Порядок выполнения работы
1. Используя лабораторные макеты, собрать с помощью переключателей исследуемую схему усилителя (ОЭ, ОК, ОБ, ОИ, ОС).
2. Установить ЕК = 10 В и измерить режим работы транзистора по постоянному току.
3. Подключить на вход усилителя звуковой генератор, а на выход -осциллограф.
4. Установить частоту входного сигнала 1000 Гц и экспериментально определить величину входного сигнала, при котором выходной сигнал усилителя еще синусоидальный.
5. На этой частоте выполнить необходимые измерения для определения коэффициентов по току и напряжению, входного и выходного сопротивлений усилителей при различных сопротивлениях нагрузки.
6. Изменяя частоту входного сигнала в пределах 20 Гц-200 кГц, выполнить необходимые измерения для построения амплитудно-частотной характеристики усилителя.
Содержание отчета
1. Входные и выходные характеристики используемых транзисторов (из отчета предыдущей работы).
2. Расчет параметров транзисторов в рабочей точке.
3. Принципиальные схемы усилителей, их электрические модели и рассчитанные по ним параметры усилителей КU, КI, PВХ, РВЫХ.
4. Таблица с основными параметрами усилителя, полученными по результатам эксперимента.
5. Частотные характеристики усилителей.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение усилителей напряжения?
2. Каков порядок расчета элементов усилителя?
3. Нелинейные и частотные искажения усилителя.
4. Сделайте сравнительную оценку усилителей с ОЭ, ОК, ОБ, ОИ, ОС.
Литература [2, 258-279; 4; 5, 102-116, 241-248].
Лабораторная работа № 5 Исследование усилителей с обратными связями
Цель - изучить назначение и виды обратных связей в усилителях и экспериментально определить влияние обратных связей на параметры и характеристики усилителей.
Для исследования усилителей используются лабораторные макеты (см. рис. 2.1 и 3.1), на которых собираются схемы однокаскадных усилителей с различными видами обратных связей. В состав установок входят звуковые генераторы, цифровые вольтметры и осциллографы.
Теоретическая часть
Под обратной связью в усилителях понимается передача сигнала с его выхода на вход. Если передаваемый с выхода сигнал увеличивает входной сигнал, то такая связь называется положительной, а если уменьшает - отрицательной.
Существует
обратная связь по току, напряжению и
смешанная (комбинированная - по току и
напряжению). При обратной связи по току
напряжение обратной связи
пропорционально току нагрузки усилителя
.
В обратной связи по напряжению напряжение
обратной связи
пропорционально выходному напряжению
.
В смешанной обратной связи
пропорционально и току и напряжению в
нагрузке.
В зависимости от подключения обратной связи ко входу усилителя различают обратную связь со сложением напряжений и со сложением токов. В первом случае выход обратной связи подключается ко входу усилителя последовательно с источником входного сигнала, а во втором случае - параллельно.
Для
оценки фактора обратной связи используется
коэффициент передачи звена обратной
связи
,
который определяется по формуле:
(5.1)
Коэффициент усиления усилителя без обратной связи К и коэффициент усиления усилителя, охваченного обратной связью КОС, связаны между собой следующим выражением:
(5.2)
где знак + относится к отрицательной обратной связи (ООС);
знак- относится к положительной обратной связи (ПОС);
– называется фактором обратной связи.
ПОС увеличивает коэффициент усиления КU, КI, КP, но уменьшает частотный диапазон усиливаемых сигналов, ведет к неустойчивости работы усилителя - его возбуждению и поэтому используется для создания на их базе электронных генераторов.
ООС оказывает противоположное действие, и поэтому используются в усилителях для улучшения их параметров и характеристик.