Інтерфейс середовища моделювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вінницький національний технічний університет ІнРТЗП

Кафедра електроніки

Лабораторна робота

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни: «Схемотехніка»



Лабораторна робота 1. Знайомство із середовищем моделювання (Electronics WorkBench 5.12)

Мета роботи: Ознайомитись із інтерфейсом середовища моделювання. Навчитись збирати електричні схеми та проводити вимірювання та моделювання з використанням існуючих інструментів.

Хід роботи

1.1 Структура вікна

Після установки програми і запуску на екрані з'являється робоче вікно, зовнішній вигляд якого представлений на рис. 1.1.

Рисунок 1.1 - Вигляд робочого вікна середовища Electronics WorkBench 5.12

Як видно з рисунка вікно містить меню (1), лінійку бібліотек компонентів і контрольно-вимірювальних приладів (2,3), робочу об- ласть вікна (4) і рядок стану (5).

1.2 Робота з меню і вибір компонентів з бібліотеки

Electronics Workbench дозволяє здійснювати доступ до елементів меню або за допомогою миші, вибравши відповідний пункт меню і натиснувши ліву кнопку миші, або за допомогою клавіатури. При цьому:

* натисніть і відпустіть клавішу Alt, (перший елемент меню виділиться іншим кольором),

* натисканням клавіш курсору «вліво» чи «вправо» виділіть потрібний пункт меню,

* натисніть клавішу курсору «вниз», (відкриється меню, що випадає),

* курсором виберіть потрібний пункт і натисніть Enter. До бібліотеці компонентів і контрольно-вимірювальних приладів доступ здійснюється тільки за допомогою миші. Всі дії виконуються тільки лівою кнопкою миші.

1.3 Знайомство з бібліотекою компонентів

Всі компоненти (резистори, діоди, транзистори і т.д.) містяться в бібліотеці компонентів (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 - Бібліотека компонентів

Для зручності пошуку бібліотека розділена не кілька груп, що містять близькі за призначенням компоненти. Так в Electronics Workbench міститься 13 груп компонентів: «Джерела», «Діоди», «транзистори» і т.д.

Бібліотека Sources

«Земля». Застосовується в схемах для позначення точки з нульовим потенціалом, тобто точки схеми, звідки проводиться відлік напруги.

Джерело постійної напруги. Для завдання або зміни напруги джерела необхідно два рази клацнути по джерелу лівою клавішею миші. В результаті на екрані з'явиться діалогове вікно «Battery Properties», де в полі Voltage необхідно ввести бажане значення напруги (рис. 1.3).

Джерело постійного струму. Зміна або завдання вихідного струму по аналогії з джерелом постійної напруги.

Джерело синусоїдальної напруги. Для завдання або зміни напруги джерела необхідно два рази клацнути на ньому лівою клавішею миші. В результаті на екрані з'явиться діалогове вікно «AC Voltage Source Properties» (рис. 1.4). В полі Voltage задається бажане значення діючого значення напруги. Frequency - частота, Phase - фаза.

Рисунок 1.3 - Вікно «Battery Properties»

Рисунок 1.4 - Вікно «AC Voltage Source Properties»

Джерело синусоїдального струму. Зміна параметрів джерела по аналогії з джерелом синусоїдальної напруги.

Бібліотека Basic

Вузол у схемі. Якщо необхідно в схемі створити вузол, в який входить від 2-х до 4-х гілок, то потрібно скористатися цим компонентом бібліотеки.

Резистор (опір). Для завдання номіналу резистора необхідно два рази клацнути лівою клавішею миші на ньому. після цього відкриється діалогове вікно «Resistor Properties», де в полі Resistance необхідно ввести потрібний номінал. Праворуч від цього поля розташовано поле вибору одиниць виміру: Ом, кОм, МОм. Лівою клавішею миші з допомогою стрілок «вниз» або «вгору» встановіть необхідні одиниці і натисніть клавішу ОК.

Конденсатор. Зміна параметрів за аналогією з резистором.

Котушка індуктивності. Зміна параметрів за аналогією з резистором.

Автотрансформатор. Для зміни параметрів трансформатора необхідно виконати на ньому подвійне клацання лівою клавішею миші. Відкриється діалогове вікно «Transformer Properties» (рис. 1.5).

Рисунок 1.5 - Вікно «Transformer Properties»

Воно ділиться на два вікна «Library» і «Model». В роботах будемо використовувати так званий ідеальний трансформатор. Для цього у вікні «Library» вибираємо Default (за замовчуванням), а у вікні «Model» вибираємо Ideal. За умовчанням цей трансформатор визначений як підвищуючий з коефіцієнтом трансформації 2. Якщо це підходить для вашої схеми, натисніть ОК, якщо ні, то - Edit у вікні «Transformer Properties». Відкриється нове діалогове вікно «Transformer Model" ideal "»:

Рисунок 1.6 - Вікно «Transformer Model»

В цьому вікні можна редагувати:

Primary-to-secondary turns ratio - коефіцієнт трансформації,

Leakage inductance - індуктивність розсіювання,

Magnetizing inductance - індуктивність первинної обмотки,

Primary winding resistance - опір первинної обмотки,

Secondary winding resistance - опір вторинної обмотки.

Після необхідних налаштувань натисніть ОК.

Ключ. Комутація відбувається при натисканні клавіші «пробіл».

Резистор змінний. Дозволяє в процесі моделювання роботи схеми змінювати опір після натискання клавіші R. Налаштування параметрів здійснюється так само подвійним клацанням лівою клавішею миші. Відкриється вікно «Potentiometer Properties», що містить у верхній частині чотири закладки: «Label», «Value», «Fault» і «Display». Для завдання необхідних параметрів потрібно вибрати вкладку «Value». Вікно налаштувань має вигляд (рис. 1.7):

У ньому можна редагувати:

Key - клавіша, після натискання якої буде змінюватися опір;

Resistance - Максимальний опір;

Setting - При включенні моделювання роботи схеми опір матиме номінал рівний відсотку вказаному в цьому полі від Resistance;

Increment - Крок з яким буде зменшуватися опір при натисканні клавіші.

Рисунок 1.7 - Вікно «Potentiometer Properties»

Електролітичний конденсатор. Зміна параметрів за аналогією з резистором.

Конденсатор змінної ємності. Зміна параметрів по анало- гии з перемінним резистором.

Індуктивність змінна. Зміна параметрів за аналогією з пе- ремінним резистором.

Бібліотека Diodes

Напівпровідниковий діод.

Для вибору діода з бібліотеки необхідно клацнути два рази по ньому лівою клавішею миші. Відкриється вікно «Diode Properties» (рис. 1.8).

Рисунок 1.8 - Вікно «Diode Properties»

У лівому вікні вибирається необхідна бібліотека, а в правому - потрібний діод. Як правило в лабораторних роботах використовується бібліотека 1n. Після закінчення вибору натисніть ОК.

Стабілітрон. Налаштування аналогічні до напівпровідникових діодів.

Світлодіод. Налаштування аналогічні до напівпровідникових діодів.

Діодний міст. Налаштування аналогічні до напівпровідникових діодів.

Бібліотека Transistors

Біполярний транзистор n-p-n типу. Вибір ??моделі транзистора за аналогією з напівпровідниковим діодом.

Біполярний транзистор p-n-p типу. Вибір ??моделі транзистора за аналогією з напівпровідниковим діодом.

Польовий транзистор з керуючим p-n переходом і каналом n-типу. Вибір ??моделі транзистора за аналогією з напівпровідниковим діодом.

Польовий транзистор з керуючим p-n переходом і каналом p-типу. Вибір ??моделі транзистора за аналогією з напівпровідниковим діодом.

Бібліотека Analog ICs

Вибір моделі з бібліотеки аналогічний вибору напівпровідникових діодів.

Лінійний операційний підсилювач.

Нелінійний операційний підсилювач.

1.4 Знайомство з електровимірювальними приладами

В даному пункті будуть розглянуті основні електровимірювальні прилади: вольтметр, амперметр, мультиметр, осцилограф.

Вольтметр - прилад, призначений для вимірювання напруги між двома точками схеми. Він знаходиться в бібліотеці «Indicators». Це найбільш простий у використанні прилад, але і він вимагає попереднього налаштування. Налаштуванню піддаються два параметра - внутрішній опір і тип вимірюваного напруги: AC - змінна, DC - постійна. Доступ до вікна налаштування, як і у всіх елементів, здійснюється за подвійним клацанням лівою клавішею миші. Воно має вигляд (рис. 1.9):

Рисунок 1.9 - Вікно «Voltmeter Properties»

В полі Resistance вказується внутрішній опір приладу, а в поле Mode - тип напруги.

Амперметр - прилад для вимірювання струму в ланцюзі. Налаштування повністю ідентичні вольтметру.

Мультиметр. Поєднує в собі вольтметр і амперметр. У схемі можна використовувати тільки один прилад. Вікно відображення і налаштування реалізовано спільно і відкриваються за подвійним клацанням лівої клавіші миші (рис. 1.10).



Рисунок 1.10 - Вікно «Multimeter»

Приклад використання приладів (рис. 1.11):

Рисунок 1.11 - Приклад використання амперметра і вольтметра

Осцилограф. Прилад призначений для візуального відображення сигналів. Має два входи, тобто на один вхід може бути поданий вхідний, а на другий вхід вихідний сигнали схеми. За отриманою осцилограмою можна зробити порівняння сигналів по амплітуді, фазі і т.д. вивчення даного приладу виконаємо на конкретному прикладі, в даному випадку дослідимо роботу на прикладі фазообертаючої ланки (рис. 1.12).

Рисунок 1.12 - Приклад підключення осцилографа



Підключення приладу до схеми: Лицьова панель осцилографа має чотири клеми: нижня ліва - вхід першого каналу, нижня права - вхід другого каналу, права верхня - земля, права нижня - служить для підключення зовнішнього джерела сигналу. Для того, щоб на екрані осцилографа сигнали каналів відображались різними кольорами, треба на проводі підключеному до входу приладу два рази клацнути лівою клавішею миші і у вікні вибрати колір. Цей колір і буде використаний для відображення сигналу, поданого на цей вхід.

Налаштування осцилографа: Після підключення осцилографа до схеми подивимось на його екран. Для цього на осцилографі два рази клацаємо лівою клавішею миші. Бачимо ми наступне (рис. 1.13):

Рисунок 1.13 - Екран осцилографа

Для початку розберемося, що за елементи управління знаходяться на панелі осцилографа: Панель містить чотири групи кнопок: «Time base», «Trigger», «Channel A», «Channel B» і ще окремо розташовану кнопку Expand. Тепер давайте розберемо кожну групу окремо.

Група «Time base» призначена для управління розгорткою екрана осцилографа.

Самі нижні три кнопки «Y / T», «B / A» і «A / B» задають режим розгортки:

Включений режим «Y / T» - по вертикалі напруга сигналу, по горизонталі - час. Включений режим «B / A» - по вертикалі сигнал каналу В, по горизонталі А. Включений режим «A / B» - по вертикалі сигнал каналу А, по горизонталі - В.

Саме верхнє поле цієї групи визначає тривалість розгортки - Секунда / ділення екрану. За замовчуванням становить 1.00s / div, що означає - одна клітина екрана осцилографа відповідає одній секунді. Якщо зменшити значення цього поля до значення 2.00ms / div - тобто 2 мілісекунди на поділку. Подивимося на екран (рис. 1.14):

Рисунок 1.14 - Екран осцилографа

Тепер сигнали вже можна розрізнити. Таким чином, змінюючи тривалість розгортки, можна розтягувати або стискати сигнали вздовж осі ОХ.

І, нарешті, третє поле цієї групи «X position» - служить для переміщення сигналів на екрані осцилографа вправо або вліво уздовж осі ОХ.

Група «Trigger» - для режиму розгортки «Y / T» передбачений чекаючий режим розгортки з запуском по передньому фронту або по зрізу запускаючого сигналу. Вибирається в рядку Edge відповідно - передній фронт і зріз. Level - задається рівень запуску.

Нижче розташовані чотири кнопки які вказують звідки проводиться запуск:

AUTO - запуск від каналу А або В,

A - запуск від каналу А,

B - запуск від каналу В,

Ext - запуск від зовнішнього джерела, що підключається до зажиму в блоці управління Trigger.

Група «Channel A» і «Channel B» - за допомогою цих груп кнопок здійснюється настройка каналів А і В відповідно. Самі верхні поля цих груп служать для вибору того, скільки вольт міститься в одному діленні екрана осцилографа, тобто дозволяють масштабувати сигнали вздовж осі OY. Змінимо значення в цих полях на 10V / div. І бачимо, що сигнали стиснулися щодо осі ОY (рис. 1.15).

Рисунок 1.15 - Екран осцилографа

Аналогічно з полем «X Position» групи «Time base», поле «Y Position» Дозволяє зміщувати сигнали каналів вздовж осі ОY. змістимо вхідний сигнал вгору, а вихідний вниз (рис. 1.16).

Рисунок 1.16 - Екран осцилографа

І, нарешті, останні комбінації кнопок цих груп АС, 0, DC необхідні для вибору режиму по входу: АС - спостереження сигналів тільки змінного струму, 0 - вихідний затискач замикається на землю, DC - режим за замовчуванням, що дозволяє проводити вимірювання як постійного так і змінного струму.

Кнопка «Expand» - при натисканні на цю кнопку екран осцилографа збільшується і змінюється лицьова панель (рис. 1.17).



Рисунок 1.17 - Збільшений екран осцилографа

Цей вид екрану осцилографа має додаткові засоби для аналізу сигналів. Так, по обидва боки екрану знаходяться дві візирні планки синього і червоного кольору, які за трикутні вушка (вгорі) можуть бути пересунуті в будь-яке місце екрана.

Як поміряти амплітуду сигналу.

- Натискаємо кнопку Expand на лицьовій панелі осцилографа;

- Якщо досліджуваний сигнал надходить з першого каналу, то використовуємо 1-ю візирну лінію (червоного кольору), якщо з другого - 2-ю візирну лінію (синього кольору);

- Підводимо мишу до вушка необхідної візирної лінії, натискаємо ліву кнопку і, не відпускаючи її, переміщаємо лінію в те місце екрану, де потрібно заміряти амплітуду сигналу;

- Відпускаємо кнопку (рис. 1.18).

Інформаційне вікно 1-ї візирної лінії знаходиться в нижньому лівому кутку екрана осцилографа і містить три рядки: Т1 - час що минув з початку включення і до того де розташована 1-а візирна лінія (у нашому прикладі рівний 298.7500ms), VA1 - амплітуда сигналу 1-го каналу (у нашому прикладі рівна 9.3513V), VB1 - амплітуда сигналу 2-го каналу (у нашому прикладі рівна -9.3513V).



Рисунок 1.18 - Екран осцилографа (вимірювання амплітуди сигналу)

Інформаційне вікно 2-ї візирної лінії знаходиться внизу посередині екрана осцилографа і містить аналогічні три рядки.

Результуюче інформаційне вікно знаходиться в нижньому правому кутку екрана осцилографа і містить три рядки: Т2-Т1 - інтервал часу між візирними лініями (у нашому прикладі 1.4543s), VA2-VA1 - різниця амплітуд сигналу 1-го каналу в нашому прикладі рівна -19.2133V), VB2-VB1 - різниця амплітуд сигналу 2-го каналу (у нашому прикладі рівна 19.2133V).

Як поміряти період сигналу.

- Натискаємо кнопку Expand на лицьовій панелі осцилографа;

- Якщо досліджуваний сигнал надходить з першого каналу, то використовуємо 1-у візирну лінію (червоного кольору), якщо з другого - 2-у візирну лінію (синього кольору);

- Підводимо мишу до вушка 1-й візирної лінії, натискаємо ліву кнопку і, не відпускаючи її, переміщаємо лінію на початок періоду сигналу;

- Підводимо мишу до вушка 2-ї візирної лінії, натискаємо ліву кнопку і, не відпускаючи її, переміщаємо лінію в кінець періоду сигналу;

- Відпускаємо кнопку;

- У рядку Т2-Т1 результуючого інформаційного вікна буде відображатись тривалість періоду сигналу (рис. 1.19).

І останнє, що стосується панелі осцилографа. На панелі є ще три кнопки: Reduce - повернутися до первісного вигляду екрана осцилографа,

Reverse - інвертувати кольору екрана,

Save - записати осцилограму в файл.



Рисунок 1.19 - Екран осцилографа (вимірювання амплітуди сигналу)

Графобудівник призначений для показу залежності амплітуди від частоти в логарифмічному або лінійному масштабі (рис. 1.20). Для роботи необхідно встановити початкові та кінцеві частоту і амплітуду.

Рисунок 1.20 - Вікно «Bode Plotter»

Поточні параметри обраної точки (амплітуда і частота) зазначаються у вікнах на панелі приладу (на рисунку амплітуда -61,2 дБ, частота 141 Гц). Передбачена можливість установки лінійного або логарифмічного масштабу по обох осях (LOG і LIN в позиціях VERTICAL і HORIZONTAL), a також масштабування по осі амплітуд (від -200 дБ до +200 дБ) або фаз (від -720 ° до + 720 °) і по осі частот (від 1 МГц до 1 ГГц).

Графобудівник працює тільки при наявності генератора, з'єднаного з випробовуваним об'єктом і з вхідними затискачами графобудівника (IN). Нижче на рис. 1.21 показаний приклад підключення осцилографа і графобудівника.



Рисунок 1.21 - Приклад підключення осцилографа і графобудівника

Генератор сигналів. Знайти його можна в бібліотеці «Instruments» де він має назву «Function Generator ». За допомогою цього універсального засобу можна формувати сигнали з потрібною амплітудою, частотою, скважністю і рівнем постійної складової. Для настройки генератора під конкретну задачу необхідно виконати подвійне клацання на ньому лівою клавішею миші. Відкриється вікно настройки:

Рисунок 1.22 - Вікно «Function generator»

У верхній частині розташована група з трьох кнопок за допомогою яких задається форма сигналу: синусоїдальна (ліва кнопка), пилоподібна (посередині) і меандр (справа). Нижче розташовані чотири рядки:

Frequency - в цьому полі задається частота генерованих коливань,

Duty cycle - в цьому полі задається скважність імпульсів,

Amplitude - в цьому полі задається амплітуда сигналу,

Offset - в цьому полі задається рівень постійної складової.

Приклад роботи генератора показаний на наступному рисунку:



Рисунок 1.23 - Приклад роботи генератора

На екрані осцилографа ми бачимо сформований сигнал з амплітудою 10В, скважністю 50%, частота слідування 1кГц, постійна складова відсутня.

1.5 Етапи побудови схеми

Для більш швидкого засвоєння матеріалу процес побудови і моделювання роботи схеми розіб'ємо на кілька етапів, кожен з яких супроводжуватиметься детальним описом, ілюстраціями і послідовністю дій для його виконання. Приклад: Навчимося будувати схеми на прикладі однопівперіодного випрямляча, схема якого наводиться нижче (рис. 1.24).

Рисунок 1.24 - Приклад схеми у EWB

Панель генератора імпульсів наведена на наступному рисунку:

Рисунок 1.25 - Панель генератора імпульсів у EWB

І результати роботи схеми на екрані осцилографа (рис. 1.26):

На екрані осцилографа червоним кольором зображено вхідний сигнал, а синім - вихідний.

Рисунок 1.26 - Екран осцилографа для даної схеми

1-й етап. Вибір елементів

Будь-яка електронна схема складається з елементів і перше з чого слід почати - це підібрати відповідні елементи. Для того щоб зібрати схему випрямляча нам знадобляться: діод 1N4001, конденсатор, резистор, три елементи «земля», генератор сигналів, осцилограф. Поступово перенесемо всі елементи на робочу область екрану, для цього:

- Перемістимо курсор миші на піктограму бібліотеки «Джерела» і натиснемо ліву клавішу миші;

- У вікні «Джерела» знаходимо елемент «земля» натискаємо ліву клавішу миші і, не відпускаючи її, переносимо елемент на робочу область екрану;

- Виконуємо попередню дію до тих пір, поки всі елементи не опиняться на робочій області (рис. 1.27).

Рисунок 1.27 - Меню EWB



2-й етап. Вибір номіналів елементів

Вибір номіналів детально описаний вище, в пункті «Знайомство з бібліотекою компонентів».

Після виконання перших двох етапів, екран виглядає так (рис. 128):

Рисунок 1.28 - Робоча область EWB

3-й етап. З'єднання елементів між собою

Для з'єднання двох елементів між собою необхідно:

- Підвести курсор миші до будь-якого з виводів елемента. В результаті повинна з'явитися чорна точка.

- Натиснути ліву клавішу миші і, не відпускаючи її, перемістити курсор до виводу іншого елемента, з яким потрібно з'єднати перший елемент. В результаті повинна з'явитися чорна точка.

- Відпустити клавішу миші. З'явиться провідник, котрий поєднує два елементи.

Після виконання цього етапу зовнішній вигляд робочої області отримає вигляд як на рис. 1.29.

4-й етап. Налаштування генератора сигналів

Як виконувати налаштування генератора описано вище.



Рисунок 1.29 - Робоча область EWB (зібрана схема)

5-й етап. Моделювання роботи схеми

Здійснюється включенням вимикача у верхньому правому куті екрана.



Лабораторна робота № 2. Дослідження пасивних RC-фільтрів

Мета роботи: вивчення властивостей RC-фільтрів низьких і високих частот, а також смугових фільтрів, набуття навичок у побудові АЧХ та ФЧХ фільтрів.

2.1 Теоретичні відомості

Найпростішими елементами електронних схем є двополюсники. Розрізняють пасивні та активні двополюсники. Активні двополюсники є джерелами енергії, наприклад, джерела струму і напруги. Вольт-амперна характеристика пасивного двополюсника завжди проходить через початок координат вольт-амперної характеристики. Пасивні двополюсники бувають лінійними і нелінійними. Прикладом нелінійного двополюсника є напівпровідниковий діод. Резистори, конденсатори і індуктивності відносяться до лінійних двополюсників - їх вольт-амперні характеристики представляють собою пряму лінію, рис. 2.1.

Рисунок 2.1 - Вольт-амперні характеристики резистора, індуктивності і конденсатора

Вольт-амперна характеристика не відображає фазових співвідношень між струмом і напругою двополюсника. Крім цього з наведених лінійних залежностей видно, що індуктивний і ємнісний опір залежать від частоти. Залежність фази і модуля повного опору електричному струму Z розглянутих двополюсників від кутової частоти щ прикладеної синусоїдальної напруги наведені на рис. 2.2.

Якщо зібрати дільник напруги з пари пасивних двополюсників різного типу, наприклад з резистора і конденсатора, то виникає ланцюг, який підпадає під поняття пасивний чотириполюсник (рис. 2.3).

Очевидно, що вихідна напруга U2(t) на рис. 2.3 а) і б) повинна залежати від частоти вхідної напруги U1(t) в результаті зміни ємнісного опору конденсатора.

Фаза вихідної напруги при зміні частоти також не залишиться незмінною, так як вклад в повний опір ланцюга з боку компонента (конденсатора), у якого є фазовий зсув між струмом і напругою буде різним для різних частот.

Рисунок 2.2 - Залежність модуля імпедансу Z, фазового зсуву ц між струмом і напругою, векторна діаграма Френеля і осцилограми струму і напруги на резисторі (а), індуктивності (б) і конденсаторі (в)

Рисунок 2.3 - Чотириполюсники: фільтр нижніх частот (а), фільтр верхніх частот (б) і узагальнене зображення чотириполюсника (в)



Розглянемо приклад розрахунку амплітудно-частотної характеристики і фазочастотної характеристики (АЧХ і ФЧХ) найпростішого RC-фільтра нижніх частот (рис. 2.3 а). Даний фільтр є дільником напруги, до якого не підключене ніяке навантаження. Такий дільник називають ідеальним дільником напруги (ІДН). Вихідна напруга являє собою в даному ІДН падіння напруги на конденсаторі С і тому залежить від частоти.

Аналітичний вираз для АХЧ фільтра нижніх частот має вигляд:

,

де, щ0 = 1/RC - частота зрізу фільтра.

Аналітичний вираз для ФХЧ фільтра нижніх частот має вигляд:

.

Графічне представлення даних АЧХ і ФЧХ наведено на рис. 2.4 і рис. 2.5.

Рисунок 2.4 - Графічне представлення АЧХ



Рисунок 2.5 - Графічне представлення ФЧХ

Кутова частота при якій коефіцієнт передачі по напрузі зменшується в раз (рівень 0,707) в порівнянні з максимальним значенням коефіцієнта передачі фільтра називається граничною частотою або частотою зрізу щгр. В даному конкретному випадку

.

Отже, фільтр нижніх частот (ФНЧ) пропускає тільки низькочастотні сигнали, зазвичай від постійної складової до частоти зрізу, а ФВЧ, навпаки, пригнічує в спектрі сигналу всі частоти від нуля до частоти зрізу, а пропускає частоти вище частоти зрізу.

АЧХ та ФЧХ фільтра високих частот (рис. 2.3 б) мають вигляд:

,

На відміну від теоретичної електротехніки та математики, в практичній схемотехніці кутову частоту щ, що позначає кутову швидкість обертання вектора (рад / с), замінюють на частоту обертання вектора f, виражену в Гц (1 Гц = 1оберт / с). Зв'язок між щ, f і періодом обертання вектора Т встановлюється наступними простими виразами:

,

.

Шкала частот щ або f в графічному зображенні АЧХ і ФЧХ фільтрів практично завжди приводиться в логарифмічному масштабі, тобто через рівні інтервали відкладаються частоти ... 0,1; 1; 10; 100 і т.д., Гц, або ... 0,01 f0, 0,1 f0, 1 f0, 10 f0, 100 f0 ..., де f0 - частота зрізу для ФНЧ і ФВЧ або центральна частота для смугового фільтра.

Масштаб шкали коефіцієнта передачі фільтра K(щ) або К(f) може бути встановлений в децибелах (дБ):

,

де U2 і U1 відповідно вихідна і вхідна напруги чотириполюсника для обраної частоти. моделювання електровимірювальний каскадний транзистор

Результуючий коефіцієнт передачі K(щ) дБ для каскадного включення чотириполюсників представляється сумою Кі(щ) дБ окремих чотириполюсників. Рівень для якого встановлюються граничні частоти фільтрів (частоти зрізу), відповідає в цьому випадку -3 дБ по відношенню до максимуму K(щ) дБ.

Форма подання АЧХ з логарифмічним масштабом за шкалою частот і з коефіцієнтом передачі, вираженим в дБ, називається діаграмою Боде. Рис. 2.6 ілюструє зображення характеристик ФНЧ в уявленні Боде. Як видно з рис. 2.6, логарифмічний масштаб дає лінійний спад (загасання) коефіцієнта передачі ФНЧ на частотах більше f0. Крутизна цього загасання складає для одно-ланкового фільтра 20 дБ на декаду. Зміна частоти на одну декаду відповідає її зміні в 10 разів.

Рисунок 2.6 - Діаграма Боде

Як видно з наведених графіків, одно-ланковий фільтр має достатньо пологі схили АЧХ. Крутизна схилів може бути збільшена за рахунок застосування каскадного включення одно-ланкових фільтрів, рис. 2.7. У наведеному три-ланковому фільтрі верхніх частот, рис. 2.7 а), тільки остання ланка являє собою ІДН, тому, що до нього не підключене ніяке навантаження. У першому і другому рівнях подільники напруги не ідеальні, бо їх виходи шунтуються входами наступних ланок.

Рисунок 2.7 - Каскадне включення трьох одно-ланкових фільтрів:

а) ФВЧ, б) ФНЧ

Чим більше ланок у фільтрі тим вище порядок фільтра, тим крутіше схили його АЧХ: 40 дБ на декаду для фільтра другого порядку і 60 дБ на декаду для фільтра третього порядку, що дає ослаблення сигналу при десятикратній зміні частоти в 100 і в 1000 разів, відповідно.

Результуючий коефіцієнт передачі каскадного включення декількох чотириполюсників дорівнює добутку коефіцієнтів передачі окремих чотириполюсників тільки в тому випадку, коли чотириполюсники не чинять взаємного впливу на їх вхідні і вихідні параметри. Даний висновок можна застосувати не тільки до фільтрів, але і до підсилювальних каскадів

Комбінації фільтрів нижніх і верхніх частот дозволяють створювати смугові фільтри, за допомогою яких з усього спектра частот пропускається тільки певна область частот (смуга). Схеми найпростіших пасивних смугових фільтрів наведені на рис. 2.8.

Рисунок 2.8 - Найпростіші смугові фільтри: а) RC-CR фільтр, б) фільтр Віна

АЧХ смугового фільтра характеризується центральною частотою пропускання f0, верхньої та нижньої граничними частотами пропускання fв і fн, відповідно, рис. 2.9.

Рисунок 2.9 - АЧХ і ФЧХ смугового фільтра



Центральна частота для обох фільтрів дорівнює:

,

Хід роботи

1. За завданням викладача почергово зберіть схему одно-ланкового та двох-ланкового ФВЧ або ФНЧ, а також одну із схем смугового фільтра.

2. За допомогою генератора спеціальних сигналів і цифрового осцилографа зніміть АЧХ і ФЧХ кожного з фільтрів. Для цього встановіть на виході генератора напругу синусоїдальної форми з незмінною амплітудою і змінюйте частоту сигналу в межах не менше ± 1 декади від розрахункового значення граничної частоти fгр або центральної частоти f0 фільтра.

3. Звіт повинен містити схеми досліджуваних фільтрів, графіки АЧХ і ФЧХ кожного із фільтрів, детальні висновки по кожному проведеному експерименту, і загальні висновки про отриманні знання та навички в ході проведення роботи.

Питання для перевірки

1. Поясність поняття двополюсника, та чим відрізняються активні та пасивні двополюсники?

2. Охарактеризуйте поняття лінійного та нелінійного двополюсника, наведіть приклади елементів електронних схем, які відносяться до лінійних і нелінійних двополюсників?

3. Чому ВАХ пасивного двополюсника завжди проходить через початок координат?

4. Наведіть приклад пасивного чотириполюсника.

5. Охарактеризуйте як залежить опір резистора, конденсатора та котушки індуктивності в залежності від частоти електричного сигналу.

6. Охарактеризуйте, як співвідносяться фази змінної напруги і струму в резисторі, конденсаторі та котушці індуктивності.

7. Охарактеризуйте поняття АЧХ та ФЧХ.

8. Охарактеризуйте поняття частоти зрізу фільтра. Яким чином вона обраховується?

9. Зобразіть на графіку АЧХ та ФЧХ для фільтра низьких частот.

10. Зобразіть на графіку АЧХ та ФЧХ для фільтра високих частот.

11. Зобразіть на графіку АЧХ та ФЧХ для смугового фільтра.

12. Охарактеризуйте зв'язок між частотою, вираженою в герцах, циклічною частотою та періодом коливань.

13. Чому для АЧХ та ФЧХ шкала частот наводиться в логарифмічному вигляді?

14. На скільки децибел рівень вихідного сигналу на частоті зрізу фільтра менший від рівня вхідного сигналу?

15. Після проходження через фільтр амплітуда сигналу зменшилась в 2 рази. На скільки децибел змінився рівень сигналу?

16. Амплітуда вхідного сигналу фільтра складає 2,5 В. Після проходження через фільтр рівень сигналу зменшився на 40 дБ. Яка амплітуда сигналу на виході фільтра?

17. Як будуть співвідноситись фази вхідного і вихідного сигналів для ФНЧ на частоті, яка в два рази більша за частоту зрізу фільтра?

18. На якій частоті рівень вихідного сигналу ФНЧ буде на 3 дБ нижче ніж вхідний, якщо ФНЧ містить резистор 4Ком і конденсатор 1 мкФ?

19. В скільки раз зменшиться амплітуда сигналу на виході ФНЧ з попереднього питання, якщо частота вхідного сигналу - 1кГц?

20. Охарактеризуйте поняття порядку фільтра. Як його змінити? Як змінюються параметри фільтра в залежності від його порядку?

21. Як підвищити крутизну нахилу передавальної характеристики фільтра?



Лабораторна робота № 3. Дослідження біполярного транзистора

Мета роботи: Здобути навички із отримання вхідних і вихідних характеристик біполярного транзистора; визначення коефіцієнта передачі транзистора по постійному та змінному струмах; дослідження динамічного вхідного опору транзистора.

Теоретичні відомості

Біполярний транзистор - напівпровідниковий прилад з двома взаємодіючими випрямляючими p-n-переходами і трьома виводами, підсилювальні властивості якого обумовлені явищами інжекції і екстракції неосновних носіїв заряду. В біполярному транзисторі використовуються одночасно два типи носіїв заряду - електрони і дірки (звідси і назва - біполярний). При включенні біполярного транзистора зі спільним емітером (СЕ) ланцюг бази є вхідним, а ланцюг колектора - вихідним. Схема включення транзистора зі СЕ в активному режимі показана на рис. 3.1. Фізичні процеси в транзисторі зі СЕ аналогічні при включенні транзистора зі СБ. Під дією напруги UБЕ в ланцюзі емітера проходить струм IЕ. У базі цей струм розгалужується. Основна його частина йде в колектор, утворюючи керовану складову струму колектора, інша частина - в ланцюг бази, визначаючи струм бази рекомбінації. Назустріч току рекомбінації в базі проходить зворотний струм колектора IКБ_З.

Рисунок 3.1 - Схема включення транзистора зі СЕ в активному режимі

Вихідними статичними характеристиками транзистора зі СЕ є сімейство характеристик ІК = f (UКЕ) при ІБ = const Вид цих характеристик відображає особливості роботи транзистора зі СЕ в різних режимах (рисунок 3.2).

В активному режимі і режимі насичення емітерний перехід включається в прямому напрямку. Під дією напруги в ланцюзі бази проходить струм ІБ. За рахунок напруги UБЕ при нульовій напрузі колектора обидва p-n-переходи транзистора зміщені в прямому напрямку. Транзистор працює в режимі насичення і через колектор проходить струм інжекції, напрямок якого протилежний напрямку колекторного струму в активному режимі. У базі накопичуються неосновні носії заряду.

Рисунок 3.2 - Вихідні характеристики транзистора зі СЕ

З появою невеликої негативної напруги на колекторі струм інжекції з колектора зменшується, а струм обумовлений екстракцією дірок з бази в колектор збільшується. Тому при збільшенні від'ємної напруги колектора до значення UКЕ = UБЕ спостерігається значне зростання колекторного струму. При | UКЕ | > | UБЕ | транзистор з режиму насичення пере ходить в активний режим. Зростання колекторного струму при подальшому збільшенні негативної напруги UКЕ сповільнюється.

Збільшення струму бази викликає збільшення колекторного струму, тобто зміщення вихідних характеристик вгору.

Вхідні характеристики. Вхідні характеристики транзистора зі СЕ (рис. 3.3) відображають залежність ІБ = f (UБЕ) при UКЕ = const.

При UКЕ = 0 обидва p-n-переходи транзистора являються включеними в прямому напрямку. З емітера і колектора здійснюється інжекція дірок в базу. У ланцюзі бази проходить струм рекомбінації обох переходів. Тому вхідна характеристика являє собою ВАХ двох паралельно включених p-n-переходів.

Рисунок 3.3 - Вхідні характеристики транзистора зі СЕ

При UКЕ <0 колекторний перехід включається в зворотному напрямку і в ланцюзі бази проходить струм IБ> 0. Якщо UБЕ = 0, то IЕ = 0 і в колі бази проходить струм IБ = - IКБ_З. Збільшення напруги UБЕ супроводжується рекомбінаційною складової струму бази, і при певній напрузі UБЕ струм бази стає рівним нулю. Подальше збільшення напруги UБЕ супроводжується ростом струму бази. При збільшенні негативної напруги колектора спостерігається зміщення характеристик у бік осі струмів. Це пов'язано з проходженням зворотного струму колектора IКБ_З.

Статичний коефіцієнт передачі транзистора по постійному струму визначається як відношення струму колектора IК до струму бази IБ:

Статичний коефіцієнт передачі транзистора по змінному струму визначається як відношення приросту струму колектора IК до збільшення струму бази IБ:



Вихідними статичними характеристиками транзистора, включеного зі СЕ є сімейство характеристик:

Вхідними статичними характеристиками транзистора, включеного зі СЕ є сімейство характеристик:

Диференційний вхідний опір RВХ транзистора в схемі зі СЕ визначається при фіксованому значенні напруги колектор-емітер UКЕ. Він може бути знайдений як відношення приросту напруги база-емітер до викликаного ним приросту струму бази:

Диференційний вхідний опір транзистора RВХ в схемі зі СЕ через параметри транзистора визначається наступним виразом:

де RБ - опір базової області напівпровідника, RЕ - диференційний опір переходу база-емітер, який визначається як:

де ІЕ - постійний струм виражений в міліамперах.

Перший доданок у виразі 3.6 набагато менший другого, тому ним можна знехтувати:

Хід роботи

Експеримент 1. Визначення статичного коефіцієнта передачі транзистора по постійному струму вDC в схемі зі СЕ.

Побудувати і включити схему, зображену на рис. 3.4.

Рисунок 3.4 - Схема включення біполярного транзистора зі СЕ

Записати результати вимірювання струму колектора IК, струму бази ІБ і напруги колектор-емітер UКЕ в таблицю 3.1 розділу "Результати експериментів". За отриманими результатами підрахувати статичний коефіцієнт передачі струму вDC транзистора. Повторити вимірювання і розрахунок коефіцієнта передачі для значень Eb = 2,68 В; 5 В. Результати занести в таблицю.

Експеримент 2. Вимірювання зворотного струму колектора.

На схемі (рис. 3.4) змінити номінал джерела ЕРС Eb = 0 В. Включити схему. Записати результати вимірювання струму колектора ІК для даних значень струму бази ІБ і напруги колектор-емітер UКЕ в розділ "Результати експериментів".

Експеримент 3. Отримання вихідної характеристики транзистора в схемі зі СЕ.

а) У схемі (рис. 3.4) провести вимірювання струму колектора ІК для кожного значення ЕК і Еb і заповнити таблицю 3.2 в розділі "Результати експериментів". За даними таблиці побудувати сімейство вихідних характеристик транзистора зі СЕ, графік залежності IК від ЕК, при різних значеннях струму бази IБ.

б) За вихідною характеристикою знайти коефіцієнт передачі транзистора по змінному струмі вАC при зміні базового струму з 10 мА до 30 мA, ЕК = 10 В. Результат записати в розділ "Результати експериментів".

Експеримент 4. Отримання вхідної характеристики транзистора в схемі зі СЕ.

а) Відкрити схему (рис. 3.4). Встановити значення напруги джерела ЕК рівним 10 В і провести вимірювання струму бази IБ, напруги база-емітер UБЕ струму емітера IЕ для різних значень напруги джерела Еb відповідно до таблиці 3.3 в розділі "Результати експериментів". Звернути увагу, що колекторний струм приблизно дорівнює струму в колі емітера.

б) У розділі "Результати експериментів" за даними таблиці 3.3 побудувати графік залежності струму бази від напруги база-емітер.

г) За вхідною характеристикою знайти опір Rвх при зміні базового струму з 10мA до 30 мA. Результат записати в розділ "Результати експериментів".

Результати експериментів

Експеримент 1. Визначення статичного коефіцієнта передачі транзистора по постійному струму вDC в схемі зі СЕ.

Таблиця 3.1 - Результати вимірювань і обчислень коефіцієнта передачі транзистора по постійному струму

Eb (В)	ІБ (мкА)	UКЕ (В)	ІК (мА)	вDC
2,68
5,0
5,7



Експеримент 2. Вимірювання зворотного струму колектора.

Зворотній струм колектора: ІК-З =

Струм бази транзистора: ІБ =

Напруга колектор-емітер: UКЕ =

Експеримент 3.Отримання вихідної характеристики транзистора в схемі зі СЕ.

Таблиця 3.2 - Результати вимірювання струму колектора для побудови вихідної характеристики

	ЕК (В)
Eb (В)	ІБ (мкА)	0,1	0,5	1	5	10	20
1,66
2,68
3,68
4,68
5,7

Графік вихідної характеристики транзистора.

Коефіцієнт передачі транзистора по змінному струму вАC при зміні базового струму з 10 мА до 30 мА, ЕК = 10 В. Виконати розрахунок за результатами вимірювань.

Експеримент 4. Отримання вхідної характеристики транзистора в схемі зі СЕ.

Таблиця 3.3 - Результати вимірювання для побудови вхідної характеристики транзистора

Eb (В)	ІБ (мкА)	UБЕ (мВ)	ІК (мА)
1,66
2,68
3,68
4,68
5,7



Графік вхідної характеристики транзистора.

Опір Rвх при зміні базового струму з 10мA до 30 мA.

Питання для перевірки

1. Чим пояснити назву біполярного транзистора? Як біполярні транзистори позначаються в схемах? Які основні фізичні процеси лежать в основі принципу дії біполярного транзистора?

2. Які ви знаєте режими роботи біполярного транзистора? Показати на схемах, назвати області застосування.

3. Які існують схеми включення біполярного транзистора? Назвіть основні параметри біполярних транзисторів.

4. Які залежності називаються статичними характеристиками транзистора?

5. Поясніть роботу схеми включення біполярного транзистора зі спільною базою. Статичні вольтамперні характеристики для цієї схеми включення (вхідні та вихідні). Чому рівні коефіцієнти підсилення?

6. Поясніть роботу схеми включення біполярного транзистора зі спільним емітером. Вихідні та вхідні статичні характеристики. Чому рівні коефіцієнти підсилення?



Лабораторна робота № 4. Дослідження роботи транзисторних каскадів

Мета роботи: Здобути навички із дослідження коефіцієнта підсилення по напрузі каскадів зі СЕ і СК, визначення фазового зсуву сигналу в підсилювачах, вимірювання вхідного і вихідного опорів підсилювача та дослідження їх впливу на коефіцієнт підсилення, аналіз впливу навантаження а коефіцієнт підсилення.

Теоретичні відомості

Схеми підсилювальних каскадів характеризуються великою різноманітністю. Разом з тим принцип побудови головних ланцюгів підсилюючих каскадів один і той же, він показаний на прикладі структурної схеми на рис 4.1а.

Рисунок 4.1 - Принцип побудови (а) і часові діаграми (б) підсилювального каскаду

Основними елементами каскаду є керований елемент КЕ, функцію якого виконує біполярний (польовий) транзистор і резистор R. Спільно з напругою живлення Е ці елементи утворюють вихідне коло каскаду. Підсилюваний сигнал UВХ, прийнятий на рисунку для простоти синусоїдальним, подається на вхід КЕ. Вихідний сигнал UВИХ знімається з виходу КЕ або з резистора R. Він утворюється в результаті зміни опору КЕ і, отже, струму i в вихідному колі під впливом, вхідної напруги. Процес підсилення ґрунтується на перетворенні енергії джерела постійної напруги Е в енергію змінної напруги в вихідному колі за рахунок зміни опору керованого елемента за законом, що задається вхідним сигналом.

Зважаючи на використання для живлення джерела постійної напруги Е струм i у вихідному колі каскаду є односпрямованим (рис. 4.1 а). при цьому змінний струм і напруга вихідного кола (пропорційні струму і напрузі вхідного сигналу) слід розглядати як змінні складові сумарних струму і напруги, що накладаються на їхні постійні складові IП і UП (рис. 4.1 б). Зв'язок між постійними і змінними складовими повинна бути такою, щоб амплітудні значення змінних складових не перевищували постійних складових, тобто IП ? Im і UП ? Um. Якщо ці умови не виконуватимуться, струм i в вихідному колі на окремих інтервалах буде дорівнювати нулю, що призведе до спотворення форми вихідного сигналу. Таким чином, для забезпечення роботи підсилювального каскаду при змінному вхідному сигналі в його вихідному колі повинні бути створені постійні складові струму IП і напруги UП. Задачу вирішують шляхом подачі у вхідне коло каскаду крім підсилюваного сигналу відповідної постійної напруги UВХП (або завдання відповідного постійного вхідного струму IВХП) Постійні складові струму і напруги визначають так званий режим спокою підсилювального каскаду. параметри режиму спокою по вхідному колу (IВХП, UВХП) і по вихідному колу (IП, UП) характеризують електричний стан схеми за відсутності вхідного сигналу.

Показники підсилюючих каскадів залежать від способу включення транзистора, що виконує роль керованого елемента. Аналіз підсилюючих каскадів на біполярних транзисторах проводиться для трьох способів включення: зі спільним емітером (СЕ), спільним колектором (СК) і спільною базою (СБ).

Підсилювальний каскад із СЕ. Схема підсилювача із спільним емітером представлена на рис 4.2.



Рисунок 4.2 - Схема підсилювального каскаду зі СЕ

Коефіцієнт підсилення по напрузі підсилювача зі СЕ наближено дорівнює відношенню опору в колі колектора rК опору в ланцюзі емітера rЕ:

,

де rК - опір в ланцюзі колектора, який визначається паралельним з'єднанням опору колектора Rк і опором навантаження RН.

,

rЕ - диференційний опір емітерного переходу, рівний 25мВ/IЕ. Для підсилювача з опором RЕ в колі емітера коефіцієнт підсилення дорівнює:

Вхідний опір підсилювача по змінному струмі визначається як відношення амплітуд синусоїдальної вхідної напруги UBX і вхідного струму IВХ



Вхідний опір транзистора ri визначається за формулою: ri = вrЕ. Вхідний опір підсилювача по змінному струмі rВХ обчислюється як паралельне з'єднання опорів ri, R1 і R2:

Значення диференційного вихідного опору схеми знаходиться по напрузі Uxx холостого ходу на виході підсилювача, яка може бути виміряна як падіння напруги на опорі навантаження, що перевищує 200 кОм, і по напрузі Uвих, виміряній для даного опору навантаження RH, з наступного рівняння, яке вирішується відносно rВИХ:

Опір RH 200 кОм можна вважати розривом в колі навантаження.

Підсилювальний каскад зі СК.

Схема підсилювача із загальним колектором або емітерного повторювача представлена ??на рис 4.3.

Рисунок 4.3 - Схема підсилювального каскаду зі СК



Коефіцієнт підсилення по напрузі підсилювача з СК визначається з наступного виразу:

Як видно з виразу, коефіцієнт посилення каскаду зі СК наближено дорівнює одиниці, оскільки RЕ зазвичай досить малий в порівнянні з опором rЕ. Через ці властивості каскад СК називають емітерним повторювачем. Вхідний опір підсилювача rВХ по змінному струму визначається як відношення амплітуд синусоїдальної вхідної напруги UBX і вхідного струму IВХ:

Вхідний опір емітерного повторювача по змінному струмі визначається наступним виразом:

В даному випадку для визначення вхідного опору каскаду потрібно взяти до уваги опори резисторів R1 і R2. З урахуванням сказаного отримаємо:

При розрахунку схем необхідно враховувати опір навантаження, яке включається паралельно опору емітера RЕ. З виразів для вхідного опору видно, що емітерний повторювач володіє високим вхідним опором в порівнянні з каскадом зі СЕ. У загальному випадку вихідний опір емітерного повторювача в вAC + 1 разів менше опору RДЖ джерела сигналу на вході емітерного повторювача:

Якщо опір RДЖ джерела сигналу на вході емітерного повторювача досить малий щоб знехтувати ним, то вихідний опір емітерного повторювача дорівнюватиме диференційному опору переходу база-емітер: rВИХ = rЕ.

Експериментально вихідний опір каскаду можна визначити за результатами двох вимірів: вимірювання напруги холостого ходу Uxx (на вихід каскаду підключається опір порядку 200 кОм і вимірюється падіння напруги на ньому) і вимірювання вихідної напруги Uвих при наявності навантаження опором RН. Після вимірів вихідний опір можна підрахувати за формулою:

Завдяки високому вхідному і низькому вихідному опору каскад із загальним колектором дуже часто використовують як узгоджуючий між джерелом і навантаженням.

Хід роботи

Експеримент 1. Дослідження каскаду зі СЕ в області малого сигналу.

а) Побудувати схему, зображену на рис. 4.4. Параметри приладів також повинні відповідати зображенню.

Рисунок 4.4 - Схема дослідження каскаду зі СЕ

б) Включити схему. Для установленого режиму в розділ "Результати експериментів" записати результати вимірювань амплітуд вхідної і вихідної напруг, різниці фаз вхідної і вихідної синусоїдальних сигналів. За результатами вимірів амплітуд вхідної і вихідної синусоїдальних напруг, обчислити коефіцієнт підсилення підсилювача по напрузі. Результат записати в розділ "Результати експериментів".

в) Для схеми на рисунку визначити струм емітера. За його значенням обчислити диференційний опір rЕ емітерного переходу. Використовуючи знайдене значення, обчислити коефіцієнт підсилення каскаду по напрузі. Результати записати в розділ "Результати експериментів".

г) Підключити резистор RD між точкою UBX і конденсатором C1, розімкнувши ключ [Space]. Включити схему. Виміряти амплітуди вхідної UBX і вихідної UВИХ напруги. Обчислити нове значення коефіцієнта підсилення по напрузі за результатами вимірів. Результати записати в розділ "Результати експериментів".

д) Перемістити щуп каналу А осцилографа в вузол Ub. Знову включити схему і виміряти амплітуду Ub вхідної синусоїдальної напруги. За результатами вимірювання напруги Ub і Uout обчислити коефіцієнт підсилення по напрузі підсилювального каскаду. За результатами вимірювання амплітуд напруги UBX і Ub обчислити вхідний струм Iвх. За значеннями Uвх і Iвx обчислити вхідний опір Rвх підсилювача по змінному струму. Результати записати в розділ "Результати експериментів".

є) По значенню коефіцієнта підсилення струму в, отриманому раніше і величиною диференційного емітерного опору rЕ визначити вхідний опір транзистора ri. Обчислити значення rВХ, використовуючи значення опорів R1, R2 і ri. Результати записати.

ж) Замкнути резистор RD між вузлом UBX і конденсатором C1, замкнувши ключ [Space]. Перемістити щуп каналу А осцилографа в вузол Uin. Встановити номінал резистора RL 2 кОм. Потім включити схему і виміряти амплітуди вхідної і вихідної синусоїдальних напруг. Використовуючи результати вимірювань, обчислити нове значення коефіцієнта підсилення по напрузі. Результати записати в розділ "Результати експериментів".

з) Використовуючи результати вимірювань амплітуди вихідної синусоїдальної напруги в пункті б) і пункті ж), значення опору навантаження в пункті ж) обчислити вихідний опір підсилювача. Результат записати в розділ "Результати експериментів".

і) Встановити номінал резистора RL 200 кОм. Переставити щуп каналу В осцилографа в вузол Uc і включити схему. Виміряти постійну складову вихідного сигналу і записати результат вимірювання.

к) Повернути щуп каналу В осцилографа в вузол Uout. На осцилографі встановити масштаб для входу 10 мВ / діл. Прибрати шунтуючий конденсатор С3 і включити схему. Виміряти амплітуди вхідної і вихідної синусоїдальної напруги. За результатами вимірювань обчислити значення коефіцієнта підсилення каскаду з СЕ з опором в колі емітера по напрузі. Записати результати в розділ "Результати експериментів".

л) За величиною опору rЕ і значенням опору RЕ обчислити значення коефіцієнта підсилення підсилювача зі СЕ з опором в колі емітера по напрузі.

...