Московский государственный университет печати

Представленная на рис.5.1 схема усилителя с общим эмиттером на биполярном транзисторе типа p-n-p может использоваться для предварительного усиления низкочастотных аналоговых сигналов в различных системах контроля и управления, которыми оснащается полиграфическое оборудование.

Базовым элементом усилителя является маломощный германиевый (например, МП40) или кремниевый (например, МП115) транзистор, с основными техническими характеристиками которого можно ознакомиться по приведенным ниже данным таблиц и диаграмм.

Назначение: усмиление и генерирование колебаний низких частот в аппаратуре народно-хозяйственного назначения.

Примерные входные и выходные вольт-амперные характеристики транзисторов приведены на представленных диаграммах (см. рис.5.2 ).

Целью работы является определение основных параметров схе мы, характеризующих режим усиления. Исходные данные для расчетов выбираются согласно предложенному варианту задания.

Исходными данными являются сопротивление резистора Rк и напряжение Еп источника питания каскада. Эти данные выбираются из приведенной ниже таблицы в соответствии с предложенным вариантом задания. Вариант задания определяется преподавателем индивидуально для каждого студента.

На основании исходных данных:

- определить линию нагрузки;

- установить диапазон линейного усиления входных сигналов;

- выбрать рабочую точку на линии нагрузки;

- графически выявить экстремальные значения токов и напряжений на входе транзистора (в линейном режиме усиления) и соответствующие им токи и напряжения на его выходе;

- вычислить коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности;

- рассчитать входное и выходное сопротивления транзистора в режиме покоя.

Линия нагрузки определяется графически по двум точкам на осях выходной вольт-амперной характеристики (Еп - на оси напряжений и Еп/Rк - на оси токов).

Диапазон линейного усиления входных сигналов устанавливается точками D и F пересечения линии нагрузки с двумя крайними для нее выходными характеристиками: точка D находится на пересечении с той выходной характеристикой, которая соответствует началу линейного участка (после перегиба) входной характеристики; точка F - на начале линейного участка (после перегиба) выходной характеристики, соответствующей наибольшему для данного варианта току базы.

Рабочая точка усилителя на линии нагрузки (C) выбирается в середине отрезка FD. Выполнение этого условия (наряду с предыдущим) обеспечивает отсутствие искажений формы входного сигнала при его усилении.

Экстремальные значения токов и напряжений на входе и выходе транзисторного каскада определяются для каждого варианта проекциями точек F и D на соответствующие оси координат.

Коэффициент усиления каскада по току определяется отношением разностей максимального и минимального значений токов коллектора к токам базы, выявленных при выполнении предыдущего пункта задания. Аналогичным образом рассчитывается и коэффициент усиления по напряжению. Коэффициент усиления по мощности равен произведению коэффициентов усиления по току и напряжению.

Расчет входного и выходного сопротивлений транзистора в режиме покоя осуществляется по закону Ома исходя из координат точки С на входной и выходной вольт-амперных характеристиках соответственно.

К защите необходимо:

- представить отчет с требуемыми по заданию данными, расчетами и характеристиками;

- изучить схему усилителя и принцип его действия;

- знать назначение, принцип действия и функции каждого из элементов схемы;

- подготовиться к вопросам преподавателя по указанным темам.

1. Касаткин А. С., Немцов М. В., Электротехника. Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1999. - 542 с.: ил.

2. Данилов И. А., Иванов П. М., Общая электротехника с основами электроники.- М.: Высшая школа, 2000. - 752 с.: ил.

3. Ибрагим К. Ф., Основы электронной техники. - М.: Мир, 2001. - 398 с.: ил.