Исследование усилительных каскадов на полевом транзисторе с управляющим p-n-переходом. Охремчик С.А. - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

входных напряжения и тока, а затем вы-
числить их отношение.
Для измерения амплитудного значе-
ния входного тока
i
ВХ
(t) включают доба-
вочный резистор
R
ДОБ
между выходной
клеммой («0») генератора гармониче-
ского напряжения (ГНЧ) и входной
клеммой («1») усилительного каскада
(УК), как показано на рис. 15. Затем с
помощью вольтметра измеряют ампли-
туды
U
mВХ0
и U
mВХ1
напряжений u
ВХ0
(t) и
u
ВХ1
(t) в точках «0» и «1» относительно
общего провода «Общ.». Амплитуды
U
mВХ0
и U
mВХ1
связаны с амплитудой
I
mВХ
входного тока законом Ома:
R
ДОБ
R
ВХ
Рис. 15
УК
ГНЧ
0
1
u
ВХ0
(t)
u
ВХ1
(t
Общ.
R
Г
I
mВХ
= (U
mВХ0
– U
mВХ1
)
/
R
ДОБ
. (43)
Подставляя (43) в (42), получаем выражение для расчета входного сопро-
тивления
R
ВХ
по измеренным значениям амплитуд U
mВХ0
и U
mВХ1
:
R
ВХ
=
U
mВХ1
R
ДОБ
/
(U
mВХ0
–
U
mВХ1
)
. (44)
Вместо амплитуд
U
mВХ0
и U
mВХ1
в (44) можно использовать эффективные
значения напряжений
u
ВХ0
(t) и u
ВХ1
(t).
Указание. Для повышения точности измерения входного сопротивле-
ния
R
ВХ
следует выбирать значение сопротивления R
ДОБ
близким (по по-
рядку) к предполагаемой величине
R
ВХ
. При R
ДОБ
≈ R
ВХ
амплитуда U
mВХ1
входного напряжения
u
ВХ1
(t) усилителя в схеме на рис. 15 приближенно
равна падению напряжения (
U
mВХ0
–
U
mВХ1
) на сопротивлении R
ДОБ
.
4.2. Метод измерения выходного сопротивления
Для обоснования метода измерения рассмотрим эквивалентную схему
выходной цепи усилителя, показанную на рис. 9 и включающую идеаль-
ный источник тока
I и сопротивление R
ВЫХ
. Считаем, что на вход усилите-
ля подается гармоническое напряжение
u
ВХ
(t) = U
mВХ
sin(2πf
t
+
ϕ
U
) с доста-
точно малой амплитудой
U
mВХ
, обеспечивающей линейность усиления.
Пусть к выходу усилителя в качестве нагрузки подключены только из-
мерительные приборы (осциллограф, вольтметр) с большими входными
сопротивлениями (не менее 1 МОм). Тогда сопротивление нагрузки
R
Н
в
схеме на рис. 9 велико, а выходной ток усилителя, протекающий через из-
мерительные приборы (нагрузку), пренебрежимо мал (
i
ВЫХ
(t) ≈ 0). В этом
случае сопротивление нагрузки
R
Н
можно исключить из эквивалентной
схемы выходной цепи, а саму цепь представить как на рис. 16а.
34
                                 входных напряжения и тока, а затем вы-
   ГНЧ      0 RДОБ 1       УК    числить их отношение.
                                     Для измерения амплитудного значе-
                                 ния входного тока iВХ(t) включают доба-
       RГ                        вочный резистор RДОБ между выходной
          uВХ0(t) uВХ1(t     RВХ клеммой («0») генератора гармониче-
                                 ского напряжения (ГНЧ) и входной
                                 клеммой («1») усилительного каскада
               Общ.              (УК), как показано на рис. 15. Затем с
                                 помощью вольтметра измеряют ампли-
                                 туды UmВХ0 и UmВХ1 напряжений uВХ0(t) и
               Рис. 15           uВХ1(t) в точках «0» и «1» относительно
общего провода «Общ.». Амплитуды UmВХ0 и UmВХ1 связаны с амплитудой
ImВХ входного тока законом Ома:
                       ImВХ = (UmВХ0 – UmВХ1) / RДОБ .                 (43)
Подставляя (43) в (42), получаем выражение для расчета входного сопро-
тивления RВХ по измеренным значениям амплитуд UmВХ0 и UmВХ1:
                    RВХ = UmВХ1 RДОБ / (UmВХ0 – UmВХ1) .               (44)
Вместо амплитуд UmВХ0 и UmВХ1 в (44) можно использовать эффективные
значения напряжений uВХ0(t) и uВХ1(t).
   Указание. Для повышения точности измерения входного сопротивле-
ния RВХ следует выбирать значение сопротивления RДОБ близким (по по-
рядку) к предполагаемой величине RВХ. При RДОБ ≈ RВХ амплитуда UmВХ1
входного напряжения uВХ1(t) усилителя в схеме на рис. 15 приближенно
равна падению напряжения (UmВХ0 – UmВХ1) на сопротивлении RДОБ.

            4.2. Метод измерения выходного сопротивления

    Для обоснования метода измерения рассмотрим эквивалентную схему
выходной цепи усилителя, показанную на рис. 9 и включающую идеаль-
ный источник тока I и сопротивление RВЫХ. Считаем, что на вход усилите-
ля подается гармоническое напряжение uВХ(t) = UmВХ sin(2πf t + ϕU) с доста-
точно малой амплитудой UmВХ, обеспечивающей линейность усиления.
    Пусть к выходу усилителя в качестве нагрузки подключены только из-
мерительные приборы (осциллограф, вольтметр) с большими входными
сопротивлениями (не менее 1 МОм). Тогда сопротивление нагрузки RН в
схеме на рис. 9 велико, а выходной ток усилителя, протекающий через из-
мерительные приборы (нагрузку), пренебрежимо мал (iВЫХ(t) ≈ 0). В этом
случае сопротивление нагрузки RН можно исключить из эквивалентной
схемы выходной цепи, а саму цепь представить как на рис. 16а.



                                     34

Страницы