Индивидуальное задание

7. Настроить усилитель мощности так, чтобы получить в нагрузке заданную мощность P_н при максимальном общем КПД, не превысив при этом предельно допустимые параметры транзистора.

8. Настроить усилитель мощности так, чтобы получить в нагрузке максимальную мощность P_н max при ограниченной мощности, потребляемой от источника коллекторного питания P₀.

Примечание. Получив индивидуальное задание, студент должен составить план настройки усилителя, предложить способ настройки по приборам и обосновать его оптимальность (с учетом ограниченных возможностей стенда). Особое внимание обратить на недопустимость превышения предельно допустимых параметров транзистора в процессе настройки. Результаты эксперимента оформляют в виде отчета, содержащего необходимые таблицы, графики и пояснения, свидетельствующие о правильном выполнении задания.

Содержание отчета

Отчет о работе должен содержать:

1. Схему установки.

2. Таблицу с результатами эксперимента и расчетов.

3. Нагрузочные характеристики (рис.1-3).

4. Выводы относительно полученных результатов.

Контрольные вопросы

Основные

1. Как по осциллограмме определить угол отсечки коллекторного тока?

2. Усилитель работал в граничном режиме, затем напряжение питания Е_к было уменьшено. Как надо изменить сопротивление нагрузки коллектора R_к, чтобы режим снова стал граничным?

3. Усилитель работал в граничном режиме, затем напряжение возбуждения было увеличено. Как надо изменить напряжение питания Е_к, чтобы режим снова стал граничным?

4. Усилитель работал в граничном режиме, затем напряжение питания Е_к было уменьшено. Как надо изменить напряжение смещения, чтобы режим снова стал граничным?

5. Как по приборам определить полный КПД оконечной ступени лабораторной установки?

6. Как настроить выходной контур в резонанс в недонапряженном и перенапряженном режимах работы УМ?

7. Как настроить УМ в граничный режим работы?

Дополнительные

8. Объяснить ход нагрузочных характеристик УМ.

9. Объяснить назначение элементов схемы лабораторной установки.

10. Нарисовать формы импульсов тока коллектора в недонапряженном режиме при двух значениях: а) U_бо ; б) Е_бо в) Е_ко ; г) R_к .

11. Нарисовать формы импульсов тока коллектора в перенапряженном режиме при двух значениях: а) U_бо; б) Е_бо; в) Е_ко; г) R_к .

12.1Начертить принципиальную схему транзисторного усилителя мощности (схема ОЭ) с П-образными цепями согласования на входе и выходе, источниками питания и блокировочными элементами.

13. В схеме, составленной согласно предыдущему вопросу, показать включение приборов для измерения постоянных составляющих коллекторного и базового токов, амплитуд напряжений на базе, коллекторе, нагрузке, а также постоянных напряжений питания цепей коллектора и базы.

14. Изобразить входную цепь транзисторного усилителя мощности по схеме с общим эмиттером, работающего с нулевым смещением. Почему транзисторные усилители мощности часто используются в режиме нулевого смещения?

15. Объяснить назначение цепей согласования усилителя мощности. Чем отличаются требования, предъявляемые к межкаскадным цепям согласования и к цепи согласования с фидером (антенной)?

16. С какой целью предусматриваются два органа регулировки в цепи согласования.

17.1Для каких целей можно использовать нагрузочные характеристики усилителя мощности?

18. Нарисовать нагрузочные характеристики для двух значений .

Работа №2. Рабочие характеристики транзисторного усилителя мощности

Ц ель работы

1. Изучить зависимости режима транзисторного усилителя мощности от напряжений питания базы и коллектора.

2. Выяснить причины, вызывающие изменения режима усилителя с изменением питающих напряжений.

3. Сопоставить способы управления выходным напряжением усилителя при изменении напряжений питания коллектора и базы.

Домашнее задание

1. Изучить руководство к лабораторной работе.

2. Записать цель работы.

3. Начертить схему выходного каскада исследуемого ТУМ.

4. Сделать заготовку таблиц.

5. Ознакомиться с порядком выполнения лабораторного задания и качественно изобразить ход предполагаемых зависимостей.

6. Ответить на основные контрольные вопросы.

Лабораторное задание

1. Подготовить установку (см. рис.1.8) для снятия рабочих (статических модуляционных) характеристик I_к0, U_н(Е_б). Переключатель S1 поставить в положение 1, S3 – в положение Е_{к фикс}. При этом напряжения коллекторного питания оконечного и предоконечного каскадов равны +26 В. Ручку U_б на передней панели повернуть в крайнее левое положение (т.е. повернуть против часовой стрелки до упора). При этом напряжение Е_к пр предварительного каскада равно нулю (см. рис.1.8).

Подготовить осциллограф к наблюдению импульсов тока коллектора: выход переключателя S4 (гнездо S4 на боковой стенке блока) подать на вход канала 2 осциллографа; переключатель S4 поставить в положение i_к. Подать напряжение синхронизации с гнезда Синхр. на боковой стенке. Расположенный там же переключатель Синхр. поставить в положение ВЧ. Включить осциллограф в сеть. Луч первого канала погасить ручкой Яркость.

2. Включить напряжение питания исследуемого усилителя. Изменяя смещение Е_б (ручка 0-1,5 В), установить ток примерно 0,4А при U_б = 0, что соответствует углу отсечки  = 110 в максимальной точке.

Подать напряжение возбуждения U_б и настроить выходной каскад на граничный режим при указанной преподавателем мощности в нагрузке Р_н (6; 8 или 10 Вт). Величину мощности Р_н контролировать с помощью прибора U_н:

3. Снять рабочие (статические модуляционные) характеристики I_к0, U_н(Е_б), уменьшая смещение Е_б до запирания транзистора, при постоянном U_б. При этом необходимо следить за изменением формы импульсов коллекторного тока. Зарисовать импульсы тока, соответствующие различным точкам кривой U_н(Е_б). Результаты занести в табл.1.2 отчета.

Построить характеристики I_к0, U_н(Е_б) и с помощью зависимости U_н(Е_б) найти значение смещения Е_б = Е_б мол, а также амплитуду переменного напряжения на базе U_, необходимые для получения модуляции с глубиной m = 0,5. Определить КПД усилителя при Е_б = Е_б мол, используя характеристики I_к0, U_н(E_б).

Таблица 1.2

Статические модуляционные (рабочие) характеристики при базовой модуляции

Еб, В
Iк0, А
Uн эфф, В
Форма импульса тока iк

4. Подготовить установку для снятия рабочих (статических модуляционных) характеристик I_к0, U_н(Е_к) при изменении напряжения Е_к оконечного каскада. Переключатель S1 поставить в положение 2. При этом напряжение коллекторного питания оконечного каскада можно регулировать от нуля до 26 В, а предоконечного – фиксированное +26 В; S3 – в положение Е_к рег. Ручку U_б на передней панели блока повернуть против часовой стрелки до упора.

Включить напряжение питания генератора. Установить Е_к = 26 В, а напряжение смещения Е_б, соответствующее углу отсечки 90 (при U_б = 0 ток I_к0 = 20-30 мА). Напряжение Е_к устанавливается ручкой Е = 10-25 В. Увеличивая напряжение возбуждения ручкой U_б при постоянном Е_б, настроить выходной каскад на граничный режим при заданной ранее мощности.

5. Снять рабочие (статические модуляционные) характеристики I_к0, U_н(Е_к), изменяя напряжение Е_к от 26 В до минимума и контролируя форму импульса тока i_к по экрану осциллографа. Поддерживать U_б и Е_б постоянными. Заполнить табл.1.3 отчета.

6. Поставить переключатель S1 в положение 3 (Комбинированная модуляция). Настроить выходной каскад на граничный режим при той же мощности и Е_к = 26 В. Снять рабочие (статические модуляционные) характеристики I_к0, U_н(Е_к, Е_пр) при одновременном изменении Е_к в двух каскадах – оконечном (Е_к) и предоконечном (Е_{к пр}).

Величину Е_к необходимо изменять от 26 В до минимума ручкой Е = 10-25 В. Величину Е_к пр следует дополнительно регулировать ручкой U_б на передней панели блока (эта ручка изменяет напряжение коллекторного питания предоконечного каскада) таким образом, чтобы все время сохранялся граничный режим. Контроль этого режима проводить по форме импульса коллекторного тока.

Результаты занести в табл.1.3 отчета.

Таблица 1.3

Статические модуляционные (рабочие) характеристики при коллекторной и комбинированной модуляции

Ек, В
Iк0, А	Коллекторная
	Комбинированная
Uн эфф, В	Коллекторная
	Комбинированная
Форма импульса тока iк	Коллекторная
	Комбинированная

7. Построить зависимости I_к0, U_н(Е_к) для случаев изменения коллекторного напряжения в одном и двух каскадах. Сопоставить результаты. Найти значения Е_к = Е_к мол и амплитуду модулирующего напряжения U_, необходимые для получения m = 1. Используя графики, определить для каждого из случаев КПД усилителя в режиме молчания.