Краткие теоретические сведения
Схема каскада приведена на рис. 3.1. Отличие от схемы с ОЭ заключается в том, что база транзистора через блокировочный конденсатор Сбл большой емкости по переменному току соединена с общей шиной, а входной сигнал подается в эмиттер транзистора. Режим по постоянному току выбирается и задается, как и в схеме с ОЭ, с помощью элементов R1, R2, Rэ. Эквивалентная схема каскада для переменного тока с учетом малости сопротивлений разделительных конденсаторов на частотах 
показана на рис. 3.2.
Нагрузка для переменного тока образуется параллельным соединением сопротивлений Rк и Rн:
.
При определении усиления каскада учтем, что входное напряжение совпадает с напряжением эмиттер-база u1=uэб=-uбэ, а выходное напряжение, создаваемое коллекторным током на сопротивлении Rн~, составляет U2 = - Rн iк:
Усиление каскадов с ОБ и ОЭ по напряжению одинаковое, а фазы выходных сигналов противоположны. Входным током каскада с ОБ является эмиттерный ток 
, который в β+1 раз больше базового тока. Поэтому входное сопротивление схемы с ОБ мало. Без учета сопротивления резистора Rэ оно составляет
.
При крутизне транзистора S > 0,1А/В входное сопротивление каскада с ОБ менее десяти Ом. Ввиду малости входного сопротивления каскада в качестве генератора входного сигнала uг для схемы с ОБ могут использоваться каскады с малым выходным сопротивлением (каскад с ОК) или генератор тока (каскад с ОЭ). Сочетание каскадов ОК-ОБ образует дифференциальный каскад, а схем ОЭ-ОБ – каскодную схему.
Основными достоинствами каскада с ОБ являются хорошие частотные свойства. При включении транзистора по схеме с общей базой граничная частота усиления fα возрастает в β раз по сравнению с граничной частотой fβ для схем с ОЭ (fα=βfβ). Соответственно в b раз уменьшается постоянная времени каскада 
. Улучшению частотных свойств схемы с ОБ способствует также устранение обратной связи через емкость коллекторного перехода Ск,, так как ёмкость оказывается подключённой к общей точке схемы (устраняется эффект Миллера).
|
|
Методика выполнения работы
При выполнении лабораторной работы используется экспериментальный макет, схема которого приведена на рис. 2.10. В качестве источника сигнала используется генератор GFG 3015 в режиме генерации напряжения синусоидальной формы. Установка требуемой формы напряжения осуществляется нажатием кнопки «Форма» на передней панели прибора. Для установки амплитуды напряжения используйте кнопку «Амплитуда» и наборное поле. После установки численного значения (например 0.15 нажмите кнопку «В»). Измерение амплитуд входного и выходного напряжений используйте осциллограф «RIGOL» в режиме «Measure»→ «Markers».
Программа выполнения работы
1. На экспериментальном макете соберите схему, приведённую на рис.3.3.
2. Измерьте с помощью мультиметра VC 9808+ напряжения на базе, эмиттере и коллекторе транзистора VT. Для измерения используйте режим измерения напряжения по постоянному току – DC и предел измерения – 20 В.
3. Установите на выходе генератора амплитуду напряжения синусоидального сигнала U вых=0.1 В, частоту f вых=1 кГц, смещение E см=1.7 В.
4. Исследовать усилительные свойства каскада в области СЧ. На вход каскада от звукового генератора (ЗГ) подать синусоидальное напряжение с частотой f вых =1кГц. Выходное напряжение контролировать осциллографом.
|
|
5. Просмотреть и зарисовать временные диаграммы на базе, эмиттере и коллекторе транзистора VT при 
и С н=0.
6. Снять зависимость коэффициента усиления каскада от RH.
7. Исследовать свойства каскада в области ВЧ. На вход подать синусоидальное напряжение от генератора с амплитудой U m=0,1 В. Выходное напряжение измерять осциллографом.
8. Снять АЧХ в области ВЧ каскада при R H, равной бесконечности, Ск=8000 пФ и определить верхнюю частоту f B.
9. Снять зависимость f B каскада от сопротивления нагрузки R H для двух значений: С Н=4000, 8000 пФ.
3.4 Контрольные вопросы
1. Перечислите основные свойства каскада с общей базой и оцените их достоинства и недостатки.
2. Как определяется коэффициент передачи по напряжению каскада с общей базой?
3. Что такое коэффициент гармоник для каскада с общей базой?
4. Как зависят основные показатели каскада с общей базой
от U1m и Rн? Нарисуете временные зависимости напряжений в различных точках схемы.
5. Нарисуйте и объясните работу каскада с общей базой.
6. Как задаётся режим по постоянному току для каскада с общей базой
7. Что влияет на величину нелинейных искажений?
8. Как рассчитывается входное и выходное сопротивление каскада с общей базой?