ГОУВПО «СМОЛЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ РОСЗДРАВА»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИ- АЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ»

Кафедра медицинской и биологической физики

Тема: Медицинская электроника Лабораторная работа 3э

Изучение усилителя электрических сигналов

Студент:

Группа:

Преподаватель:

Дата:

Смоленск

2. Цели работы

1. Снять амплитудную и частотную характеристики усилителя;

2. Уметь определять по ним основные метрологические характеристики усилителя – коэффициент усиления, динамический диапазон, частот- ный диапазон на уровне затухания 3дб;

3. Сделать вывод о возможности использования данного усилителя в ка- честве усилителя биоэлектрических сигналов.

Основные понятия

Знать основные метрологические характеристики усилителя. Усилительный каскад на транзисторе и принцип его работы.

Приборы и принадлежности

Звуковой генератор, электронный усилитель, ламповый вольтметр перемен- ного тока, соединительные провода.

Рис.1. Внешний вид экспериментальной установки

2. Краткое теоретическое введение

Метрологические характеристики усилителя определяются по графикам амплитудной и частотной характеристики. Для снятия амплитудной и частотной

характеристик используются, кроме усилителя, звуковой генератор и ламповый милливольтметр, соединённые по схеме, показанной на рисунке:

Рис.2. Блок-схема экспериментальной установки

Усилитель подключается к звуковому генератору через делитель напряже-

ния, который находится на входе усилителя. Коэффициент делителя m =

1 _.

100

Делитель позволяет снизить входной сигнал усилителя до уровня опти- мального и исключить возможные амплитудные искажения усилителя.

Основные метрологические характеристики (теоретические) и пара- метры убп:

1. Коэффициент усиления усилителя:

K_ус = U_вых/U_вх (1)

2.Номинальный коэффициент усиления:

^Кном ^{= 6 В/U}сигн. min ⁽²⁾

Калибровка усилителя – методический приём борьбы с амплитудными (нелинейными) искажениями.

3. Коэффициент нелинейных искажений:

^Кн.и. ^{= (U}ном ^{- U}вых^)/Uном ⁽³⁾

3. Рабочий диапазон воспроизводимых частот усилителя - диапазон ча- стот, в котором допустимы 30% частотные искажения.

3. Входное сопротивление усилителя:

^Rэ-к

^{Е I}вх ^Rвх ^Iвх

^Uвх убп

Е - ЭДС источника биопотенциалов;

R_э-к - переходное сопротивление электрод-кожа;

R_вх - входное сопротивление усилителя биопотенциалов;

I_вх - величина входного тока, обусловленного напряжением входного сигнала Е;

U_вх - величина входного напряжения УБП. R_вх должно быть более 10⁹ Ом

Основные требования к УБП:

1. m_ус m_{сигнала} - иначе возникнут амплитудные искаже ния

2. _{н ус} ≤ _{н сигнала} - иначе возникнут частотные искажения

3. ^в ус ^в сигнала

Практическая часть

Снятие амплитудной характеристики усилителя

Включить после разрешения преподавателя звуковой генератор и ламповый вольтметр в сеть с напряжением 220В, а усилитель к источнику питания с напряжением 20В.

Установить на генераторе частоту 1000Гц.

Подавая от звукового генератора на делитель усилителя напряжение от 0 до 30мB, через каждые два милливольта измерять напряжение на вы- ходе усилителя. Полученные данные занести в таб.1.

Таблица 1

№ п/п	Выходное напряжение генератора Uген., мВ.	Входное напряжение усилителя Uвх.=Uген.∙ 1 , мВ. 100	Выходное напряжение усилителя Uвых., В.

Необходимость делителя пояснена на стр.95.