3 Порядок выполнения работы

Получить у преподавателя вариант задания из таблицы 1.

1. Выполнить расчет вспомогательных параметров: G₀; R₀; K₀; C₀; τ_В; F_Вгр; без коррекции; t_У - без коррекции; R_ЭН; τ_Н; τ_Ф; m; b; F_Нгр – без коррекции; t_З - без коррекции; F_Э; τ_Э; m – для усилителя ООС; D – дискриминант для усилителя с ООС, Δ_С - без коррекции.

Выполнить расчет, используя программу LAU2: ЧХ, ФХ и ПХ усилителя без коррекции; ЧХ, ФХ и ПХ усилителя с простой индуктивной коррекцией;

ЧХ, ФХ и ПХ усилителя с НЧ коррекцией фильтром ;

ЧХ, ФХ и ПХ усилителя с коррекцией ООС по току.

Подготовить ответы на контрольные вопросы и представить преподавателю, перед выполнением лабораторной работы, результаты расчетов и графических построений. Дать им физическое и теоретическое толкование.

Таблица 1

№ Вар.	Lк мкГн	Сэ мкф	вх. обл.глал.вр		Rф кОм	Сф мкф	вх.обл.бол.вр U60J1.BVJ
			мкс	мкс			мс	мс
1	670	0,1	5	2,5	0,6	0,5	0,1	0,2
2	1000	0,22	7,5	5	1	0,5	0,2	0,4
3	2000	0,32	10	7,5	1,5	1,5	0,3	0,6
4	670	0,1	5	2,5	0,6	1,0	0,1	0,2
5	1000	0,22	7,5	5	1	1.0	0,2	0,4
6	2000	0,32	10	7,5	1,5	1,0	0,3	0,6
7	670	0,1	5	2.5	0,6	1,5	0,1	0,2
8	1000	0,22	7	5	1	1,5	0,2	0,4
9	2000	0,32	10	7,5	1,5	1,5	0,3	0,6

Структурная схема подключения приборов для выполнения лабораторной работы приведена на рис.6.

Рис.6. Структурная схема лабораторного стенда

G - генератор гармонических или импульсных сигналов; А - исследуемый усилитель;

Р - регистрирующий прибор (вольтметр или осциллограф).

Для исключения нелинейных искажений, на вход усилителя (гнездо Х2) подавать сигнал, максимальный уровень которою не должен превышать значения указанного в табл.2

Таблица 2

Сэ мкф	UВХ m(Х2), В	UВЫХ г(Х1), В
0	0,03	0,3
51	0,12	1,2

Примечание: все коммутации производить при выключенном питании +E_К.

5.1. Исследование ЧХ усилителя без коррекции. Соединить перемычками гнезда X3 – X7, Х8 – Х9, Х15 – Х17. Подключить выход генератора гармонических сигналов к Х1, вход прибора Р к Х22. Установить уровень сигнала на входе (Х2) усилителя не более указанного в табл.2. Подать питание E_К = +12В на схему ключом S1. Изменяя частоту генератора в диапазоне от 100 Гц до 200 кГц и строго поддерживая постоянным уровень сигнала (U_ВХ) на входе, зафиксировать в таблице значения U_ВЫХ(f). Вычислить для каждой частоты коэффициент усиления К= U_ВЫХ(f)/U_ВХ(f), определить K₀ на СЧ. Определить глубину F_Э обратной связи в области СЧ; для чего снять перемычку между гнездами Х8 – Х9. Определить K_ООС, найти по формуле F_Э= K₀/K_ООС глубину ООС.

Снять зависимость K_ОС(f) при R_Э=51 Ом.

По полученным результатам построить нормированные ЧХ усилителя без коррекции: для случая R_Э=0 и R_Э=51 Ом. Нормировку выполнить по формуле Y(f)=K(f)/ K₀.

Определить граничные частоты усилителя по уровню Y(f)=0,707.

Сравнить опытные результаты с расчетными.

5.2. Исследование ЧХ усилителя с простой индуктивной коррекцией в области ВЧ.

Подключить перемычками заданную индуктивность L_к, снять перемычку между Х3 – Х7, соединить Х8 – Х9 и Х15 – Х17.

Изменяя частоту генератора в диапазоне от 5 кГц до 200кГц и поддерживая постоянным уровень входного сигнала, зафиксировать в таблице значения U_ВЫХ(f). Вычислить для каждой частоты коэффициент усиления К=U_ВЫХ(f)/U_ВХ(f): выполнить нормировку ЧХ по формуле Y(f)=K(f)/ K₀, где K₀ - коэффициент усиления в области СЧ.

Проделать аналогичные опыты при R_Э=51 Ом, сняв перемычку Х8 – Х9.

По нормированным ЧХ при Y(f)=0,707, определить граничные частоты усилителя F_Вгр.

Нормированные ЧХ усилителя с коррекцией и усилителя без коррекции совместить на одном графике, на котором показать влияние на полосу пропускания усилителя и влияние активной ООС за счет R_Э на усилительные свойства и ЧХ усилителя.

Сравнить полученные опытные результаты с расчетными.

5.3. Исследование ЧХ усилителя с коррекцией фильтром в области НЧ.

Подключить заданные R_Ф и C_Ф, соединить перемычками соответствующие гнезда и соединить перемычками Х7 – Х3 (Х5); Х8 – Х9.

Изменяя частоту генератора в диапазоне 20 Гц до 5 кГц и поддерживая постоянный уровень входного сигнала, зафиксировать в таблице значения U_ВЫХ(f). Вычислить для каждой частоты коэффициент усиления К=U_ВЫХ(f)/U_ВХ(f). Выполнить нормировку ЧХ по формуле Y(f)=K(f)/ K₀, где K₀ – усиление (на частотах 5 ÷ 10 кГц) в области СЧ.

Проделать аналогичные опыты при R_Э=51 Ом, сняв перемычку Х8 – Х9.

По нормированным ЧХ при Y(f)=0,707, определить нижние граничные частоты F_Нгр для случая R_Э=0 и R_Э=51 Ом.

Нормированные ЧХ усилителя с коррекцией и без коррекции совместить на одном графике, на котором показать влияние на ЧХ в области НЧ.

5.4. Исследование ЧХ усилителя с коррекцией комплексной ООС по току в области ВЧ. Подключить параллельно к R_Э заданный конденсатор C_Э, перемычками между гнездами Х9 – Х10 или Х11 – Х12; соединить Х15 – Х17 или Х13 – Х17, соединить Х7 – Х3 (Х5).

Изменяя частоту генератора в диапазонах от 5 кГц до 200 кГц и поддерживая постоянный уровень входного сигнала, зафиксировать в таблице значения U_ВЫХ(f). Вычислить для каждой частоты коэффициент усиления К_ОС=U_ВЫХ(f)/U_ВХ(f). Выполнить нормировку ЧХ по формуле Y(f)=K(f)/ K_ООС, где K_ООС – коэффициент усиления с ООС (R_Э=51 Ом) в области СЧ.

По нормированным ЧХ при Y(f)=0,707, определить граничные частоты усилителя F_Вгр.

Нормированные ЧХ усилителя с комплексной ООС, ЧХ усилителя с активной ООС и ЧХ усилителя без коррекции совместить на одном графике, на котором показать влияние конденсатора C_Э на полосу пропускания.

Сравнить полученные опытные результаты с расчетными.

5.5. Исследование переходной характеристики усилителя без коррекции в области малых и больших значений времени.

Соединить перемычками Х7 – Х3 (Х5), Х15 – Х17, Х8 – Х9. Подключить выход генератора G импульсов к Х1, а вход осциллографа к Х22.

Установить уровень отрицательного импульса на входе (Х2) усилителя не более указанного в табл.2. Частоту повторения импульсов 200 ÷ 500 Гц.

5.5.1. Исследование ПХ в области малых времен.

Установить на выходе C короткий отрицательный импульс в соответствии с табл.1. Получить изображение переднего фронта импульса. Зафиксировать в таблице значения U_ВЫХ(f) и построить ПХ усилителя. Найти коэффициент усиления импульсного сигнала. Выполнить нормировку ПХ усилителя по формуле h(f)= U_ВЫХ (f)/U_{ВЫХ УСТ}, где U_{ВЫХ УСТ} – установившееся значение U_ВЫХ(f) при t=τ_И. Определить t_У и t_З усилителя. Сравнить опытные данные с расчетными.

Проделать аналогичные опыты при R_Э=51 Ом, сняв перемычку между Х8 – Х9.

5.5.2. Исследование ПХ в области больших времен.

Установить выходе G длинный отрицательный импульс в соответствии с табл.1, соединить перемычками Х8 – Х9. Получить изображение вершины импульса. Зафиксировать в таблице значения U_ВЫХ(f) и построить ПХ усилителя. Найти коэффициент усиления импульсного сигнала. Выполнить нормировку ПХ усилителя по формуле h(f)= U_ВЫХ (f)/U_ВЫХ (0), где U_ВЫХ (0) – значение выходного сигнала при t=0. Определить по ПХ скол вершины импульса по формуле при t=τ_И.

Сравнить опытные данные с расчетными.

Проделать аналогичные опыты при R_Э=51 Ом, сняв перемычку между Х8 – Х9.

5.6. Исследование ПХ усилителя с простой индуктивной коррекцией в области малых времен.

Подключить перемычками заданную индуктивность L_Х, снять перемычку Х3 – Х7, соединить Х8 – Х9 и Х15 – Х17.

Подключить выход генератора G импульсов к выходу Х1 усилителя. Установить на выходе G короткий отрицательный импульс из табл.1. Получить изображение переднего фронта импульса. Зафиксировать в таблице значения U_ВЫХ(f) и построить ПХ. Найти коэффициент усиления импульсного сигнала. Выполнить нормировку ПХ усилителя по формуле h(f)= U_ВЫХ (f)/U_{ВЫХ УСТ}, где U_{ВЫХ УСТ} – установившееся значение U_ВЫХ(f) при t=τ_И. Определить t_У и t_З усилителя. Сравнить опытные данные с расчетными.

Проделать аналогичные опыты при R_Э=51 Ом, сняв перемычку между Х8 – Х9. Выполните сравнение t_У и t_З усилителя с коррекцией и без коррекции.

5.7. Исследование ПХ усилителя с коррекцией комплексной ООС, за счет цепочки R_ЭC_Э в области малых времен.

Подключить перемычками заданную емкость C_Э, сняв перемычку Х8 – Х9, соединить Х7 – Х3 и Х15 – Х17.

Подключить выход генератора G импульсов к входу Х1 усилителя. Установить на выходе G короткий отрицательный импульс из табл.1.

Получить изображение переднего фронта импульса. Зафиксировать в таблице значения U_ВЫХ(f) и построить ПХ. Найти коэффициент усиления импульсного сигнала. Выполнить нормировку ПХ усилителя по формуле h(f)= U_ВЫХ (f)/U_{ВЫХ УСТ}, где U_{ВЫХ УСТ} – установившееся значение U_ВЫХ(f) при t=τ_И. Определить t_У и t_З усилителя. Сравнить опытные данные с расчетными. Выполните сравнение t_У и t_З усилителя с коррекцией комплексной ООС и без коррекции с активной R_Э=51 Ом ООС и без активной ООС R_Э=0.

5.8. Исследование ПХ усилителя с коррекцией фильтром в области больших времен.

Подключить заданные , соединить перемычками соответствующие гнезда, соединить Х7 – Х3 и Х8 – Х9.

Подключить выход генератора G импульсов к входу Х1 усилителя. Установить на выходе G длинный отрицательный импульс из табл.1.

Получить изображение вершины выходного импульса. Зафиксировать в таблице значения U_ВЫХ(f) и построить ПХ усилителя. Найти коэффициент усиления импульсного сигнала. Выполнить нормировку ПХ усилителя по формуле h(f)= U_ВЫХ (f)/U_ВЫХ (0), где U_ВЫХ (0) – значение выходного сигнала при t=0.

Определить по ПХ скол вершины импульса по формуле при t=τ_И. Сравнить опытные данные с расчетными. Привести выводы о влиянии цепи на коррекцию вершины импульса, сравнив скол вершины в усилителе с коррекцией и без коррекции.