СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………..		4
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОДИНОЧНЫХ УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ
1.	Цель работы ……………………………………………………..	5
2.	Задачи работы ...…………………………………………………	5
3.	Краткие теоретические сведения ………………………………	5
4.	Описание лабораторной установки ……………………………	9
5.	Программа выполнения работы ……….	10
6.	Требования к оформлению и содержанию отчета ……………	11
7.	Критерии результативности выполнения работы .……………	11
8.	Контрольные вопросы ………………………………………….	11
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. ИССЛЕДОВАНИЕ КОМБИНАЦИОННЫХ СХЕМ НА ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ
1.	Цель работы ……………………………………………………..	12
2.	Задачи работы ...…………………………………………………	12
3.	Краткие теоретические сведения ………………………………	12
4.	Описание лабораторной установки ……………………………	16
5.	Программа выполнения работы ……………………………….	17
6.	Требования к оформлению и содержанию отчета ……………	18
7.	Критерии результативности выполнения работы .……………	19
8.	Контрольные вопросы ………………………………………….	19
	СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………	20

Введение

Лабораторный практикум составлен в соответствии с учебной программой по дисциплине "Средства электроавтоматики в ГПС". Дисциплина относится к циклу специальных дисциплин Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированных специалистов 150800 "Гидравлическая, вакуумная и компрессорная техника" по специальности 150802 "Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика".

Целью данной дисциплины является изучение вопросов построения электронных узлов систем электроавтоматики. Лабораторный практикум позволяет приобрести навыки изучения работы электронных устройств, снятия основных характеристик с использованием современных аппаратных и аппаратно-программных (компьютерных) измерительных приборов и систем.

Также в процессе выполнения лабораторных работ изучаются вопросы, связанные с построением и работой основных типовых логических устройств.

Лабораторные занятия призваны способствовать закреплению и расширению знаний, полученных на лекциях или при самостоятельном изучении материала по литературным источникам, а также выработке навыков проведения эксперимента и работы с лабораторным оборудованием.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Исследование одиночных усилительных каскадов

1. Цель работы

Целью работы является изучение характеристик электронных усилителей систем электроавтоматики.

2. Задачи работы

Основными задачами работы являются:

1. Изучение основных свойств и характеристик одиночных транзисторных усилительных каскадов на биполярных и полевых транзисторах.

2. Приобретение опыта в снятии характеристик электронных устройств на примере усилительных каскадов.

3. Приобретение опыта в работе с измерительной аппаратурой.

3. Краткие теоретические сведения

Усилителем называется устройство, предназначенное для усиления мощности (тока, напряжения или обоих параметров) электрического сигнала. Усилитель имеет входную цепь, к которой подключается усиливаемый сигнал, и выходную цепь, с которой выходной сигнал снимается и подаётся в нагрузку.

К основным параметрам электронных усилителей относятся:

- коэффициент усиления по напряжению:

,

где ,– амплитудные значения переменных напряжений;

- коэффициент усиления по току:

,

где ,– амплитуды переменных составляющих токов;

- коэффициент усиления по мощности:

,

где – выходная мощность усилителя,– мощность входного сигнала;

- входное сопротивление:

;

- выходное сопротивление:

.

К основным характеристикам электронных усилителей относятся:

- амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), определяющая зависимость коэффициента усиления (как правило, по напряжению) от частоты - . Представлена на рис. 1.1;

- фазочастотная характеристика (ФЧХ), определяющая зависимость фазового сдвига выходного сигнала (как правило, по напряжению) от частоты - . Представлена на рис. 1.1;

- амплитудная характеристика (АХ), определяющая зависимость величины выходного сигнала от величины входного сигнала (как правило, по напряжению) - . Представлена на рис. 2.1;

- рабочий диапазон частот (полоса пропускания - .- верхняя граничная частота;- нижняя граничная частота). За полосу пропускания усилителя принимают диапазон частот, в котором:

,

где - коэффициент усиления в полосе пропускания на квазирезонансной частоте, где он максимален;

- коэффициент усиления на произвольной частоте в полосе пропускания;

Рис. 1.1 АЧХ и ФЧХ усилителя

Рисунок 1.2-Амплитудная характеристика усилителя

К основным качественным показателям электронных усилителей относятся:

- неравномерность усиления в полосе пропускания. Характеризуется коэффициентами частотных искажений, которые определяются на границах полосы пропускания. Коэффициент частотных искажений на низшей частоте полосы пропускания:

,

где - коэффициент усиления на частоте.

Коэффициент частотных искажений на высшей частоте полосы пропускания:

,

где - коэффициент усиления на частоте;

- нелинейные искажения. При больших амплитудах сигнала амплитудная характеристика усилителя становится нелинейной, что приводит к появлению высших гармонических составляющих в выходном сигнале, т. е. появляются нелинейные искажения. Численно характеризуются коэффициентом нелинейных искажений или коэффициентом гармоник:

,

где ,- амплитуды первых, основных гармоник тока и напряжения;

, - амплитуды высших гармоник тока и напряжения, порожденных нелинейным характером АХ;

- динамический диапазон электронных усилителей. Это диапазон входных напряжений, при котором сохраняется линейность выходного сигнала:

,

где - соответственно конец и начало линейного участка АХ;

- фазочастотные искажения. Оценивают по фазочастотной характеристике. Гармоники сигнала разных частот имеют разный фазовый сдвиг, что и приводит к искажению формы выходного сигнала относительно формы входного сигнала. Условием отсутствия фазовых искажений является линейная зависимость фазового сдвига от частоты в полосе пропускания:

,

где - наклон линейного участка ФЧХ.

При этом все спектральные составляющие входного сигнала запаздывают на одинаковое время .