laba_1ЕгОР
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра РЭС
отчет
по лабораторной работе №1
по дисциплине «УГКиФСТКС»
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРНОГО ГЕНЕРАТОРА С ВНЕШНИМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
Студенты гр. 0182 |
|
Кужелев Е.Л. |
|
|
Литвиненко Л.Д. |
Преподаватель |
|
Гуреев А.Е. |
Санкт-Петербург
2022
Цель работы.
1. Изучение принципов построения и работы транзисторного усилителя мощности.
2. Исследование влияния угла отсечки коллекторного тока транзистора на энергетические характеристики усилителя мощности.
3. Снятие нагрузочной и настроечной характеристик усилителя мощности при простой схеме выхода.
4. Наблюдение осциллограмм динамических характеристик транзистора в усилителе мощности.
5. Наблюдение осциллограмм токов и напряжений в контрольных точках усилителя мощности при различных режимах работы транзистора.
Обработка результатов эксперимента.
2. Исследование влияния угла отсечки коллекторного тока транзистора на основные энергетические характеристики усилителя.
Uб = 1,13 В, Iк0 = 17 мА, fр = 208 кГц, А = 0,14.
С помощью соотношения
пересчитаем экспериментальную зависимость
в функцию угла отсечки. Рассчитаем
потребляемую, отдаваемую и рассеиваемую
мощности, а также КПД по следующим
формулам:
;
;
;
.
θ, ⁰ |
55 |
59 |
62 |
68 |
72 |
80 |
90 |
107 |
152 |
180 |
180 |
Iк0, А |
0,007 |
0,007 |
0,007 |
0,008 |
0,008 |
0,009 |
0,01 |
0,013 |
0,016 |
0,022 |
0,031 |
Iкон,А |
0,012 |
0,014 |
0,013 |
0,016 |
0,015 |
0,017 |
0,017 |
0,02 |
0,019 |
0,019 |
0,02 |
P1, Вт |
0,004 |
0,006 |
0,005 |
0,008 |
0,007 |
0,009 |
0,009 |
0,012 |
0,011 |
0,011 |
0,012 |
P0, Вт |
0,077 |
0,077 |
0,077 |
0,088 |
0,088 |
0,099 |
0,011 |
0,143 |
0,176 |
0,242 |
0,341 |
Pк, Вт |
0,073 |
0,071 |
0,072 |
0,08 |
0,081 |
0,09 |
0,101 |
0,131 |
0,165 |
0,231 |
0,329 |
η |
0,056 |
0,076 |
0,066 |
0,087 |
0,077 |
0,088 |
0,079 |
0,084 |
0,062 |
0,045 |
0,035 |
Рисунок 1. Осциллограмма Iк
3. Нагрузочные характеристики усилителя мощности с простой схемой выходной цепи
– эквивалентное сопротивление контура.
S1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Uк, В |
0 |
0,45 |
0,94 |
2,07 |
3,35 |
Iк0, А |
0,005 |
0,005 |
0,005 |
0,005 |
0,005 |
Iб0, А |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Iкон, А |
0,005 |
0,009 |
0,012 |
0,018 |
0,022 |
Ссв1, нФ |
10 |
6,7 |
5 |
3,3 |
2,5 |
Rэк, Ом |
195 |
435 |
781 |
1792 |
3123 |
Р0, Вт |
0,055 |
0,055 |
0,055 |
0,055 |
0,055 |
Р1, Вт |
0.00075 |
0.0024 |
0.0043 |
0.0097 |
0.015 |
Рк, Вт |
0.054 |
0.053 |
0.051 |
0.045 |
0.04 |
η |
0.014 |
0.044 |
0.079 |
0.177 |
0.264 |
4. Снятие настроечных характеристик усилителя мощности в функции частоты от входного сигнала
Граничный режим
f, кГц |
170 |
180 |
190 |
200 |
210 |
220 |
230 |
Uк, В |
1,11 |
1,48 |
2,22 |
3,25 |
3,98 |
4,14 |
3,9 |
Iк0, А |
0,015 |
0,031 |
0,014 |
0,014 |
0,013 |
0,013 |
0,013 |
Iб0, А |
0,007 |
0,007 |
0,007 |
0,008 |
0,006 |
0,006 |
0,006 |
Iкон, А |
0,025 |
0,014 |
0,038 |
0,045 |
0,044 |
0,039 |
0,033 |
Р0, Вт |
0,165 |
0,341 |
0,154 |
0,154 |
0,143 |
0,143 |
0,143 |
Р1, Вт |
0,019 |
0,0059 |
0,043 |
0,061 |
0,058 |
0,046 |
0,033 |
Рк, Вт |
0,146 |
0,335 |
0,111 |
0,093 |
0,085 |
0,097 |
0,11 |
η |
0,114 |
0,017 |
0,281 |
0,394 |
0,406 |
0,319 |
0,228 |
Перенапряжённый режим
f, кГц |
170 |
180 |
190 |
200 |
210 |
220 |
230 |
Uк, В |
2,61 |
3,65 |
4,9 |
5,97 |
6,5 |
6,61 |
6,32 |
Iк0, А |
0,013 |
0,013 |
0,013 |
0,012 |
0,012 |
0,012 |
0,013 |
Iб0, А |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,07 |
0,1 |
0,09 |
0,07 |
Iкон, А |
0,033 |
0,041 |
0,049 |
0,053 |
0,052 |
0,048 |
0,042 |
Р0, Вт |
0,143 |
0,143 |
0,142 |
0,132 |
0,132 |
0,132 |
0,143 |
Р1, Вт |
0,033 |
0,05 |
0,072 |
0,084 |
0,081 |
0,069 |
0,053 |
Рк, Вт |
0,11 |
0,093 |
0,070 |
0,048 |
0,051 |
0,063 |
0,09 |
η |
0,228 |
0,353 |
0,504 |
0,638 |
0,615 |
0,524 |
0,37 |
Режим |
Iб |
Iк |
Iэ |
Динамическая характеристика |
Граничный |
|
|
|
|
Граничный |
|
|
|
|
Перенапряжённый |
|
|
|
|
Выводы.
В ходе выполнения работы были проведены исследования влияния частоты, эквивалентного сопротивления и угла отсечки на работу генератора с внешним возбуждением. При перенапряжённом режиме работы КПД генератора достигает максимального значения, однако возникают искажения в связи с нелинейным режимом работы транзистора. Также КПД возрастает с увеличением эквивалентного сопротивления и достигает максимального значения про угле отсечки, равном 900.