Дифференциальный каскад на биполярных транзисторах

Исходные данные для расчёта: , Порядок расчёта: 1. Выбрать ток , текущий через транзисторы в отсутствие входного сигнала (не больше ). 2. Определить номиналы резисторов и : .

Чем больше , тем больше коэффициент ослабления синфазного сигнала, и тем меньше динамический диапазон выходного сигнала.

2. Определить потенциал базы транзистора(-ов) в отсутствии входного сигнала:

.

3. Определить значение тока базы транзистора(-ов) в отсутствии входного сигнала:

.

4. Определить номинал резистора :

.

5. Определить номиналы конденсаторов и :

;

, где - нижняя частота среза АЧХ проектируемого каскада.

При расчёте номиналов конденсаторов следует измерить входное и выходное сопротивление усилителя стандартными методами на как можно большей частоте входного сигнала.

Порядок выполнения работы.

1. Определить коэффициент β транзисторов. Для этого приложить между коллектором и эмиттером напряжение (5 – 20 В), подключить к базе источник тока , измерить коллекторный ток и вычислить коэффициент β как отношение к . При этом необходимо контролировать, чтобы ток был приблизительно равен выбранному току .

1. Рассчитать и собрать дифференциальный усилитель. В качестве выхода далее использовать любой из двух выходов усилителя.

2. Подать на входы усилителя нулевой сигнал. Подобрать такое значение сопротивлений , при котором падение напряжения составляет ровно половину напряжения источника питания.

3. Подключить конденсаторы и , причём их ёмкости выбрать достаточно большие (до 500 мкФ).

Подать на два входа усилителя дифференциальный сигнал некоторой частоты (несколько килогерц) и достаточно малой амплитуды (контролируя по осциллографу синусоидальность выходного сигнала). Изменяя частоту входного сигнала, оценить частоты среза усилителя и для дифференциального сигнала как такие значения частоты сигнала, на которых коэффициент усиления дифференциального сигнала уменьшается в раз (– 3 дБ), а также полосу пропускания усилителя .

Установить частоту входного сигнала вблизи середины полосы пропускания .

Пользуясь стандартными методиками, определить входное и выходное сопротивления усилителя. Вычислить величины и , исходя из заданного значения и используя полученные значения и .

4. Измерить коэффициент усиления синфазного сигнала. Для этого подать на оба входа усилителя один и тот же гармонический сигнал с частотой приблизительно из середины полосы пропускания усилителя и с достаточно малой амплитудой (контролируя по осциллографу синусоидальность выходного сигнала), и измерить коэффициент усиления как отношение действующего значения выходного напряжения (использовать любой из двух выходов усилителя) и входного сигнала.

5. Измерить коэффициент усиления дифференциального сигнала. Для этого подать на входы усилителя гармонические сигналы с частотой приблизительно из середины полосы пропускания усилителя, сдвигом фаз 180° и с достаточно малой амплитудой (контролируя по осциллографу синусоидальность выходного сигнала), и измерить коэффициент усиления как отношение действующего значения выходного напряжения (использовать любой из двух выходов усилителя) и входного сигнала.

6. Вычислить коэффициент ослабления синфазного сигнала как отношение коэффициентов усиления синфазного и дифференциального сигналов.

7. Повторить п.4-6 для значений частоты входного дифференциального сигналов на краях полосы пропускания усилителя.

8. Измерить входное сопротивление усилителя на частоте – середине полосы пропускания для синфазного и для дифференциального сигналов.

9. Измерить выходное сопротивление усилителя на частоте – середине полосы пропускания для синфазного и для дифференциального сигналов.

10. Снять передаточную характеристику усилителя для дифференциального сигнала. Для этого подать на входы усилителя гармонические сигналы с частотой приблизительно из середины полосы пропускания усилителя, со сдвигом фаз 180° и с некоторой амплитудой. Для каждого действующего значения входного дифференциального сигнала измерить действующее значение выходного сигнала. Построить график получившейся зависимости.

Содержание отчёта.

Отчёт должен содержать:

1. Измеренную величину β транзисторов и выбранное значение тока .

2. Схему рассчитанного дифференциального усилителя с номиналами элементов.

3. Измеренные значения коэффициента усиления синфазного сигнала на трёх значениях частоты входного сигнала – в начале, в середине и в конце полосы пропускания.

4. Измеренные значения коэффициента усиления дифференциального сигнала на трёх значениях частоты входного сигнала – в начале, в середине и в конце полосы пропускания.

5. Вычисленные значения коэффициента ослабления синфазного сигнала на трёх значениях частоты входного сигнала – в начале, в середине и в конце полосы пропускания.

6. Измеренные значения входного сопротивления для синфазного и дифференциального сигналов на частоте – середине полосы пропускания.

7. Измеренные значения выходного сопротивления для синфазного и дифференциального сигналов на частоте – середине полосы пропускания.

8. График передаточной характеристики, снятой для дифференциального сигнала на частоте – середине полосы пропускания.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 573; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!