МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(Технический университет)
Кафедра электрофизики
Лабораторная работа № 2
ЛИНЕЙНЫЙ RC-УСИЛИТЕЛЬ
Москва
2009
1.Цель работы
−Изучение общих свойств линейных усилителей.
−Изучение методики определения основных параметров усилителя:
-коэффициента усиления напряжения,
-входного сопротивления,
-выходного сопротивления.
−Изучение основных характеристик усилителя:
-Амплитудной характеристики,
-амплитудно-частотной характеристики,
-переходной характеристики.
−Определение параметров усилителя:
-динамический диапазон входного сигнала,
-полоса пропускания усилителя,
-время установления усилителя.
2. Описание лабораторной установки
Установка включает запоминающий цифровой двухканальный осциллограф GDS-2062 [1], генератор сигналов специальной формы GFG3015 [2] и лабораторный пульт с макетом лабораторной работы (рис.1). Подключение генератора к макету выполнено внутри пульта. На схеме (рис. 1) это отображено с помощью условного обозначения генератора G.
Макет работы представляет собой линейный усилитель, выполненный на основе операционного усилителя LM358. Параметры усилителя, а также параметры элементов связи и нагрузки можно изменять дискретно о помощью тумблеров "Rг", "Ср1", "Свх", "Ср2", "Rн" и "Сн" (на рисунке не показаны).
Рис. 1. Схема лабораторной установки
3.Подготовка к работе
1.Изучить тему «Схема замещения линейного усилителя», а также «Параметры характеристики усилителя».
2.Для усилителя с параметрами, заданными в табл. 1, рассчитать:
−коэффициент усиления усилителя в полосе пропускания Kuo,
−нижнюю и верхнюю граничные частоты его амплитудно-частотной характеристики fн и fв,
−время установления усилителя tу, если постоянная времени установления собственно усилителя τу=1,6 мкс,
−относительный спад плоской вершины выходного сигнала δu при заданной длительности.
Считать, что коэффициент усиления Ku хх=10, а входное и выходное сопротивления усилителя соответственно равны Rвх=20кОм и
Rвых=20кОм.
Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в учебном журнале.
3.Разработать алгоритмы определения входного и выходного сопротивления усилителя (п.п. 3 и 4 рабочего задания).
Подготовить бланк отчета, включив в него расчетное задание и протокол выполнения лабораторной работы.
Таблица 1
Варианты параметров схем усилителя
Вар-т |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rг, кОм |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
20 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср1, нФ |
47 |
47 |
47 |
47 |
33 |
33 |
33 |
33 |
47 |
47 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свх, нФ |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср2, нФ |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
33 |
33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rн, кОм |
20 |
20 |
40 |
40 |
20 |
20 |
40 |
40 |
20 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сн, нФ |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tвх, мкс |
120 |
120 |
140 |
140 |
100 |
100 |
110 |
110 |
120 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вар-т |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rг, кОм |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
10 |
10 |
10 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср1, нФ |
47 |
47 |
33 |
33 |
33 |
33 |
47 |
47 |
47 |
47 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свх, нФ |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср2, нФ |
33 |
33 |
33 |
33 |
33 |
33 |
47 |
47 |
47 |
47 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rн, кОм |
40 |
40 |
20 |
20 |
40 |
40 |
20 |
20 |
40 |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сн, нФ |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tвх, мкс |
150 |
150 |
100 |
100 |
120 |
120 |
120 |
120 |
140 |
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вар-т |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rг, кОм |
10 |
10 |
10 |
10 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср1, нФ |
33 |
33 |
33 |
33 |
47 |
47 |
47 |
47 |
33 |
33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свх, нФ |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ср2, нФ |
47 |
47 |
47 |
47 |
33 |
33 |
33 |
33 |
33 |
33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rн, кОм |
20 |
20 |
40 |
40 |
20 |
20 |
40 |
40 |
20 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сн, нФ |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tвх, мкс |
100 |
100 |
110 |
110 |
120 |
120 |
150 |
150 |
100 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|