3. Описание лабораторной установки

Структурная схема установки показана на рис.7. Она включает в себя возбудитель на 5 фиксированных частот. В данной лабораторной работе исследования характеристик УМ ведутся чаще всего на частоте F=200 кГц с целью большей наглядности их наблюдения на экране осциллографа. Исследуемый усилитель мощности (УМ), источники питания и смещения, осциллограф С1-17 с коммутаторными блоками, превращающими его в 4-х лучевой (для одновременного наблюдения формы различных токов и напряжений) и ламповые вольтметры В7-15 для измерения ВЧ напряжений.

Возбудитель и источники питания усилителя размещены в одном корпусе (блок "Возбудитель - питание"). На передней панели блока расположены тумблер включения "Сеть" с индикаторной лампочкой, переключатель на пять фиксированных частот (от 0.2 до 1.6 МГц) со световой индикацией, регулятор уровня выходного сигнала - "уровень". К питающей части блока на передней панели относятся: регулировка смещения на базе - "рег. смещения", вольтметр постоянного тока с кнопочным изменением пределов измерений и выведения "под шлиц" регулировка питания коллектора. Возбудитель и исследуемый усилитель соединены ВЧ кабелем, источник питания - многопроводным шнуром в общей наружной изоляции.

Рис.7. Структурная схема лабораторной установки

Принципиальная схема исследуемого усилителя показана на рис.8. Аналогичная схема имеется и на лицевой панели блока исследуемого усилителя. Непосредственно исследуемый УМ собран на транзисторе VI(КТ803А), он возбуждается от эмиттерного повторителя (ЭП) на транзисторе V2(КТ803А). ЭП позволяет осуществлять режимы возбуждения от генератора напряжения (штыревой контакт К2 в положении R_г << R_вх), генератора тока (К2 в положении R_г >> R_вх) и приближённого равенства постоянных времени τ₀ ≈ τ_з (К2 в положении

R_г R^'_г ).

Рис.8. Принципиальная схема исследуемого усилителя

4. Порядок выполнения и программа работы Выполните дома

4.1. Изучите материал, изложенный в разделе "Общие положения" и рекомендуемую литературу.

4.2. Рассчитайте усилитель на заданную мощность Р=10....30 Вт в граничном режиме. Частоту установите 200 кГц. Мощность спросите у преподавателя. Установите напряжение источника коллекторного питания Ек равное 22 В, граничный режим работы входной цепи усилителя, угол отсечки Θ_В = 90^°, температуру окружающей среды tcp=20^°C. Методика расчёта усилителя и параметры используемого в нём транзистора приведены в Приложении, п.1.

4.3. Для заданной частоты рассчитайте С^'_к, С^"_к, С_СВ . Порядок расчёта и исходные данные приведены в Приложении, п.2.

Выполняется в лаборатории

4.3.2. Рассчитайте на компьютере значения С^'_к, С^"_к, С_СВ по имеющейся в лаборатории программе, для заданной частоты. Результаты расчёта сверьте с полученными дома.

4.4. Перед началом работы ознакомьтесь с расположением всех элементов установки и органами регулировки, с которыми придётся иметь дело при проведении исследований.

4.5. Включение установки и получение расчётного граничного режима.

Получив разрешение преподавателя, включите установку. Для этого:

4.5.1. Включите все измерительные приборы для прогрева.

4.5.2. На передней панели блока "Работа №2" установите ручки переменных конденсаторов Ск и Ссв в среднее положение, штыревые контакты К1 и K2 - в положение Rг<<Rвx, Lэ=Lэ тран.

4.5.3. Убедитесь, что ручка "уровень" на передней панели блока "Питания - возбудитель" находится в крайнем левом положении и тумблером "Сеть" включите этот блок. Выставьте переключателем П заданную частоту.

4.5.4. Установите для этой частоты значение L (по таблице П1) переключателем П и расчётные значения Ск' и Ск" - набором соответствующих переключений.

4.5.5. Подайте смещение на базу тумблером "Еб" на передней панели блока "Работа №2" и установите по прибору этого блока Еб=Еб расч, вращая ручку "Рег. смещения" на блоке "Возбудитель - питание". Включите питание коллектора тумблером "Ек" на передней панели блока "Работа №2", при этом на панели должна загореться лампочка.

4.5.6. Ручкой "Рег. уровня" на блоке "Возбудитель - питание" установите по прибору на блоке "Работа №2" значение Uг, соответствующее примерно 0.5∙I к0 расч. Изменением ёмкости Ск" по показанию вольтметра В7-15, подключённого к нагрузке, произведите настройку контура в резонанс. (*)

(*) Если за счёт Ск" не удаётся достичь максимума напряжения на нагрузке, необходимо увеличить или уменьшить Ск" с помощью тумблеров верхнего ряда дискретного изменения ёмкости Ск.

С"к ,nф	59100	30000	15600	7800	4000	2000	1000
С'к ,nф	130000	60000	30000	15600	1000	4000	2000	1000

Табл. 1.

4.5.7. Увеличьте напряжение Uг до обеспечения расчётного значения Iк0 и с помощью ручки Ссв, наблюдая за формой коллекторного тока, получите граничный режим. При этом всякий раз при изменении Ссв подстраивайте контур в резонанс выставляйте Iк0=Iк0 расч. При величине Ссв, соответствующей граничному режиму, запишите полученные значения Iкэ, Uн, Uк - по показаниям соответствующих приборов и Uб, воспользовавшись для измерения осциллографом.