Загальна інформація
Застосування
Принцип транзисторного підсилювального каскаду застосовують у транзисторному радіоприймачі для підсилення прийнятого сигналу.
Інша інформація (1/3)
Попередні знання
Треба знати, як в електричному колі вимірюють дві величини - силу струму й напругу.
Принцип
На простому електричному колі демонструють принцип дії транзисторного підсилювача.
Інша інформація (2/3)
Навчальна мета
Після виконання досліду учні мають уміти правильно вживати поняття робочої точки у відповідному зв'язку з транзистором.
Завдання
Треба показати, як невдале положення робочої точки транзисторного підсилювального каскаду впливає на підсилювальну дію і як робочу точку можна стабілізувати щодо змін напруги живлення.
Інша інформація (3/3)
Емітерний резистор створює негативний зворотний зв'язок за струмом. Підсилений струм емітера створює на емітерному резисторі спад напруги, через який зменшується напруга на базі. Тому і зміни напруги живлення, і сигнальні напруги призводять до менших змін напруги на колекторі.
Щоб дістати неспотворені вихідні напруги з максимальною амплітудою, робочу точку треба встановити на такій напрузі колектора, яка приблизно дорівнює половині напруги живлення.
Завдяки цьому напруга на колекторі під час керування сигнальною напругою може змінюватися в бік більших і менших значень приблизно однаково. Якщо робоча точка зміщується, наприклад, при зміні напруги живлення або температури, то вихідна напруга швидше обмежується в додатній або у від'ємній ділянці напруг.
Наведені тут виміряні значення залежать від індивідуальних властивостей використаного транзистора.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Обладнання
Складання та виконання
Складання (1/2)
Дослід 1:
Склади дослід відповідно до рисунків. Зверни при цьому увагу на те, щоб виводи маси осцилографа й функціонального генератора були з'єднані між собою.
Виконання (1/3)
Виконання (1/2)
- Виміряй напругу на колекторі вольтметром. Для цього встанови .
- Встанови на блоці живлення напругу . Потенціометром встанови напругу колектор-емітер .
- Виконай на осцилографі такі налаштування: Канал 1: коефіцієнт відхилення AY1=2V/Div Канал 2: коефіцієнт відхилення AY2=5mV/Div Коефіцієнт розгортки 1 ms/Div; запуск внутрішній від каналу 1. Перемкни обидва входи каналів на вхід змінної напруги (AC).
- Увімкни функціональний генератор, встанови синусоїдну змінну напругу частотою і якомога меншу амплітуду.
Виконання (2/3)
- Потенціометром підвищуй вхідну напругу , доки вихідна напруга на екрані осцилографа ще якраз не показує обмежень.
- Зчитай з осцилографа пікові значення вхідної та вихідної напруги і занеси їх у таблицю.
- Спочатку підвищ напругу живлення на блоці живлення, а потім зменш її. Занотуй при цьому напругу живлення , за якої на підсиленому вихідному сигналі з'являються спотворення через обмеження, і значення , за якого сигнал зникає.
Виконання (3/3)
Дослід 2
- Заміни модуль З'єднувальний, прямий в емітерному колі на модуль Опір .
- Знову встанови напругу живлення ; потенціометром встанови робочу точку так, щоб напруга на колекторі становила приблизно .
- Потенціометром підвищуй вхідну напругу , доки підсилена вихідна напруга ще якраз не має обмеження.
- Виміряй і занотуй пікові значення вхідної та вихідної змінних напруг.
- Спочатку підвищ напругу живлення, а потім знову зменш її. Занотуй значення напруг, за яких на вихідному сигналі стають помітними обмеження.
Спостереження та опрацювання результатів
Спостереження / Опрацювання результатів
Якщо, як у досліді 1, підсилювальний каскад працює без емітерного резистора, то спотворення вихідного сигналу з'являються вже тоді, коли напругу живлення підвищують з до . Вихідна напруга стає дуже малою, коли напругу живлення зменшують до .
Підсилення напруги дуже велике.Якщо ж в емітерне коло ввімкнути резистор, то спотворення вихідної напруги з'являються лише тоді, коли напругу живлення підвищують понад або зменшують до .
Завдяки емітерному резистору досягають стабілізації робочої точки, через що вплив зміни напруги живлення на спотворення сигналу зменшується.Проте емітерний резистор зменшує підсилення напруги з 693 до 46.