1. Лiнiйнi перетворення електричних сигналiв у радiоелектронних пристроях
1.1. Підсилювальні пристрої електричних сигналів
Ряд радiоелектронних систем та пристроїв характеризуються тим, що в їх структурi можна видiлити вхiд, призначений для подачi сигналiв, i вихiд, звiдки перетворенi сигнали поступають для подальшого їх використання. Такий пiдхiд до перетворення сигналiв можна проiлюструвати за допомогою ''чорної скриньки'' (рис.1). Тодi
,
д
е
- величина вхiдного сигналу;
- величина реакцiї системи або її вiдгук;
- системний оператор.
Рис.1. Макромодель радіоелектронного пристрою – “чорна скринька”
Базовим елементом лiнiйних перетворень електричних сигналiв є пiдсилювач електричних сигналiв, зiбраний на транзисторах чи електронних лампах, або в iнтегральному виконаннi - операцiйний пiдсилювач.
3
Загалом, пiдсилювач призначений для збiльшення (пiдсилення) потужностi електричного сигналу за рахунок енергiї джерела живлення. Пiдсилення здiйснюється за допомогою керованих елементiв (транзисторів, тощо). Структурна схема пристрою пiдсилення сигналу зображена на рис.2. Тобто, пiдсилювач - це пристрiй, сигнал на входi якого керує перетворенням енергiї джерела живлення в потік енергiї вихiдного сигналу, що поступає в навантаження.
Джерелом вхiдного сигналу може бути: мiкрофон, фотоелемент, термопара, попереднiй пiдсилювач, тощо.
Споживачем або навантаженням може бути: телефон, гучномовець, гальванометр, осцилограф, реле, резистор, наступний пiдсилювач, тощо.
Рис.2. Взаємодія підсилювача із зовнішніми пристроями.
4
Таблиця 1
І, мА |
0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
Uвх,В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвих,В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rвх,кОм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ
Звіт має містити: побудовані в одних координатах графіки Uвих=f(Uвх) при різних І0; побудовані в одних координатах графіки Кu; Rвх=f(I0) при вх=0.1 мА; таблиці даних, значення величини дрейфу і результати температурної дестабілізації; висновки.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Що таке підсилювач постійного струму?
2. Що таке балансні і диференціальні каскади підсилення?
3. Що таке дрейф?
4. Що таке інвертуючий та неінвертуючий вхід?
5. В чому суть балансування каскаду?
6. Залежність Кu, Rвх від режиму роботи.
7.Чим оцінюється якість диференціального підсилювача?
Що таке синфазний і диференціальний сигнали?
49
По ИВ встановити на виході ГН1, ГН2 напруги, що дорівнюють 7 В.
Змінюючи струм ГС від 0 до 0.9 мА з кроком 0.1 мА, зняти покази АВМ1 (Uвх) і АВМ2 (Uвих), які занести в таблицю 1.
Встановити по ИВ на виході ГН1 напругу 5В і повторити п.2.3, аналогічно і для напруги 3В. Якщо є необхідність, то при нульовому вхідному сигналі за допомогою R5 встановити нульові покази АВМ2.
Змінити полярність ГС, АВМ1, АВМ2, тобто штекера на виходах ГС, АВМ1, АВМ2 поміняти місцями; проробити пп. 2.2.-2.4.
У гнізда 15В встановити резистори-нагрівачі; від’єднати АВМ1, АВМ2, ГС; на виході ГН1 і ГН2 встановити напруги, що дорівнюють 7 В; гнізда 2, 3 з’єднати з входом АВО, що працює в режимі вольтметра; перевірити балансування схеми і, якщо треба, провести її.
Привести в тепловий контакт один з резисторів-нагрівачів з транзистором V2; замітити час, за який покази АВО зміняться на 0.1 В.
Забрати нагрівач і дати можливість схемі прийти в попередній стан; поміняти полярність АВО.
Привести в тепловий контакт резистор-нагрівач з V1, повторити п. 2.7.
Дати час схемі охолонути і привести в тепловий контакт резистори-нагрівачі з транзисторами V1, V2. Аналогічно п. 2.7. зафіксувати час. Одержані дані записати і порівняти між собою.
48