МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Подлежит возврату

№0238

УСТРОЙСТВА ГЕНЕРИРОВАНИЯ

И ФОРМИРОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Для студентов всех форм обучения

по специальности 200700 "Радиотехника"

Часть 1

МОСКВА 2002

Составители: Л.Г. Ендовицкая, С.Т. Куликов, А.И. Александров,

М.П. Кевлишвили

Редактор: Б.А. Снедков

Методические указания предназначены для студентов специальности 2310, выполняющих лабораторные работы по дисциплине "Устройства генерирования и формирования радиосигналов".

Печатаются по решению редакционно-издательского совета Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета).

Рецензенты: В.И. Каганов, В.А. Левин

© Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет), 2002

Литературный редактор Н.К. Костыгина

Подписано в печать 01.11.2002. Формат 60x84 1/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 0, 93. Усл. кр. - отт. 3, 72. Уч.-изд.л. 1,0.

Тираж 200 экз. Заказ 806. Бесплатно

Московский государственный институт радиотехники,

электроники и автоматики (технический университет)

117454, Москва, просп. Вернадского, 78 лабораторная работа № 1 Исследование режимов работы транзисторного усилителя мощности

1. Цель работы:

Изучить:

- зависимость формы коллекторного тока и тока базы транзистора от режима его работы.

2. Описание лабораторной установки

Структурная схема установки для исследования режимов работы транзисторного усилителя мощности приведена на рис. 1.1. В ней в качестве возбудителя колебаний используется звуковой генератор. Частота и амплитуда напряжения возбуждения регулируются на передней панели прибора. Напряжение возбуждения подается на усилитель мощности через разъем “U_вх”

Рис. 1.1

Принципиальная схема макета представлена на рис. 1.2. В коллекторную цепь включен колебательный контур, резонансная частота которого меняется переключателем S₄. Переключателем S₃ изменяется коэффициент включения колебательного контура в коллекторную цепь, а переключателем S₁ - величина напряжения смещения Е_см. На передней панели лабораторной установки расположены приборы измерения: напряжения питания Е_к (PV1), постоянной составляющей коллекторного тока I_к0 (Р1); ручка регулировки напряжения питания Е_к, переключатель S₂ для изменения шкалы прибора I_к0. Клеммы "I_К", "I_б" предназначены для подключения осциллографа, а клемма "U_вых" для подключения осциллографа или лампового вольтметра. Питание усилителя мощности осуществляется от выпрямителя, расположенного в лабораторной установке.

Рис. 1.2

3. Задание

   1. Выполняется при подготовке.

      1. Изучить рекомендованную литературу, продумать порядок выполнения работы.

      2. Начертить форму коллекторного тока в различных режимах его работы.

      3. Ответить на контрольные вопросы.

2. Выполняется в лаборатории

   1. Ознакомиться с исследуемой лабораторной установкой и подключить приборы согласно рис. 1.1.

   2. Установить ручкой регулировки "Е_к" напряжение питания 24 В Переключатель S₁ поставить положение, при котором Е_см таково, что угол отсечки тока коллектора θ = 80°, переключатель S₃ - в положение, при котором коэффициент включения колебательного контура в коллекторную цепь р = 0,6. Переключатель S₄ установлен в положение 0,5 кГц.

   3. Установить амплитуду напряжения возбуждения U_вх <1 В и частотуf = 0,5 кГц. По показаниям лампового вольтметра или осциллографа настроить колебательный контур усилителя мощности в резонанс, изменяя частоту звукового генератора.

   4. Установить граничный режим работы усилителя мощности. Для этого, изменяя амплитуду напряжения возбуждения U_BX добиться на осциллографе формы импульсов коллекторного тока, соответствующей граничному режиму (импульс коллекторного тока - часть косинусоиды с отсечкой и плоской вершиной).

   5. Исследовать изменение режимов работы усилителя мощности от сопротивления нагрузки, изменяя коэффициент включения колебательного контура в коллекторную цепь р от значения 0,2 до 1,0 (переключатель S₃). Зарисовать осциллограмму токов коллектора i_K и базы i_б и измерить значения напряжения U_BЫX и тока I_ко для всех положений переключателя S₃. Построить зависимости: U_BЫХ, I_ko, Р₀, Р₁, η от коэффициента включения p. При расчете иметь в виду соотношения:Р₀ = I_к0Е_к; P₁ = 0,5*I_к0*U_вых*[α₁(80)/α₀(80)]; η = 0,5*[α₁(80)*U_BЫХ/α₀(80)*E_к].

   6. Установить граничный режим работы усилителя мощности, повторив пп. 2) и 4). Зарисовать осциллограммы токов i_к и i_б и определить режим работы усилителя мощности при изменении напряжения питания Е_к.

   7. Повторить пункт 6) при изменении амплитуды напряжения возбуждения U_BX

   8. Повторить пункт 6) при изменении напряжения смещения

   9. Установить граничный режим работы усилителя мощности, повторив пп. 2) и 4). Наблюдать на экране осциллографа форму динамической характеристики, подав напряжение U_BЫХ на вход "X" осциллографа. Зарисовать форму динамической характеристики в недонапряженном, граничном и перенапряженном режимах, добиваясь изменения режима работы переключателем S₃. Для этого следует переключатель блока синхронизации осциллографа поставить в положение "X" и подать U_BЫX на вход "X" (рис. 1.1) блока.

4. Содержание отчета

   1. Принципиальная схема транзисторного усилителя мощности с указанием измерительных приборов.

   2. Результаты измерений, осциллограммы, графики.

   3. Выводы, содержащие оценку полученных результатов.

Контрольные вопросы

1. Что такое электронный КПД и как он определяется?

2. Что такое коэффициент напряженности режима?

3. От каких напряжений зависит угол отсечки?

4. Какие бывают режимы работы АЭ и чем они характеризуются?

5. От чего зависит режим работы АЭ?

6. Как изменяется коллекторный ток в различных режимах работы АЭ?

7. Какой режим является предпочтительным с точки зрения оптимизации энергетических параметров генератора?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Каганов В.И. Транзисторные радиопередатчики. - М.: Энергия, 1976.-е. 151-164.

2. Петров Б.Е. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах-М.: Высшая школа, 1989.-c. 21-27.