Lucari de Laborator 1

INDICAII METODICE PENTRU LUCRRI DE LABORATOR LA CURSUL RADIOELECTRONICA III

INDICAII METODICE PENTRU LUCRRI DE LABORATOR LA CURSUL RADIOELECTRONICA II

Lucrrile de laborator Nr. 1 i 2

Indicaiile metodice includ descrierea i coninutul lucrrilor de laborator Nr. 1 i 2 din cursul Radioelectronica II pentru specialitatea TLC de toate formele de studii.

n lucrarea de laborator Nr. 1 se studiaz un etaj tipic de amplificare n tensiune echipat cu tranzistor bipolar n conectare emitor comun (EC), i anume, influena regimului lui de funcionare i a sarcinii de etaj asupra parametrilor i caracteristicilor principale a etajului, cum ar fi coeficientului de amplificare n tensiune, impendanele de intrare i ieire, semnalul maximal admisibil la intrarea etajului, caracteristica de amplitudine, caracteristicile de frecven i de tranziie.

n lucrarea de laborator Nr. 2 se studiaz etajele tipice de amplificare n tensiune echipate de asemenea cu tranzistori bipolari n conectrile baz comun (BC) i colector comun (CC), i anume, influena regimurilor lor de funcionare i a sarcinii asupra: coeficientului de amplificare n tensiune, impedanei de intrare i ieire, semnalului de intrare maximal i a caracteristicilor de frecven i tranziie.

Cercetrile pentru lucrarea doi sunt aceleai ca i pentru lucrarea unu.

1.1. Ordinea de efectuare a lucrrilor de laborator.

Etapa I - etapa de pregtire

Aceast etap include: familiarizarea cu recomendaiile metodice n ce privete lucrarea de laborator, studierea materialului teoretic n ce privete lucrarea, calculele teoretice (sarcina pentru acas), familiarizarea cu sarcina experimental de laborator i ordinea ei de executare, pregtirea semifabricatului drii de seam pe lucrare (se pregtete de ctre fiecare student aparte).

Etapa II - etapa de control

n etapa a doua se controleaz sarcina pentru acas, se susine colocviul n ce privete partea teoretic a lucrrii coninutul i efectuarea lucrrii de laborator. Studenii, ce sunt apreciai cu not pozitiv pentru etapa doi, se admit pentru efectuarea practic a lucrrii.

Etapa III - etapa de cercetare

Etapa trei include efectuarea lucrrii conform sarcinii i ordinii de executare a prii experimentale, prelucrarea rezultatelor obinute (ndeplinirea tabelelor, construirea graficelor, aprecierea audencitii a rezultatelor obinute, analiza lor, prezentarea rezultatelor obinute profesorului pentru aprecierea corectitudinii lor).

Etapa IV - etapa final

n aceast etap fiecare student pregtete i prezint darea de seam, pentru lucrarea efectuat, profesorului i susine colocviul pe rezultatele obinute.

1.2. Locul de lucru pentru efectuarea lucrrii.Fiecare loc de lucru n laborator este asigurat cu un calculator n care este instalat programul Electronic Workbench. Numrul de studeni n echip poate fi nu mai mare de 2...3.

ATENIE! n toate etajele amplificatoare studiate se folosete polarizarea tranzistorului prin fixarea tensiunii baz. Etajul amplificator se aduce n regimul liniar de funcionare (regimul clasa A) prin ajustarea rezistenilor R1 i R2 al divizorului de tensiune calculate n sarcina pentru acas; msurrile n curent continuu ce vor avea loc n procesul lucrrii se efectueaz cu ajutorul voltmetrului de curent continuu, sau cu ajutorul oscilografului cu intrarea deschis; valoarea rezistenei colector RC (pentru schema colector comun rezistena RE) i rezistena sarcinii RS se aleg dup numrul locului de lucru n conformitate cu tabela 1.

Tabela 1

Numrul calculatorului

(Nr. Echipei)12345678

, 0.751.12.21.31.82.01.60.82

, 2.03.91.22.72.23.32.51.8

, 0.751.12.21.31.82.01.50.82

1.3. LUCRAREA DE LABORATOR Nr. 1

,,STUDIEREA PARAMETRILOR I CARACTERISTICILOR A ETAJULUI TIPIC DE AMPLIFICARE N TENSIUNE, ECHIPAT CU TRANZISTOR BIPOLAR N CONECTARE EMITOR COMUN

Scopul lucrrii: studierea parametrilor i a caracteristicilor a etajului tipic de amplificare n tensiune n conectare EC i regimului de funcionare a tranzistorului pentru diferite valori de sarcin.

1.3.1. Partea de calcul a lucrrii de laborator (se efectueaz n procesul de pregtire ctre lucrarea de laborator).

1. De familiarizat cu teoria a etajului amplificator, folosind indicaiile metodice date, literatura corespunztoare i conspectul de prelegeri.

2. De elaborat schemele principiale electrice a etajului cercetat echipat cu tranzistor bipolar n conectare EC, polarizare prin fixarea tensiunii baz i polarizarea prin fixarea curentului baz.

3. De calculat parametrii principali a etajului amplificator (KEC, K0EC, Rint.EC i Rie.EC) cu considerenta valorilor de mrimi RC i RS (privete tabela 1) i a regimului de funcionare a tranzistorului n curent continuu conform numrului de echip (numrul locului de lucru). Calculele se efectueaz pentru dou valori de sarcin (RS1 i RS2), Rg=50 i valorile de tensiune colector: UC1=Eal/2, EC2=Eal/4 i UC3=3Eal/4.

4. De calculat frecvenele limit (la nivelul de 3dB) i timpul de cretere al semnalului de ieire a etajului pentru condiiile artate n tabela 2.

Tabela 2

Parametrii (Schema de conectare

(

Rg,

hS,nF

,

(FfS

tcreterefi

EC

50.000.1++++

50.01.01.0++++

50.01.00.1++++

10001.00.1++++

100000.1++++

10001.01.0++++

50.01.00.1++++

5. De familiarizat coninutul prii experimentale de laborator, cu metoda de msurare a parametrilor de amplificare a etajului n programul Workbench i metoda de culegerea a caracteristicii de amplitudine, caracteristicii de frecven i a caracteristicii de tranziie.

6. Fiecare echip de studeni obligatoriu pregtete un semifabricat a lucrrii de laborator, iar fiecare student - un semifabricat al drii de seam cu coninutul: partea teoretic al lucrrii (calculele parametrilor etajului), metoda de executare a prii experimentale de lucrare (schema electric principial a etajului cu comutarea aparatelor msurtoare i a generatorului necesare pentru executarea fiecrui punct de sarcin), tabelele i graficele.

7. De a fi pregtit pentru rspuns la ntrebrile de control.

1.3.2. Partea experimental a lucrrii de laborator (se efectueaz n sala de calculatoare i n laborator la machete).

1. Folosind programul Workbench montai schema electric a etajului amplificator studiat pregtit acas folosind macheta artat n figura 1.1. n schema montat n calculator nominalizai valorile elementelor pasive n conformitate cu calculele efectuate pentru tranzistorul dat, n procesul de pregtire pentru lucrarea de laborator (RS = RS1). La etajul monta conectai aparatele de msur i generatorul. Artai schema profesorului.

Fig 1.1. Componentele electrice necesare pentru montarea etajului amplificator tip RC n conectare tranzistorului EC

2. De alimentat circuitul colector cu tensiunea de UC=UC1=Eal/2, unde Eal=15 V.

3. Se determin valoarea maximal admisibil de tensiune a generatorului Egmax i a semnalului de intrare Uint.max, ce corespunde limitei de sus a poriunii liniare a caracteristicii de amplitudine pentru ce, la intrarea etajului amplificator de la generator se aplic un semnal sinusoidal de frecvena 1 kHz; la ieirea etajului amplificator se conecteaz un oscilograf iar la intrarea lui n paralel cu generatorul se conecteaz un voltmetru de curent alternativ. Se majoreaz semnalul de intrare, urmrind concomitent forma semnalului de ieire. Valoarea maximal admisibil de intrare Uint.max se consider valoarea la care n semnalul de ieire se ncep mici distorsiuni de amplitudine.

4. De cules caracteristica de amplitudine a etajului (figura 1.2). n procesul de culegere a caracteristicii de amplitudine a etajului amplificator semnalul de intrare se mrete de la zero pn la valoarea maximal admisibil cu pasul 0,1 V, msurnd concomitent i semnalul de ieire i semnalul de intrare a etajului. Datele obinute se introduc n tabel 3. Semnalul de intrare se mrete pn la valoarea, la care se respect proporionalitatea ntre semnalul de ieire i semnalul de intrare. Se construiete caracteristica de amplitudine a etajului.

Fig. 1.2. Schema electric principial de culegere a caracteristicii de amplitudine

Tabelul 3

Eg

Uint

Uie

5. Dup datele obinute n punctul precedent de calculat amplificarea n tensiune a etajului K0 i factorul lui de transfer KE pentru RS=RS1. Factorii de amplificare numii se calculeaz pentru semnal de frecvena 1 kHz i valoarea semnalului de intrare egal cu 0,5Uint.max (vezi figura 1.2). Pentru calcul se folosesc relaiile 1.1.

(1.1)

;

6. Se msoar impedana de intrare a etajului pentru ce se monteaz schema artat n figura 1.3.

Fig. 1.3. Schema electric principial de msurare a impedanei de intrare a etajului amplificator

Impedana de intrare se calculeaz conform relaia (1.2) unde R3=1 k.

(1.2)

7. De montat schema din figura 1.4. De cules caracteristicile de amplitudine frecven i faz frecven [K0 = () i KE = (); 0 = () i E = (); = 0...] pentru cazul cnd: RS=RS1, Rg=50 , CC2=2 F i CS=1 nF.

Fig. 1.4. Schema electric principial de culegere a CAF i CFF i a caracteristicii de tranziie8. Folosind schema din figura 1.4 se determin frecvenele limit de sus fL.S i de jos fL.J la nivelul de 3 dB. Se culege dependena frecvenei de limit superioar n funcie de capacitatea CS pentru RS=RS1, Rg=50 . Datele obinute de prezentat n tabela 4Tabelul 4

CS, nF2510

fL.S

fL.J

9. De cules caracteristica de tranziie de trecere i de msurat timpul de cretere i de scdere a impulsului a etajului amplificator pentru valorile: RS=RS1 i RS=RS2, C2=2 F, CS=5 nF. Pentru executarea acestui punct se folosete de asemenea figura 1.4. ca semnal de intrare se folosete o treapt de impuls.

Fig. 1.5. Schema electric principial utilizat pentru msurarea timpului de cretere i de scdere a impulsului a etajului amplificator

1.3.3. Prelucrarea rezultatelor obinute n lucrarea de laborator.

1. De a introduce valorile de mrimi calculate teoretic i obinute experimental n tabela 5.

2. De analizat rezultatele obinute teoretic i experimental. Se fac concluzii n ce privete diferena rezultatelor obinute teoretic i experimental i se explic cauza.

Tabela 5


(RS,

hUC,

VRg,

hS,nFC2, (FK0KERint,

hRie,

hUint.maxVg max,

VfSfitcretere

cecececeececece

ECRS1UC15000.1

5010.1

5011

100000.1

100010.1

100011

UC25010.1

UC35010.1

RS2UC15010.1

UC25010.1

UC35010.1

c valoarea calculat; e valoarea experimental.

Oformarea drii de seam

Darea de seam trebuie s conin:

1. Foaia de titlu.

2. Formularea scopului lucrrii de laborator.

3. Datele iniiale.

4. Schema principial a etajului cercetat cu indicarea valorilor de elemente obinute.

5. Sarcina de calcul (formulele de calcul, substituirea n ele a valorilor numerice i rezultatele de calcul n form de tabel).

6. Rezultatele prii experimentale:

schema bloc a machetei de msurare;

rezultatele de msurare a mrimilor K0, KE, Rint, Egmax, Eint.max, flim.s, flim.i, tcretere indicate n tabela 4;

caracteristicile de amplitudine frecven i caracteristicile de transfer a etajului;

graficele culese experimental a semnalelor de form impuls.

7. De apreciat eroarea de determinare experimental a frecvenei limit de sus.

8. Concluziile pe lucrare (analiza rezultatelor obinute), care trebuie s conin:

explicaia n ce privete dependena factorului de amplificare KEC i a frecvenei flim.s n funcie de capacitatea parazit a sarcinii CS i impedana intern a sursei de semnal.

comparai rezultatele obinute experimental i teoretic.

formularea ipotezei n ce privete cauza de necoinciden a rezultatelor obinute experimental i teoretic.

Lucrarea de laborator Nr. 2

(disciplina Radioelectronica II)

Scopul lucrrii: cercetarea parametrilor i caracteristicilor a etajelor amplificatoare tipice n circuitele cu conectare baz comun (BC) i colector comun (CC) la diferite valori de sarcin.

2.3.1. Partea teoretic i calculele (se efectueaz n procesul de pregtire ctre lucrare.

1. Studiai teoria cascadelor amplificatoare (conectare BC i CC), folosind indicaia metodic, conspectul i literatura [1, 2, 3, 4].

2. De compus schema principial electric a etajului amplificator, echipat cu tranzistori bibolari n conectare BC i CC.3. De calculat parametrii principali a etajului amplificator n schemele electrice cu conectarea tranzistorului bipolar BC i CC (KU, K0, Rint, Rie) cu considerenta valorilor de RC i RS (privete tabela 1) indicate pentru locul de lucru dat i a regimurilor de funcionare a tranzistorilor n curent continuu.Calculele se efectueaz pentru dou valori de sarcin (RS1 i RS2), Rg =50 Ohm i tensiunile colector: UC1 = Eal/2; UC2 = Eal/4; UC3 = 3Eal/4.

4. De calculat valorile de frecven limit (la nivelul de M = -3 dB) i timpul de cretere a semnalului de ieire pentru condiiile artate n tabela 6.

Tabela 6


(

Rg,

hS,nF

,

FFS

tcretereFI

BC

50.000.1++++

50.01.01.0++++

50.01.00.1++++

10001.00.1++++

100000.1++++

10001.01.0++++

50.01.00.1++++

CC

50.000.1++++

50.01.01.0++++

50.01.00.1++++

10001.00.1++++

100000.1++++

10001.01.0++++

50.01.00.1++++

5. De familiarizat cu coninutul prii experimentale de laborator, cu metoda de msurare a parametrilor de etaj amplificator i culegerea caracteristicii de amplitudine a caracteristicilor de amplitudine frecven i tranziie.

6. Fiecare echip de studeni pentru lucrarea de laborator pregtete un semifabricat de dare de seam iar fiecare student pregtete semifabricatul de dare de seam cu coninutul: partea teoretic a lucrrii (calculul parametrilor de etaj n conectare BC i CC), metoda de executare a prii experimentale de lucrare (schema bloc a machetei) i semifabricatele de tabele i grafice n corespundere cu punctul.7. De a fi pregtit pentru rspuns la ntrebrile de control.2.3.2. Partea experimental a lucrrii de laborator (se efectueaz n sala de calculatoare)

Studierea etajului amplificator echipat cu tranzistor bipolar n conectare BC.

De compus (de montat) n calculator schema etajului amplificator n conectare baz comun folosind programul Workbench; de comutat aparatele msurtoare i generatorul pentru cazul RS = RS1.

1. Asigurai regimul de funcionare corespunztor a tranzistorului n curent continuu (EC1 = Eal/2). n figura 2.6 este prezentat etajul amplificator cu tranzistorul conectat n baz comun.

Fig. 2.6. Etaj amplificator cu conectarea tranzistorului n baz comun

2. De apreciat valorile de mrimi Egmax i Uint.max. 2.2. Valorile mrimilor Egmax i Uint.max se determin n modul urmtor: Eg se mrete de la zero pn la valoarea la care pe ecranul oscilografului comutat la ieirea etajului (n paralele cu sarcina) se observ mici distorsiuni de amplitudine. Se noteaz n maculator valoarea maximal admisibil Egmax, msurat la ieirea generatorului i a semnalului de intrare Uint.max msurat la intrarea etajului nemijlocit.

3. Se msoar KU i K0 pentru RS = RS1.

4.4. a) Factorii de transfer KU i K0 se msoar conform schemelor electrice artate n figura 2.7 i 2.8.

Fig. 2.7. Schema electric principial de msurare al KU

Fig. 2.8. Schema electric principial de msurare al K0

Remarc: factorii KU i K0 se msoar la valorile de semnal Eg = 0,5Egmax i frecvena 5kHz.

KU = Uie/(0,5Egmax ); K0 = Uie/0,5Uint.max

5. De cules caracteristicile de amplitudine frecven KU = f() n limitele de neuniformitate a coeficientului KU = -3 dB pentru RS = RS1; Rg = 50 Ohm; CC2 = 2 F i CS = 1 nF.

6. De cules caracteristica de amplitudine frecven a nsui etajului amplificator.

7. De cules caracteristica de tranziie a etajului i de msurat timpul de cretere tcretere a etajului amplificator pentru RS egal cu RS1 i RS2; CC2 = 2F i CS = 1 nF.

7.4. Remarc: durata impulsului se alege de 0,1 ms, frecvena 5 kHz; amplitudinea 5mV

8. Msurarea impedanei de intrare a etajului. Pentru msurare se folosete schema artat n figura 2.9.

Fig. 2.9. Schema electric principial de msurare a impedanei de intrare a etajului amplificator

Formula de calcul a impedanei de intrare este:

Rint = U2 U1/U2 R3

Cercetarea etajului amplificator n conectare colector comun

1. Montai schema etajului amplificator n conectare colector comun folosind programul Multisim. Comutai aparatele de msur i generatorul la etajul montat i alimentai schema cu o tensiune de valoarea Eal/2.

Fig. 2.10. Etaj amplificator cu conectare a tranzistorului n colector comun

2. Determinai valorile maximal admisibile a forei electromotoare Egmax i a semnalului de intrare n etaj Uint.max. Valorii maximal admisibile a caracteristicii de amplitudine i corespunde fora electromotoare la care deja se ncep mici distorsiuni de amplitudine a semnalului de ieire.

3. Msurai factorii de amplificare KE i K0 la rezistenele de sarcin RS=RS1 i RS=RS2.

REMARC: ca semnal msurtor se folosete Eg 0,5Egmax i frecvena de 1 kHz.

Coeficienii KE i K0 se calcul dup relaiile:

i (2.9)

4. Culegei caracteristica de amplitudine i determinai frecvenele limit inferioar i limit superioar a etajului amplificator pentru factorul de transfer general cnd RS=RS1; Rg=50 Ohm; CC2=5F.

5. Culegei caracteristica de tranziie i msurai timpul de cretere a semnalului de ieire pentru cazurile cnd RS=RS1 i RS=RS2; CC1=0,1F; CC2=1F; CS=1 nF; CS=0 nF, pentru cazul cnd la intrarea amplificatorului se aplic un semnal de form impuls dreptunghiular cu durata de impuls.

6. Msurai impedana de intrare n etaj.

7. Prelucrarea rezultatelor obinute experimental.

Valorile de mrimi obinute experimental se nscriu n tabela 7.

Tabela 7

Parametrii(Schema de conectare

(RS,

hUC,

VRg,

hS,

nFFK0KERint,

hRie,

hUint.max,

Vgmax,

VFSFItcretere

cecececeececece

BCRS1UC5000.1

5010.1

5011

100000.1

100010.1

100011

RS2UC5010.1

CCRS1UC5000.1

5010.1

5011

100000.1

100010.1

100011

RS2UC5010.1

c valoarea calculat; e valoarea experimental.

2.1. Recomandaii metodice n ce privete pregtirea ctre lucrrile de laborator Nr. 1 i 2.

n figura 2.1 sunt prezentate schemele electrice a etajelor amplificatoarea n conectare EC, BC i CC recomandate pentru cercetare.

Fig 2.1. Schemele de conectare a tranzistorului bipolar n etajul amplificator pentru trei cazuri:

a conectare EC; b conectare BC; c conectare CC

Schema principial elactric a etajului amplificator n conectare emitor comun n regim de cercetare este artat n figura 2.2.

Figura 2.2. Schema principial electric a etajului amplificator n conectare emitor comun n regim de cercetare

2.2. Recomendaii metodice n ce privete calculele etajului amplificator la frecvene medii.

n figura 2.3 este artat schema echivalent deplin a etajului cercetat pentru sub gama de frecvene medii (circuitele de intrare i ieire).

Fig. 2.3. Schema echivalent deplin a etajului cercetat

Prezentm relaiile ce determin parametrii principali a etajului amplificator pentru subgama de frecvene medii.

2.2.1. Schema emitor comun.

1. Coeficientul de amplificare n tensiune (figura 2.3)

(2.1)

unde - panta caracteristicii de tranzistor n punctul static de funcionare (conectare EC),

- conductibilitatea echivalent a circuitului de ieire a etajului,

R0 = Ri ||RC||RS rezistena echivalent a circuitului de ieire de etaj,

- conductibilitatea de ieire a tranzistorului,

- conductibilitatea (rezistena) sarcinii colector,

- conductibilitatea (rezistena) sarcinii,

2. Coeficientul de transfer a etajului n tensiune (privete figura 2.3)

, (2.2)unde

EMBED Equation.3 - coeficientul de transfer al circuitului de intrare,

- conductibilitatea (rezistena) sursei de semnal,

- conductibilitatea echivalent (rezistena) a circuitului de intrare,

- conductibilitatea (rezistena) a circuitului de polarizare a bazei,

- conductibilitatea (rezistena) de intrare a tranzistorului,

3. Rezistena de intrare a etajului amplificator

, (2.3)

, (2.4) unde rb rezistena baz distribuit a tranzistorului,

re rezistena diferenial a jonciunii emitor,

- amplificarea n curent a tranzistorului n conectare EC.

4. Rezistena de ieire a etajului amplificator

fiindc Ri >> RC . (2.5)Exemple de calcul:

1. Calculm amplificarea etajului n tensiune la frecvene medii pentru cazul cnd Ri = 400 ; RC = 0,75 k; RS1 = 2 k; RS2 = 0,75 k; R1 = 100 k; R2 = 10 k; h21e = 62 (h21e = 25...100)

, (2.6)unde - panta tranzistorului n punctul static de funcionare (conectare EC),

- conductana echivalent a circuitului de ieire,

R0 = Ri ||RC||RS rezistena circuitului de ieire,

- conductana (rezistena) de ieire a tranzistorului,

- conductana (rezistena) sarcinii colector,

- conductana (rezistena) sarcinii.

Determinm gi cnd , atunci (S);gC cnd RC = 0,75 k( este egal cu (S);gS cnd , este egal cu

g01 = = (2,5 + 1,3 + 0,5) 10-3 = 4,3 10-3 (S);g02 == (2,5 + 1,3 + 1,33) 10-3 = 5,13 10-3 (S);

();

();

= 0,155;

h21e = 25 100;

;

.

2. Alegem Rb = 10...300 k astfel Rb = 10 k; Rb = 300 k.

(S);

(S);

(S);

gint1 = gb1 + gint.VT = 10-4 + 0,25 10-2 = 2,6 10-3;

gint2 = gb1 + gint.VT = 0,33 10-5 + 0,25 10-2 = 0,283 10-3;

;

g0int1 = gg + gb1 + gint.VT = 0,02 + 10-4 +0,25 10-2 =2,26 10-2;

g0int2 = gg + gb2 + gint.VT = 0,02 + 0,33 10-5 +0,25 10-2 = 2,25 10-2;

;

;

KE1 = K01Kint1 = 36,05 0,885 = 31,9;

KE2 = K02Kint2 = 30,2 0,889 =26,8.

3. .

4. .

Conectare baz comun1. Amplificarea etajului n tensiune (K0)

(2.17)

2. Factorul de transfer a etajului n tensiune (KE)

(2.18)

3. Impedana de intrare a etajului amplificator

(2.19)

4. Impedana de ieire a etajului amplificator

(2.20)

Schema colector comun1. Amplificarea etajului n tensiune (K0)

(2.21),

unde impedana echivalent a circuitului de ieire a etajului.

2. Factorul de transfer a etajului n tensiune (KE)

(2.22)

unde .

3. Impedana de intrare a etajului amplificator

(2.23)

unde .

4. Impedana de ieire a etajului

(2.24)

2.5.4. Relaiile ce se recomand pentru calcul

n tabela 6 snt date relaiile recomandate pentru calculul mrimilor K0, KE, Rint i Rie, obinute din schema echivalent a tranzistorului bipolar la frecvene medii.

n procesul de simplificare a fost inut cont de faptul c n schemele de conectare emitor comun i baz comun practic oricnd au loc relaiile:

1. deoarece (2.25)

2. ; (2.26)

Tabela 8

ParametriiConectarea tranzistorului

ECBCCC

1

2

3

4

Pentru tranzistorul KT312 se recomand ca s fie considerate mrimile RB, RE i de urmtoarele valori: =150 h; (); = 50.

2.6. Recomendaiile metodice pentru calculul etajului amplificator n gama de frecven inferioare i superioare

1. Scopul calculelor de a stabili dependena caracteristicii generale de frecven a etajului n funcie de elementele schemei.

2. Metoda de calcul se bazeaz pe compunerea schemelor echivalente a circuitelor de intrare i de ieire a etajului i sumarea distorsiunilor ce pot avea loc n ele.

3. O parte din relaiile de calcul sunt simplificate. Eroarea admis de simplificarea relaiilor de calcul nu depete 10 %.

4. Schema echivalent a tranzistorului este prezentat n parametrii Y expresiile pentru care sunt obinute din schema echivalent de tip a tranzistorului (schema Giacoletto).

2.6.1. Etaj amplificator n conectare emitor comun

Schemele echivalente a etajului studiat sunt artate n figurile (2.29 i 2.30).

Schem echivalent dispune de aceleai proprieti ca i schema electric principial, dar mai comod pentru calcul i analiz.

Simplificm schema echivalent general n modul urmtor (privete figura 2.30)

Fig. 2.29 Schema echivalent a circuitului studiat

Fig. 2.30 Schema echivalent simplificat a amplificatorului

n simplificarea schemei echivalente inem cont de urmtoarele:

excludem elementele ce au influen neglijabil pentru caracteristica de frecven a etajului la conectarea paralel a lor n schem,

neglijm influena reaciei interne ce are loc n tranzistor asupra conductibilitii lui de intrare i obinem

2.27 toate capacitile parazita ce au unire paralel n schema echivalent le nlocuim cu o singur capacitate C0

(2.28)

n lucrarea de laborator se studiaz caracteristicile de amplitudine i tranziie a etajului amplificator.

Relaiile principale de calcul:1. Frecvena limit inferioar a etajului este limitat de capacitatea CC2 a circuitului de ieire

(2.29)

unde .

2. Caracteristica de frecven normat (factorul de distorsiuni de amplitudine frecven la frecvena limit de jos) n subgama de frecven joas a circuitului de ieire se determin de relaia (2.30).

(2.30)

3. Frecvena limit a circuitului de intrare n subgama de frecven joas este:

(2.31),

unde

4. Frecvena limit de jos pentru factorul de transfer general se determin de relaia (2.32)

(2.32)unde constanta de timp echivalent a etajului amplificator n subgama de frecvene joase.

5. Frecvena limit de sus a circuitului de ieire a etajului n subgama de frecvene nalte

(2.33)

unde constanta de timp a etajului n subgama de frecven nalt, constanta de timp proprie a tranzistorului.

(2.34)

constanta de timp condiionat de influena sarcinii, conductibilitatea echivalent a sarcinii de tranzistor.

6. Caracteristica de frecven normat (distorsiunile de frecven) a circuitului de ieire n subgama de frecvene superioare se determin de circuitul de ieire a amplificatorului

(2.35)

7. Constanta de timp a circuitului de intrare n subgama de frecven supranalt

(2.36)

unde Cint capacitatea dinamic de intrare a tranzistorului,

suma conductibilitilor a sursei de semnal i a circuitului de intrare a tranzistorului.

8. Frecvena limit de sus a coeficientului de transfer general de etaj se determin i de circuitul de intrare i de circuitul de ieire a amplificatorului

(2.37)

unde constanta de timp echivalent a circuitului general de amplificator n subgama de frecvene nalte (n limitele benzii de frecvene lucrtoare a etajului).

9. Timpul de cretere a frontului anterior a semnalului de ieire

(2.38)

2.6.2. Etaje amplificator n conectare baz comun

1. Frecvena limit a circuitului de ieire a etajului amplificator n subgama e frecven joas se determin ca i n schema de conectare emitor comun.

2. Frecvena limit a circuitului de intrare a etajului n subgama de frecvene joase se determin de relaia (2.39)

(2.39)unde ,

conductibilitatea circuitului de intrare a tranzistorului n conectare baz comun.

3. Frecvena limit de jos a factorului de transfer general a etajului se determin ca i n schema cu conectare emitor comun.

4. Constanta de timp a circuitului de intrare n subgama de frecvene nalte

(2.40)

unde Cint aceeai ca i n schema cu conectare emitor comun

conductibilitatea circuitului de intrare n conectare baz comun.

5. Constanta de timp a circuitului general

(2.41)

este aceeai ca i n schema emitor comun.

6. Frecvena limit de sus a factorului de transfer general a etajului

(2.42)

unde este ca i n schema emitor comun.

7. Timpul de cretere a semnalului de ieire

(2.43)

2.6.3. Etaj amplificator n conectare colector comun

1. Frecvena limit de jos a circuitului de ieire a etajului amplificator

(2.44)

unde

2. Frecvena limit de jos a circuitului de intrare n etaj

(2.45)

unde .

3. Frecvena limit de jos a factorului de transfer general

(2.46)

unde

4. Constanta de timp a circuitului de intrare n subgama de frecven nalt

(2.47)

unde

5. Constanta de timp a circuitului de ieire a etajului la frecvena nalt

(2.48)

6. Constanta de timp a circuitului general

(2.49)

unde - ca i n schema emitor comun

7. Frecvena limit de sus a factorului de transfer general

(2.50)

8. Timpul de cretere a semnalului de ieire

(2.51)

Uie

CC2

R2

Uint

CC1

R1

RC

+Eal

RS

CS

RC

R1

CC2

Uie

CC1

R2

Uint

RE

+Eal

EMBED Multisim.Document

RE

R2

Uint

CC1

R1

Uie

CS

RS

a

b

c

Eg

gg

gb

Uint

gint

SUint

Uie

gi

gc

gs

EMBED Word.Picture.8


Eg

Uint


U1

U2


Eal


CS

RS

Uie

CC2

R2

Uint

CC1

R1

RC

+Eal

Generator

Osciloscop

Osciloscop

Voltmetru

gg

Eg

gB

SUint

gint

Cint

SUint

gint

Cie

gC

gS


CS

gg

gs.al.

Cs.al.


gC

gS

Eg

Circuitul de intrare

Circuitul de ieire

Circuitul de intrare

Circuitul de ieire

PAGE 24

_1169904037.unknown

_1169962117.unknown

_1169963234.unknown

_1169964268.unknown

_1170573410.bin

_1170576457.unknown

_1182685474.unknown

_1182686879.doc

g

CC1

CC2

C0

g

gi

g

g

EMBED Equation.3

_1003174860.unknown

_1003175007.unknown

_1170576458.unknown

_1182685088.doc

g

g

g

1

2

EMBED Equation.3 U

gi

g

g

g

_1003174163.unknown

_1170573894.bin

_1170574237.bin

_1169964836.unknown

_1170571541.bin

_1170573322.bin

_1169964871.unknown

_1169964951.unknown

_1169964559.unknown

_1169964763.unknown

_1169964328.unknown

_1169963507.unknown

_1169963593.unknown

_1169963838.unknown

_1169963551.unknown

_1169963373.unknown

_1169963461.unknown

_1169963287.unknown

_1169962720.unknown

_1169963017.unknown

_1169963097.unknown

_1169963185.unknown

_1169963068.unknown

_1169962881.unknown

_1169962964.unknown

_1169962785.unknown

_1169962454.unknown

_1169962576.unknown

_1169962641.unknown

_1169962544.unknown

_1169962295.unknown

_1169962350.unknown

_1169962158.unknown

_1169907352.unknown

_1169912251.unknown

_1169961722.unknown

_1169961828.unknown

_1169962057.unknown

_1169961765.unknown

_1169912401.unknown

_1169912415.unknown

_1169912440.unknown

_1169912447.unknown

_1169912419.unknown

_1169912408.unknown

_1169912254.unknown

_1169908635.unknown

_1169908637.unknown

_1169908639.unknown

_1169908636.unknown

_1169907886.unknown

_1169908224.unknown

_1169908383.unknown

_1169908634.unknown

_1169908031.unknown

_1169907807.unknown

_1169905299.unknown

_1169905764.unknown

_1169906275.unknown

_1169906565.unknown

_1169905869.unknown

_1169905450.unknown

_1169905511.unknown

_1169905523.unknown

_1169905576.unknown

_1169905487.unknown

_1169905366.unknown

_1169905390.unknown

_1169905348.unknown

_1169904814.unknown

_1169904928.unknown

_1169905001.unknown

_1169904885.unknown

_1169904372.unknown

_1169904469.unknown

_1169904353.unknown

_1168757575.unknown

_1168939405.unknown

_1169903695.unknown

_1169903931.unknown

_1169904009.unknown

_1169903756.unknown

_1169900678.unknown

_1169900740.unknown

_1169900574.unknown

_1169900607.unknown

_1169900540.unknown

_1168936526.unknown

_1168936640.unknown

_1168936786.unknown

_1168936835.unknown

_1168936860.unknown

_1168936797.unknown

_1168936667.unknown

_1168936535.unknown

_1168936619.unknown

_1168936530.unknown

_1168757593.unknown

_1168758852.unknown

_1168930691.bin

_1168933273.bin

_1168934039.bin

_1168935220.bin

_1168932230.bin

_1168758853.unknown

_1168757604.unknown

_1168757607.unknown

_1168757601.unknown

_1168757588.unknown

_1168757590.unknown

_1168757582.unknown

_1168753194.unknown

_1168757510.unknown

_1168757561.unknown

_1168757568.unknown

_1168757572.unknown

_1168757564.unknown

_1168757554.unknown

_1168757558.unknown

_1168757538.unknown

_1168754277.unknown

_1168755377.unknown

_1168756313.unknown

_1168756851.unknown

_1168757226.unknown

_1168757319.unknown

_1168756761.unknown

_1168755890.unknown

_1168756251.unknown

_1168755472.unknown

_1168755133.unknown

_1168755211.unknown

_1168755027.unknown

_1168753603.unknown

_1168753775.unknown

_1168753268.unknown

_1168672757.unknown

_1168673003.unknown

_1168679204.unknown

_1168677889.doc

g

g

g

SU

U

gi

g

g

U

(

_1168672796.unknown

_1168672434.unknown

_1168672481.unknown

_1010860996.unknown

_1168672358.unknown

_1007908990.unknown

Documents

Lucari de Laborator 1