Рисунок 2.5.4 – Осциллограммы динамической характеристики при изменении сопротивления нагрузки
На рисунке 2.5.4 от (А) до (Д) представлены осциллограммы при сопротивлении нагрузки RH1 до RH5, где рисунок 2.4.5 (А) соответствует
значению RH1, а рисунок 2.4.5 (Д) - RH5.
Из данных осциллограмм заметно, что при увеличении величины сопротивления нагрузки, размах динамической характеристики, следовательно, напряженность режима имеет прямую зависимость с сопротивлением нагрузки.
2.6 Исследование нагрузочных характеристик ГВВ
Напряжения питания при проведении опыта:
Uк 7.5 V – величина напряжения питания;
Таблица 2.6.1 – Таблица с экспериментальными данными
RH Uвых.эфф Iкo
(Ω) (V) |
(mA) |
|
51 |
1.9 |
45 |
100 |
3 |
44 |
200 |
4.3 |
41 |
510 |
4.7 |
37 |
Расчетные формулы мощностей и КПД:
|
|
|
Uвых.эфф |
2 |
|
|
Pпол |
i |
|
|
Pпотр Uк Iкo |
Pпол |
|
|
|
i |
Pпотерь Pпотр-Pпол |
η |
|
|
|
RH |
|
|
Pпотр |
|
||||||
|
i |
|
i |
|
|
i |
i |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Таблица 2.6.2 – Результаты проведения эксперимента с рассчитанными мощностями
340 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
310 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
280 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pпотр (mW) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
190 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pпотерь (mW) |
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
130 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pпол (mW) |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
95 |
140 |
185 |
230 |
275 |
320 |
365 |
410 |
455 |
500 |
545 |
|
|
|
|
|
RH (Ω) |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2.6.1 – Графики зависимости рассчитанных мощностей от |
|||||||||||
|
|
|
|
|
сопротивления нагрузки |
|
|||||
0.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
95 |
140 |
185 |
230 |
275 |
320 |
365 |
410 |
455 |
500 |
545 |
|
|
|
|
|
RH (Ω) |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2.6.2 – График зависимости КПД от сопротивления нагрузки |
|||||||||||
2.7. Исследование амплитудных характеристик ГВВ при разных углах отсечки
Таблица 2.7.1 – Результаты исследования амплитудных характеристик при разных углах отсечки
Uгнч_90 Uэфф_90 |
|
Uгнч_75 Uэфф_75 |
|
Uгнч_110 Uэфф_110 |
|||
(V) |
(V) |
|
(V) |
(V) |
|
(V) |
(V) |
0 |
0.2 |
0 |
0.2 |
0 |
0.3 |
||
0.1 |
1.4 |
0.1 |
0.2 |
0.1 |
2.4 |
||
0.2 |
2.2 |
0.2 |
0.7 |
0.2 |
3.5 |
||
0.3 |
2.9 |
0.3 |
1.2 |
0.3 |
4.2 |
||
0.4 |
4.05 |
0.4 |
2.2 |
0.4 |
4.4 |
||
0.5 |
4.4 |
0.5 |
3 |
0.5 |
4.6 |
||
0.6 |
4.6 |
0.6 |
4.1 |
0.6 |
4.65 |
||
0.7 |
4.62 |
0.7 |
4.4 |
0.7 |
4.7 |
||
0.8 |
4.7 |
0.8 |
4.5 |
0.8 |
4.8 |
||
0.9 |
4.78 |
0.9 |
4.6 |
0.9 |
4.85 |
||
1.0 |
4.8 |
1.0 |
4.7 |
1.0 |
4.9 |
||
1.1 |
4.86 |
1.1 |
4.9 |
1.1 |
4.9 |
||
Расчетные формулы:
Uвых.амп_90 
2 Uэфф_90 Uвых.амп_75 
2 Uэфф_75
Uвх.амп Uгнч_90 Uвх.амп Uгнч_75
Uвых.амп_110 
2 Uэфф_110
Uвх.амп Uгнч_110
7.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых.амп_90 (V) |
3.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых.амп_75 (V) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.85 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых.амп_110 (V) |
2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
900 10 ³ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250 10 ³ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1 10³ |
1.1 10³ |
|
|
|
|
Uвх.амп (mV) |
|
|
|
|
|||
|
Рисунок 2.7.1 – Графики амплитудных характеристик |
||||||||||
3.ВЫВОДЫ
Входе выполнения лабораторной работы были экспериментально исследованы основные характеристики резонансного усилителя мощности на биполярном транзисторе. Установлено, что угол отсечки коллекторного тока имеет прямую зависимость от напряжения смещения и напряжения возбуждения: уменьшение любого из этих напряжений приводит к сокращению угла отсечки. Напряженность режима работы усилителя напрямую зависит от напряжения возбуждения, напряжения смещения и сопротивления нагрузки, а от напряжения питания коллекторной цепи зависит обратно. Исследование динамических характеристик показало, что увеличение напряжения возбуждения, смещения или сопротивления нагрузки приводит к увеличению размаха динамической характеристики, что свидетельствует о повышении напряженности режима. Нагрузочные характеристики показали, что с увеличением сопротивления нагрузки полезная мощность и КПД усилителя изменяются нелинейно, при этом максимальный КПД достигается при сопротивлении нагрузки 200 Ом.
Амплитудные характеристики, снятые для углов отсечки 75, 90 и 110 градусов, носят нелинейный характер, особенно в области больших амплитуд входного сигнала, что указывает на возникновение нелинейных
искажений при усилении сигналов с переменной амплитудой. Таким образом, для эффективной работы усилителя мощности с минимальными нелинейными искажениями необходимо выбирать режим работы с углом отсечки, близким к 90 градусам, и оптимальным сопротивлением нагрузки.