2.Нелинейный режим усиления

2.1. Положение рабочей точки выбирается так, чтобы угол отсечки был равен 90⁰. Для этого напряжение смещения устанавливается равным напряжению отсечки (U₀= U_от ) на графике кусочно-линейной аппроксимации сток-затворной характеристики. Найденное значение U₀ устанавливается потенциометром "СМЕЩЕНИЕ" и вносится в табл. 2.2, подобную табл. 2.1.

2.2. Амплитудная характеристика усилителя U_ВЫХ = ₂(U_ВХ) в нелинейном режиме снимается при изменении напряжения на входе (гнездо 4) в пределах 0  4 В. Перед снятием каждого отсчета выходного сигнала (гнездо 5) необходимо подстраивать частоту генератора в резонанс (по максимуму U_ВЫХ). Результаты измерений заносятся в табл.2.2. Построить график зависимости U_ВЫХ = ₂(U_ВХ) и определить на нем границу линейного участка амплитудной характеристики U_ВХМАХ.

2.3. Временные диаграммы наблюдаются и зарисовываются при U_ВХ=U_ВХМАХ. Необходимо зафиксировать с сохранением масштаба по осям времени (и частоты):

• осциллограмму входного сигнала u _вх(t) (гнездо 4);

• осциллограмму тока стока i_с(t) - для этого нажать кнопку "R" выбора нагрузки (гнездо 5);

• две осциллограммы выходного напряжения u _вых(t) при включенном колебательном контуре (нагрузка LC) для двух вариантов добротности контура (кнопка "R_Ш" нажата и отжата) - гнездо 5;

• спектры перечисленных выше сигналов с четким указанием условий эксперимента.

Умножение частоты

Принципиальная схема макета и положение переключателей те же, что и при изучении резонансного усилителя (п. 1).

Частота генератора гармонических колебаний f должна быть в n раз меньше резонансной частоты контура, т.е. f = f ₀/n, где n - кратность умножения; тогда n-ная гармоника входного сигнала будет совпадать по частоте с частотой настройки контура f ₀. Точное значение f определяют по максимуму выходного сигнала при подстройке частоты генератора вблизи расчетного значения f.

Амплитудная характеристика умножителя частоты измеряется и рассчитывается.

3.Умножение частоты при при i_мах=соnst

3.1. Для получения амплитудной характеристики умножителя частоты при i_мах=соnst необходим предварительный расчет U_ВХ В, в результате которого заполняются первые три строки табл. 2.3.

Таблица 2.3 - Амплитудная характеристика умножителя частоты при i_мах = соnst

n=2 ;	f0=...кГц;	fВХ=f0/n=...	Гц;
UВХ ,В
Umвх ,В	1,0	1,5	2,0	2,5	...
U0 ,В	-1,0	-1,5	-2,0	-2,5	...
UВЫХ ,В
Iсn ,мА

Кратность умножения n (или номер выделяемой гармоники) выбирается таким же, как и при расчетах спектра в домашнем задании. Соответственно устанавливается частота входного сигнала и его величина U_ВХ (действующее значение). Вторая строка таблицы содержит амплитудные значения U_mВХ, которые больше U_ВХ в 2, т.е. U_mВХ = U_ВХ2. Третья строка таблицы рассчитывается так, чтобы при всех изменениях максимальное напряжение на затворе было бы постоянно равно нулю. Очевидно, что для этого смещение по модулю должно равняться амплитуде сигнала, т.е. U₀ = - U_mВХ. При этом условии амплитуда импульса тока будет постоянной, но будет меняться угол отсечки  и, соответственно, спектральный состав тока стока, в том числе и амплитуда n-ной гармоники.

3.2. Для получения каждого значения U_вых (гнездо 5) необходимо устанавливать расчетные пары значений U₀ и U_ВХ из таблицы (причем сначала устанавливать U₀, затем U_ВХ) и, подстроив частоту генератора согласно п.2.2, снять отсчет U_ВЫХ. Измерения U_вых продолжаются до тех пор, пока не будет найдено максимальное значение U_вых, которое соответствует оптимальному режиму умножителя частоты.

4. Умножение частоты при U_ВХ = соnst

4.1. Для получения амплитудной характеристики умножителя частоты при U_ВХ =соnst следует установить на входе (гнездо 4)напряжение U_ВХ =1В с частотой f_ВХ=f₀/n и, изменяя U ₀ в пределах - (1,0  6,0)В с шагом 0,5В, измерять выходное напряжение на контуре (гнездо 5). Значение n берется то же, что и при расчете домашнего задания. Перед снятием каждого отсчета U_вых рекомендуется подстраивать частоту генератора, добиваясь максимума U_вых согласно п. 2.2. Найти точное значение U ₀ , при котором U_вых = U_выхМАХ. Результаты представить в виде табл. 2.4.

Таблица 2.4 Амплитудная характеристика умножителя частоты при U_ВХ =соnst

n=.2 ;	f0=...кГц;	f=f0/n=.. кГц;.	UВХ= 1В
U 0 ,В	-1,0	-1,5	-2,0
UВЫХ ,В
Iсn ,мА