Uвых, В

5,2

6,2

6,8

7,8

10

11

11,2


График 1. Зависимость Uвых от Uвх для усилителя


Задание 2: Исследовать зависимость коэффициента усиления Кус от частоты для усилителя.

1) Без конденсатора.

Таблицы для графика:


f,Гц*103

0,14

0,2

0,25

0,3

0,4

0,6

0,8

1

1,2

Кус

8,64

8,54

8,7

8,57

8,5

8,67

8,39

8,83

8,83

f,Гц*103

1,4

1,8

2

4

10

15

20

30

Кус

8,83

8,83

9

9

9

9

9

9,67


f,Гц*103

40

60

80

100

120

160

180

200

Кус

8,79

8,75

9,33

9

9

8,93

8,89

8,85


2) C конденсатором (СЭ = 10 мкФ)

Таблицы для графика:


f,Гц*103

0,14

0,2

0,25

0,3

0,4

0,6

0,8

1

Кус

12,31

14

15,88

19,41

24,12

33,53

43,53

49,51


f,Гц*103

1,2

1,4

1,8

2

4

10

20

30

Кус

52,94

56,47

66,67

69,33

75

80

84,29

89,23


f,Гц*103

40

60

80

100

120

160

180

200

Кус

83,08

88

80

75

74,29

66,67

60

56,57


График 2. Зависимость Кус от f с конденсатором (сверху) и без конденсатора (снизу)

Задание 3: Исследовать зависимость коэффициента усиления от величины сопротивления RЭ для средней частоты (f = 1 кГц).

Таблица для графика:


RЭ, Ом

100

200

470

Кус

49,41

38,89

30,56


Задание 4: Исследовать зависимость коэффициента усиления от величины сопротивления RК для средней частоты (f = 1 кГц).

Таблица для графика:


RК, Ом

1000

470

1500

Кус

40

21,43

62


График 3. Зависимость Кус от RЭ


График 4. Зависимость Кус от RК


Вывод: в данной работе мы ознакомились с принципом построения RC-усилительного каскада, его основными характеристиками и назначением элементов. Были подробно разобраны эквивалентные схемы транзистора и усилителя. Получены основные характеристики транзисторного НЧ-усилителя. Исследовалось влияние сопротивлений эмиттера и коллектора на коэффициент усиления. Расхождений с теорий не наблюдается.


Литература


1. В.Н.Ушаков. ”Основы радиоэлектроники и радиотехнические устройства”. М., «Высшая школа», 1976.

2. Е.И. Манаев. “Основы радиоэлектроники”. М., «Радио и связь», 1985.

1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Владимир Владимирович Путин в свои 62 года настолько здоровый человек, что даже не знает, где находится его районная поликлиника.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Однокаскадный усилитель низкой частоты", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru