3 Описание принципиальной схемы

Лабораторная работа состоит из трех устройств: А1, А2, А3 и их блока питания.

Подключение лабораторного стенда к питающей сети напряжением 220 В осуществляется тумблером SA1 "Сеть". При переводе его в положение "Вкл.", расположенный рядом светодиод начинает излучать свет.

Устройство А1 (рисунок 2 а) представляет собой однокаскадный УЗЧ с транзистором VT1, включенным по схеме с ОЭ. Нагрузкой является пе­ременный резистор R6, подключаемый с помощью тумблера SA3. Подклю­чение питания к усилителю осуществляется переключателем SA2 (положение А1).

Устройство А2 (рисунок 2 б) представляет собой однокаскадный УЗЧ на транзисторе VT1, включенном по схеме с ОК. Нагрузка R4 подключается тумблером SA4, а питание - переключателем SA2 (положе­ние А2).

Устройство A3 представляет собой трехкаскадный УЗЧ с RC-свя­зями между каскадами (рисунок 3). Первый каскад построен по схеме с ОК (VT1), второй и третий - по схеме с ОЭ. Введение ОС через ре­зистор R13 осуществляется с помощью тумблера SA5. Подключение пи­тания осуществляется переключателем SA2 (положение А3).

Номинальные значения резисторов и конденсаторов указаны на схемах устройств. Для проведения измерений на лабораторном стенде в характерных точках схем установлены гнезда. Измерение входных и выходных напряжений усилителя производится осциллографом, в качестве источника входного сигнала используется генератор синусоидального напряжения ГЗ-32 или аналогичный ему.

4 Порядок проведения лабораторной paботы

Задание 1

Для схемы однокаскадного усилителя с ОЭ (рисунок 2 а) снять и построить амплитудную характеристику U_вых=f(U_вх) на частоте 1 кГц, на ее линейном участке определить коэффициенты усиления по напряже­нию К_u, току К_i,

а

б

Рисунок 2

Рисунок 3

а б

Рисунок 4

мощности К_р; измерить входное R_вх и R_вых выход­ное сопротивления усилителя на частоте 1 кГц. Рассчитать R_вх при b = 70, r_б = 100 0м, r_э = 30 Ом и сравнить его с реальным.

Порядок выполнения задания:

а) установить на выходе генератора синусоидальных колебаний сигнал частотой 1 кГц и минимально возможной амплитуды, затем подклю­чить его ко входу усилителя;

б) установить переключатель SA2 в положение А1, тумблер SA3 - в положение "Выкл";

в) изменяя входное напряжение усилителя от 0 до 150 мВ, снять и построить амплитудную характеристику (не менее, чем по 7 точкам), данные свести в таблицу;

г) определить на линейном участке амплитудной характеристики K_u, K_i, K_p;

д) измерить при U_вх = 40 мВ и частоте 1 кГц входное и выходное сопротивление усилителя. Величина U_вх выбирается из условия, чтобы U_вых не имело искажений.

Измерение R_вх усилителя производится с помощью переменного градуированного резистора R1 (рисунок 2 а). Резистор R1 и входная цепь усилителя с сопротивлением R_вх образуют делитель напряжения (рисунок 4 а). Если при этом R1 = R_вх, то U_вх = U_г/2. Таким образом, измерение R_вх заключается в следующем: устанавливается R1=0 и осциллографом фиксируется значение U_вх1 = U_г; величина R1 изменя­ется до значения, при котором осциллограф покажет U_вх2= U_вх1/2; фиксируется полученное значение R1 = R_вх.

Для измерения R_вых усилителя с помощью переменного градуирован­ного резистора R6 (рисунок 2 а) применяется аналогичная методика (рисунок 4 б): устанавливается R6 = R_н = ì (холостой ход) переводом тумб­лера SA8 в положение "Выкл." и осциллографом фиксируется значение U_вых.хх; тумблер SA8 переводится в положение "Вкл." и изменяется R6 до значения, при котором выходное напряжение на экране осциллог­рафа уменьшится до величины U_вых.хх /2; со шкалы R6 считывается значение R_вых;

е) рассчитать R_вх для заданных параметров и сравнить получен­ное значение с измеренным.

Задание 2

Для схемы однокаскадного усилителя с ОК (рисунок 2 б) снять и построить амплитудную характеристику на частоте 1 кГц; на ее линей­ном участке определить K_u, K_i, K_p; измерить R_вх и R_вых усилителя на той же частоте. Рассчитать R_вх при b=70, r_б =100 0м, r_э =30 Ом и сравнить его значение с измеренным.

Порядок выполнения задания:

а) выполнить п. а) порядка выполнения задания 1;

б) установить переключатель SA2 в положение А2; тумблер SA4 - в положение "Выкл.";

в) изменяя входное напряжение от 0 до 6-7 В, снять и построить амплитудную характеристику, не менее, чем по 7 точкам;

г) выполнить п. г), д), е) порядка выполнения задания 1. При измерении R_вх использовать переменный отградуированный ре­зистор R1, а при измерении R_вых - резистор R4 и тумблер SA4 (рисунок 2 б); сопротивления измерять при U_вх = 1В.

Задание 3

Для трехкаскадного УЗЧ (рисунок 3) без ОС и с ОС снять и постро­ить амплитудную характеристику U_вых=f₁(U_вх) при частоте входно­го сигнала F_вх=1000 Гц, АЧХ K_u=f₂(F_вх) для F_вх=0...200 кГц, ФЧХ j=f_з(F_вх) для F_вх=0...200 кГц; определить тип ОС.

Порядок выполнения задания:

а) установить переключатель SA2 в положение А3;

б) включить питание тумблером SA1;

в) установить на выходе генератора синусоидальных колебаний сигнал частотой 1 кГц, затем уменьшить его величину до нуля и под­ключить его выход ко входу исследуемого УЗЧ;

г) изменяя входное напряжение УЗЧ от 0 до 250 мВ, снять его амплитудную характеристику с разомкнутой ОС и включенной цепью ОС (тумблером SA5);

д) установить на входе УЗЧ сигнал величиной 50 мВ и, изменяя его частоту от 0 до 200 кГц, снять АЧХ с разомкнутой и замкнутой цепью ОС;

е) для сигнала величиной 50 мВ и изменением частоты от 0 до 200 кГц снять ФЧХ с разомкнутой и замкнутой цепью ОС;

ж) исследовать работу трехкаскадного усилителя, снять осцилло­граммы U_б1, U_э1, U_к2, U_к3, U_э3, U_вых при U_вх=50 мВ;

и) построить полученные характеристики, определить f_в, f_н, тип OC, коэффициент передачи цепи ОС.

Перед включением установки и каждого устройства схема должна быть проверена преподавателем. Все измерения необходимо производить при открытом входе осциллографа.