2.2.3. Определение верхней границы динамического диапазона.
Чтобы иметь
представление о верхней границе
динамического диапазона усилителя,
необходимо исследовать как изменяется
форма выходного сигнала при увеличении
амплитуды входного гармонического
сигнала. Процедура исследования: открыть
панели приборов XSC1
и XFG1;
включить на непродолжительное время
питание схемы; установить курсор 1 на
экране осциллографа в точку минимума
выходного напряжения, а курсор 2 – в
точку максимума; считать из строк T1
и T2
панели осциллографа экстремумы (A)
положительной и отрицательной полуволн
выходного сигнала; сложив (с учетом
знака) эти показания, получим разность
амплитуд
,
по относительной величине которой (
)
можно судить о пригодности данного
усилителя для работы с такими амплитудами
выходного сигнала. Точно такие же
измерения провести, увеличив амплитуду
входного сигнала в 10 раз; сделать выводы
об изменении погрешности
.
Увеличить амплитуду входного сигнала
еще в несколько раз до появления искажений
выходного сигнала в виде ограничения
сверху и снизу.
2.2.4. Исследование амплитудно-частотной характеристики.
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) усилителя может быть исследована или в режиме непосредственных измерений, или в автоматическом режиме. АЧХ – это зависимость коэффициента усиления
от
частоты
входного сигнала. Чтобы получить эту
зависимость в режиме непосредственных
измерений необходимо выполнить следующую
процедуру:
открыть
панели приборов XMM1,
XMM2
и XFG1;
включить питание схемы; установить
амплитуду сигнала генератора XFG1
такой, какой она была определена в п.
2.2.2; изменяя частоту генератора в
диапазоне 20 Гц … 100 кГц, считать показания
вольтметра XMM2
(
),
заполняя подготовленную для этого
таблицу (
контролировать вольтметром XMM1).
Количество и положение точек из этого
частотного диапазона можно выбрать
произвольно, но так чтобы по этим точкам
можно было воспроизвести на миллиметровой
бумаге график АЧХ (например, начиная с
Гц, каждую последующую частоту задавать
в 2 раза больше предыдущей). Среди
выбранных точек обязательно должна
быть точка, соответствующая нижней
граничной частоте
полосы пропускания, т.е. частоте, на
которой коэффициент усиления
уменьшается (без учета знака) по сравнению
с
в
раз (в общем случае может быть задан
другой уровень).
При исследовании АЧХ в режиме (Simulate/Analyses/) AC Analysis не следует включать питание схемы и открывать панели измерительных приборов. После включения этого режима необходимо произвести следующие установки:
AC Analysis
Frequency Parameters Output variables
Start frequency (FSTART) 10 Hz Selected variables for analysis
Stop frequency (FSTOP) 1 MHz All variables
Sweep type Decade $1
Number of points per decade 100
Vertical scale Linear.
Запустить
режим анализа,
щелкнув мышью по кнопке Simulate.
На поле графика АЧХ, отображенного на
экране монитора, ввести координатную
сетку (View/Show/Hide
Grid)
и курсоры (View/Show/Hide
Cursors).
Перемещая курсор 1, считать из таблицы
AC
Analysis
координаты точек графика
и
,
заполнив подготовленную
для этого таблицу. Число точек графика
и их положение выбирается точно так же,
как и в режиме непосредственных измерений
(максимальное значение
можно зафиксировать курсором 2, сравнив
при этом значения
и
этого пункта и пункта 2.2.2 и обратив
внимание, что коэффициент
отрицателен, как это следует из
фазочастотной характеристики).