2. Описание лабораторной установки

На лабораторном стенде размещены два исследуемых УМ: бестрансформаторный и трансформаторный. Схема лабораторной установки представлена на рис. 6.6.

2.1. Бестрансформаторный УМ

Входной сигнал через конденсатор С1 попадает на базы транзисторов VТ5 и VТ6, причем при положительной полуволне U_ВХ отпирается VТ5 и формируется положительная полуволна выходного сигнала, а при отрицательной - отпирается VТ6 и формируется отрицательная полуволна U_ВЫХ.

Диоды D1 и D2, включенные в прямом направлении, используются для получения напряжения смещения Е_СМ = 2U_{ВКЛ VТ5(VТ6)} = U_{ПР D1} + U_{ПР D2}, которое исключает мертвую зону из характеристики транзисторов и форма выходного сигнала практически не искажается. Чтобы обеспечить требуемый режим работы смещающих диодов, необходимо величину тока I₀, протекающего через эти диоды выбрать большей максимально возможного входного тока. В этом случае для любого значения I_ВХ диоды остаются отпертыми. Величина тока I₀ = const задается с помощью дополнительного генератора стабильного тока (ГСТ), реализованного на транзисторе VТ1 и стабилитроне D3, который выполняет функцию источника опорного напряжения. Переменным сопротивлением R6 регулируется величина тока I₀.

Изменяя положение переключателя S2, можно исследовать работу схемы с цепью смещения или без нее.

Транзисторы VТ2 и VТ3, и сопротивления R7 и R8 составляют схему токовой защиты выходных цепей УМ. При I_Н  I_max падение напряжения на шунтах:

U_R7(R8) = I_maxR7(R8)  U_{ВКЛ VT3}.

В этом случае защитные транзисторы VТ2 и VТ3 заперты и не оказывают влияния на работу схемы. При I_Н  I_max напряжение шунта U_R7(R8) будет больше напряжения включения защитных транзисторов U_{ВКЛ VТ2(VТ3),} поэтому они отпираются и отбирают от силовых транзисторов VТ5 и VТ6 часть базового тока. При этом силовые транзисторы подзапираются и снижается величина I_Н. Если причина перегрузки устранена, то защитные транзисторы запираются и схема переходит в обычный режим.

Входной и выходной разделительные конденсаторы С1 и С2 не пропускают во входную и выходную цепи постоянную составляющую.

2.2. Трансформаторный УМ

Входной сигнал через конденсатор С1 попадает на базу транзистора VТ1, включенного по схеме с ОЭ. Начальное смещение на базу транзистора VТ1 подается с делителя R2, R3 таким образом, что каскад работает в режиме А. Далее усиленный по напряжению сигнал со вторичной обмотки трансформатора Т1 попадает на вход выходного каскада, который собран по двухтактной схеме с трансформаторным выходом. Транзисторы VТ2 и VТ3 включены по схеме с ОЭ. Начальное смещение на базы транзисторов подается с делителя R5, R6. Конденсаторы С3 и С4 служат для коррекции частотной характеристики на верхних частотах. Резистор R7 является резистором отрицательной обратной связи (ООС) и стабилизирует работу выходного каскада.

Формирование выходного напряжения обеспечивается за два такта (транзисторы VТ2 и VТ3 работают поочередно): при отрицательном напряжении U_БЭ отпирается VТ2, а при положительном - VТ3.

В схеме предусмотрена общая ООС за счет дополнительной обмотки W_ОС, с помощью которой часть выходного сигнала подается в эмиттерную цепь выходного каскада.

Коэффициент усиления по напряжению для такой схемы может быть больше единицы, так как подбором коэффициента трансформации всегда можно добиться K_U > 1.

Частотные свойства каскада в основном определяются трансформаторами. Согласование нагрузок обеспечивается за счет выбора коэффициента трансформации.

Нагрузка для обеих схем одинакова, она подключается тумблером S1 и дискретно регулируется переключателем S3.

Величины потребляемых токов I₀ и I_Н контролируются миллиамперметрами соответственно постоянного и переменного тока, включенными в соответствующие гнезда. Величины U_ВХ и U_ВЫХ контролируются осциллографом и вольтметрами, также подключенными к соответствующим гнездам.

Приборы, используемые в работе:

- миллиамперметры постоянного и переменного тока;

- вольтметр универсальный;

- задающий генератор;

- осциллограф.