3. Порядок выполнения работы

3.1. Измерение и расчёт основных параметров УЗЧ.

3.1.1. Ознакомится с описанием лабораторной установки, измерительными приборами и подготовить схему к исследованию, для чего:

а) зашунтировать добавочный резистор R_Д тумблером S₁;

б) подключить конденсатор C₄ = 10 мкФ тумблером S₂;

в) подключить R_Н на выход усилителя тумблером S₃;

г) подключить осциллограф к выходу усилителя;

д) подключить вольтметр на вход усилителя.

е) подключить генератор звуковых сигналов (ЗГ) ко входу усилителя, и подать на вход синусоидальное напряжение частотой 1 кГц.

3.1.2. Установить рабочую точку транзистора в средней части статической линии нагрузки в следующей последовательности:

а) контролируя по осциллографу форму выходного напряжения, увеличивать U_ВХ до тех пор, пока не появятся нелинейные искажения U_ВЫХ;

б) изменяя потенциометром величину R₁, устранить искажения сигнала или сделать их минимальными;

в) плавно увеличивая входной сигнал и изменяя положение рабочей точки потенциометром R₁, добиться симметричности искажений положительной и отрицательной полуволн U_ВЫХ;

г) уменьшить входное напряжение до исчезновения нелинейных искажений.

При последующих измерениях менять значение сопротивления R₁ не допускается, так как оно фиксирует работу УЗЧ в режиме линейного уси­ления.

3.1.3. Измерить и рассчитать основные параметры усилителя в различных ре­жимах его работы по приведенным ниже рекомендациям. Результаты занести в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Экспериментальные и расчетные параметры усилителя

№ п/п	Параметр Режим работы	Rвх		Rвых		KU
		Rвх.изм	Rвх.расч	Rвых.изм	Rвых.расч	KUэксп	KUрасч
1	S2 - в полжении: С4 = 10 мкФ; S3 - замкнут	Uвых= Uвых= Rвх.изм=		Uвых.хх= Uвых.н= Rвых=		Uвых= Uвх= KU =
2	S2 - в полжении: «выкл.»; S3 - замкнут	Uвых= Uвых= Rвх.изм=		Uвых.хх= Uвых.н= Rвых=		Uвых= Uвх= KU =

3.2. Рекомендации по измерению и расчету параметров УЗЧ.

3.2.1. Измерение входного сопротивления R_ВХ.изм = U_ВХ/I_ВХ производится косвенно, путем подключения и отключения добавочного резистора R_Д = 1 кОм тумблером S₁. При этом измеряют изменения входного или выходного напряжений и по результатам замеров определяют входное сопротивление

где U_ВХ'(U_ВЫХ') - замер входного (выходного) напряжения при замкнутом ключе S₁ (резистор R_Д зашунтирован); U_ВХ''(U_ВЫХ'') - замер входного (выходного) напряжения при разомкнутом S₁ (резистор R_Д включен). Замер U_ВХ'(U_ВЫХ') и U_ВХ'' (U_ВЫХ'') производится в соответствующих гнездах. Расчет входного сопротивления для первого варианта производится по формуле

R_{ВХ.расч} = (R₁ + R₂)//R₃//h_11э.

Для второго варианта учитывается сопротивление в цепи эмиттера

R_{ВХ.расч} = (R₁ + R₂)//R₃//(h_21эR₅),

где R₁ + R₂  7 кОм; R₃ = 1,8 кОм; h_11э = 1 кОм; h_21э = 50; R₅ = 220 Ом.

3.2.2. Для измерения выходного сопротивления усилителя необходимо при неизменном U_ВХ = const дважды измерить выходное напряжение: U_ВЫХ.хх  при разомкнутом S₃ (нагрузка R_Н отключена); U_ВЫХ.н  при замкнутом S₃ и включенной нагрузке R_Н = 4,7 кОм. Затем определить R_{ВЫХ.изм} по формуле

.

Расчетное значение R_{ВЫХ.расч} определяют по формуле

R_{ВЫХ.расч} = R₄//(1/h_22э),

где R₄ = 10 кОм; h_22э = 50 См.

3.2.3. Для измерения коэффициента усиления необходимо установить на выходе ЗГ сред­нюю рабочую частоту f_СР = 1 кГц и, регулируя U_ВХ, получить неискаженный синусоидальный выходной сигнал U_ВЫХ  23 В. Затем при соответствующем режиме измерить U_ВХ и U_ВЫХ и определить K_U = U_ВЫХ/U_ВХ.

3.3. Снятие АЧХ усилителя.

3.3.1. Подключить вольтметр для измерения выходного напряжения к соответствующим гнездам и, регулируя выходное напряжение ЗГ, установить U_ВЫХ  1,52 В, так чтобы выходной сигнал был неискаженным.

3.3.2. Измерить входное напряжение и в дальнейшем оставить его неизменным U_ВХ = const.

3.3.3. Изменяя частоту входного сигнала в соответствии со значениями, приведенными в табл. 1.2, измерить выходное напряжение усилителя для трех вариантов значений емкости конденсатора в эмиттерной цепи транзистора VT₁: 1-й вариант - С₄ = 10 мкФ; 2-й вариант - С₃ = 0,1 мкФ; 3-й вариант - S₂ в нейтральном положении (емкость отключена).

Определить коэффициент усиления по напряжению K_U = U_ВЫХ/U_ВХ. Результаты вычислений занести в табл. 1.2.

Таблица 1.2

U_ВХ = сonst

Частота	F, кГц	0,02	0,05	0,1	0,2	0,5	1	2	5	10	20	50	100	500	1000
	lg(f)			2
UВЫХ, В	Вар. 1 С4 = 10 мкФ
	Вар. 2 С3 = 0,1 мкФ
	Вар. 3 S2 – нейтр.
KU	Вар. 1
	Вар. 2
	Вар. 3

3.3.4. Построить график зависимости K_U(f) для трех вариантов в одних координатных осях. По оси частот использовать логарифмический масштаб.

3.3.5. По полученной АЧХ определить частоты f_Н и f_В, приняв коэффициент частотных искажений М_Н(В) = 1,41.

3.4. Снятие АХ усилителя.

3.4.1. Установить на выходе генератора рабочую частоту f_РАБ = 1 кГц.

3.4.2. Дискретно изменяя входное напряжение, измерять напряжения на входе и на выходе усилителя. При этом для измерения U_ВХ и U_ВЫХ вольтметр поочередно подключать к соответствующим гнездам стенда. Измерения выполнить для двух режимов работы усилителя:

1) режим 1 - работа усилителя без локальной отрицательной обратной связи, когда эмиттерный резистор R₅ зашунтирован по переменному сигналу конденсатором С₄ = 10 мкФ (тумблер S₂ - в положении С₄ = 10 мкФ);

2) режим 2 - работа усилителя с локальной отрицательной обратной связью, которая осуществляется через незашунтированный эмиттерный резистор R₅ (тумблер S₂ – в среднем положении).

Шаг изменения U_ВХ можно выбирать произвольно, но так, чтобы на каждом характерном участке АХ было не менее 4 замеров. Результаты измерений занести в табл. 1.3.

Таблица 1.3

f_РАБ = 1 кГц = const

UВХ, В		0	UВХmin	…	UВХmax	…
UВЫХ, В	Режим 1	Uш
	Режим 2	Uш