Описание лабораторного стенда

На лицевой панели лабораторного стенда изображены две исследуемые схемы двухкаскадных усилителей с RC-связью (разделены горизонтальной чертой):

• сверху – на биполярных транзисторах VТ₁ и VТ₂ (схема соответствует рис. 2);

• снизу – на микросхемах М₁ и М₂ (cм. рис. 3);

Переключатели, тумблеры и ручки потенциометров обеих схем локализованы около соответствующих усилителей.

Внизу под схемой усилителя на транзисторах расположены гнёзда Гн1 – Гн6, номера которых соответствуют определённым точкам исследуемой схемы (точки указаны на схеме).

Блок питания Ек.

В правом верхнем углу стенда находится блок питания (Е_к) усилителя: переключатель Е_к напряжения для двух типов усилителей, потенциометр плавной регулировки напряжения Е_к и вольтметр для измерения напряжения питания.

Верхнее положение тумблера Е_к1 соответствует питанию усилителя на транзисторах.

Нижнее положение тумблера Е_к2 соответствует питанию усилителя на микросхемах.

Регулировка ёмкости разделительного конденсатора цепи связи С_р3 – С_р4 осуществляется тумблером В3.

Верхнее положение тумблера В3 соответствует ёмкости С_р4 = 0,01 мкФ.

Нижнее положение тумблера В3 соответствует ёмкости С_р3 = 20,0 мкФ.

Регулировка ёмкости конденсаторов С_э в цепях эмиттеров транзисторов Т1 и Т2) осуществляется переключателями В4 и В6.

Левое положение переключателей В4 и В6 соответствует ёмкости С_э = 2,0 мкФ, правое положение – 20,0 мкФ.

Нагрузка усилителя регулируется переключателем В7.

Среднее положение B7 – холостой ход.

Левое положение – активная нагрузка. Величина нагрузки усилителя регулируется потенциометром R_н2. Величина нагрузки первого каскада регулируется потенциометром R_н1.

Источником переменного входного сигнала является генератор синусоидальных колебаний, позволяющий регулировать вели­чину и частоту сигнала (стандартный генератор располагается рядом с исследуемым стендом).

Величина усиленного выходного сиглала измеряется лампо­вым вольтметром, а форма исследуется с помощью осциллографа (вольтметр и осциллограф располагаются рядом с исследуемым стендом).

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с лабораторным стендом, генератором си­нусоидальных колебаний, ламповым вольтметром, осциллографом.

2. Установить все тумблеры (В1, ВЗ, В5) в нижнее поло­жение, переключатели (В4, В6, В7) – в среднее, потенциометры (R_ос1, R_ос2, R_ос3, R_н2) – в крайнее левое положение, по­тенциометр R_н1 – в среднее положение, переключатель Е_к1 – в верхнее положение.

3. Собрать схему исследования усилителя на транзисторах (рис. 6): входные гнёзда усилителя (Гн1, Гн2 – _┴) соединить с выходом генератора синусоидальных колебаний, выходные гнезда усилителя (Гн9, Гн10 – _┴) присоединить к вольтметру.

4. Включить питание (тумблер «сеть») стенда, генератора и вольтметра.

5. Установить потенциометром Е_к напряжение питания +20 В.

6. Снять 2 амплитудно-частотные характеристики усилителя при различных значениях С_р и С_э в режиме холостого хода, (т.е. зависимость k(f), где k – коэффициент усиления; f – частота, Гц.). Для этого установить и поддерживать при измерениях входное напряжение U_вх = 1 мВ, выходное напряжение, измеренное в мВ, будет численно равно коэффициенту усиления. Частоту сигнала менять в диапазоне от 2•10² до 2•10⁵ Гц. Устанавливать следующие значения С_р и С_э:

Номер опыта	Значения емкостей	Положение тумблеров
1	Ср = 0,01 мкФ Сэ = 20,0 мкФ	В3 – вверх, В4, В6 – вправо
2	Ср = 20,0 мкФ Сэ = 20,0 мкФ	В3 – вниз, В4, В6 – вправо

Результаты измерений записать в таблицу 1 журнала лаборатор­ных работ.

7. Определить коэффициенты усиления первого и второго каскадов и двухкаскадного усилителя.

Для этого на вход усилителя подать с генератора вход­ной сигнал Uвх = 1 мВ на частоте f = 5 кГц. Последовательно измерить вольтметром выходное напряжение первого (Гн3, Гн4 – _┴) и второго (Гн5, Гн6 – _┴) каскадов.

Результаты записать в таблицу 2 журнала лабораторных ра­бот.

8. Снять 2 амплитудных характеристики усилителя в режи­мах холостого хода и нагрузочном.

Для этого установить частоту входного сигнала f = 5 кГц; величину входного сигнала Uвх изменять от 1 до 30 мВ.

режим холостого хода – переключатель В7 установлен в среднее положение;

нагрузочный режим – переключатель В7 установлен в правое положение, потенциометр R_н2 – в среднее положение.

Измерить значения U_вых (Гн5, Гн6 – _┴) и записать в таблицу 3 журнала лабораторных работ.

9. Исследовать форму выходного сигнала усилителя в за­висимости от величины входного сигнала.

К выходным клеммам усилителя (Гн5, Гн6 – _┴) подсое­динить осциллограф. Включить тумблер «сеть» и настроить осциллограф. Меняя величину входного напряжения, исследовать изменение формы выходного напряжения. Зарисовать в журнале (рис. 5.4) форму сигнала, наблюдаемую на экране осциллографа в линейном режиме работы усилителя (при отсутствии искажения формы выходного сигнала) и в нелинейном режиме (т.е. когда форма выходного сигнала искажается).

10. Выключить стенд и приборы. Разобрать схему.