Здавалка
Главная | Обратная связь

Преподаватель: Чекмарёва Ю.Н.

Студент: Медвинская Н. С.

Группа: 5– АТП -1

Преподаватель: Чекмарёва Ю.Н.

 

 

МОСКВА – 2012

1. Цель работы:

Исследование основных характеристик параметров усилителя звуковых частот , реализованного на биполярном транзисторе.

 

2. Используемые технические средства:

2.1. Установка ЛОЭ-2

2.2. Генератор сигналов ГЗ-33 или «Г3-56\Г

2.3. Милливольтмет «В3-38»

2.4. Осциллограф «С1-72».

 

Теоретическая часть

 

Прежде чем приступить к лабораторным исследованиям проработайте лекционный материал, а затем прочитайте в учебнике В.Г.Герасимова «основы промышленной электроники», М., 1986 г. 5.2. Усилительный каскад со общим эмиттером на стр. 94-100 и 6.1. Усилители напряжения с резисторно=емкостной связью на стр. 112-118.

Непонятные места, а также вопросы, вызывающие сомнения, запишите в лабораторную тетрадь, обсудите с товарищами и преподавателем.

· Чем определяется угол наклоне линии нагрузки?

С помощью нагрузочных линий или выходных динамических характеристик можно установить зависимость выходного тока от напряжения на выходе усилителя для различных значений входного сигнала. Когда сигнал отсутствует, в цепях усилителя протекает постоянный ток, называемый током покоя, и связь между выходным током Iк и выходным напряжением Uк можно установить по формуле:

 

Uвых = Ек – IвыхRк или Uк = Ек – IкRк

 

Зависимость Uк = f(Iк) при Rk = const, Ек = const есть прямая линия, которую можно построить по двум точкам: полагая Uк = 0, что соответствует короткому замыканию выходных зажимов, определяют значение тока на оси ординат, Iк = Ек / Rк (первая точка). Для определения второй точки принимают Iк = 0, что имеет место при холостом ходе со стороны выходных зажимов, и находят ее на оси абсцисс Uк = - Ек. Проведенную между этими точками линию называют нагрузочной линией постоянного тока или нагрузочной прямой постоянного тока.

Наклон прямой определяется углом α = arcctgRк,

Rк - сопротивления нагрузки.

· Какие элементы служат для установления тока покоя базы?

Резистор R, включенный в цепь базы, обеспечивает работу транзистора в режиме покоя, т.е. в отсутствие входного сигнала.

· Каково назначение конденсаторов?

Конденса́тор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.

 

· Каково назначение амплитудной характеристики?

Амплитудная характеристика (АХ) представляет собой зависимость амплитудного (или действующего) значения напряжения сигнала на выходе усилителя от амплитудного (или действующего) значения напряжения сигнала на его входе при подаче на вход гармонического колебания неизменной частоты (обычно средней частоты полосы пропускания усилителя fср).

· В какой области частот коэффициент усиления не зависит от частоты усиливаемого сигнала?

Область средних частот, где коэффициент усиления Ku = практически не зависит от частоты - это область рабочих частот.

· Чем обусловлен завал АЧХ в области высоких частот?

"Завал" АЧХ на высоких частотах обусловлен зависимостью коэффициента усиления транзистора от частоты, наличием межэлектродных емкостей транзистора (особенно емкостью между базой и коллектором), влияние которых заключается в шунтировании соответствующих р- п- переходов тем большем, чем выше частота усиливаемого сигнала.

На практике ни один усилитель не используется без обратной связи (ОС). Обратной связью называют передачу мощности электрического сигнала из выходной цепи во входную.

· Как оцениваются частотные искажения усилителя?

Отклонения частотных характерастик от идеальных в рабочем диапазоне частот называются частотными искажениями. Мерой частотных искажений является нормированное (относительное) усиление на границах рабочего диапазона частот, которое определяется как отношение коэффициента усиления на границе рабочего диапазона (Kн, Kв) к коэффициенту усиления на средней рабочей частоте (K0):

 

Gн= Kн / K0 , Gн[дБ]=20lgKн/K0 ;

 

Gв=Kв/K0 , Gв[дБ]=20lgKв/K0 .

 

Часто используют величину, обратную нормированному усилению. Она носит название коэффициента частотных искажений:

 

Mн=1/Gн, Mв=1/Gв .

 

· Как определяется полоса пропускания усилителя?

ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ (В) или ДИАПАЗОН УСИЛИВАЕМЫХ ЧАСТОТ- область частот, в которой коэффициент усиления изменяется не более, чем это допустимо по техническим условиям. Допустимые изменения коэффициента усиления в пределах полосы пропускания зависят от назначения и условий работы усилителя. Обычно считается допустимым ослабление уровня сигнала на 3 дБ (2^0.5 = 0,707 раз) по сравнению с максимальным значением на резонансной частоте (частотах). Ширина полосы пропускания определяется как разность между верхней fв и нижней fн граничными частотами. B=fв-fн.

 

 

Инструкция по выполнению исследований усилителя

 

Исследуемая схема представлена рис.1

 
 

Рис.1

 

VT1 - маломощный низкочастотный транзистор типа МПИ 2А с параметрами f=1...3 мГц , B=30..50 , Y=200 Ом. Ск = 30 пФ , Ркмакс = 200 мВт.

Резисторы конденсатора имеют следующие номиналы

R1=1 кОм, R2=11 кОм, R3=5,1 кОм, R4=R5=R9=3,6 кОм, R6=470 Ом, R7=20 Ом, R8=510 Ом, R10=10 кОм, С1=С2=С3=20 мкФ.

5.1. Подготовьте технические средства к работе.

Включите тумблер «Сеть» на установке «ЛОЭ-2», на генераторе сигналов «Г3-38», на осциллографе «С1-72».

5.2.Подготовить установку «ЛОЭ-2» для снятия амплитудной характеристики усилителя: Uвых = F(Uвых) при f= 1000 Гц.

Для этого переключатели, расположенные на передней панели “ЛОЭ-2” установите в положения:

“КОММУТАТОРЫ” – 1, 4, 6, 7, 15.

“ИЗМЕРЕНИЕ I, U» – тумблер (-), переключатель (VI).

(Примечание: полное отклонение указателя в положение «200» соответствует 2v В).

Произведите регулировку напряжения питания усилителя, для чего нажмите клавишу «КОНТРОЛЬНЫЕ ТОЧКИ», потенциометром «ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ» установите 10 В (отметка 100).

С целью устранения влияния стрелочного прибора на результаты измерений переведите переключатель «Измерение I, U» в положение «V2”.

Подключите “КТ” “Контрольные точки” к выходу усилителя (“КТ7”), для чего нажмите 7-ю клавишу “Контрольные точки”.

Подключите выход генератора сигналов Г3-33 по входу исследуемого усилителя, для чего сигнальную клемму генератора соедините с гнездом “ВХОД№ 2 на установке “ЛОЭ-2”.

Подключите вход милливольтметра “В3-38” к выходу исследуемого усилителя, для чего сигнальный провод милливольтметра соедините с гнездом “КТ” на “ЛОЭ-2”.

 

 

Эксперимент проводите в соответствии с ниже следующей таблицей 1:

Uвх, мВ f=1000 Гц
Uвых мВ                            
Ku                              

 

ПРИМЕЧАНИЕ: Частоту входного сигнала f=1000 Гц установите ручками «частота Hz» и «Множитель». Амплитуду входного сигнала (Uвх) изменяйте ручками «РЕГ.ВЫХОДА». Выходное напряжение (Uвых) снимайте с милливольтметра. Осциллограф можно использовать для контроля формы выходного напряжения.

5.3. С помощью таблицы 1 постройте график амплитудной характеристики усилителя.

Определите по графику динамический диапазон усилителя, напряжение собственных шумов Uш, коэффициент усиления Ku, максимальную амплитуду сигнала Uвхmax.

5.4.Проведите исследование частотных свойств усилителя (положение переключателя на «ЛОЭ-2» оставьте без изменения).

Амплитуду сигнала на выходе генератора сигнала «Г3-33» установите равной:

Uвх = (Uш + Uвхmax)\2.

Снимайте амплитудно-частотную характеристику: Ku=F(f)Uвх=const в соответствии с ниже следующей таблицей 2:

  f, Гц     102   3*102   103   5*103   104   2*104   105   1,5*105   2*105
Uвых, В                      
Ku                      

 

5.5. С помощью таблицы 2 постройте график амплитудно-частотной характеристики и определите по нему диапазон рабочих частот усилителя fв и fн при коэффициенте частотных искажений Мв = Мн = 1,2.

 





©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.