Библиографический список

1. Основы метрологии и электрические измерения / Б.Я. Авдеев [и др.]; под ред. Е.М. Душина. – Л.: Энергоатомиздат, 1987.

2. Попов В.С. Электрические измерения и приборы / В.С. Попов. – М., Л.: Госэнергоиздат, 1963.

3. А.с. 1166270 (СССР). Широкополосный усилитель / Г.И. Невмержицкий, Н.А. Сартасов, И.М. Симонтов, А.И. Тихонов. – Опубл. в БИ, 1985, № 25.

4. Измерители амплитудно-частотных характеристик и их применение / П.Ю. Адоменас [и др.]. – М.: Связь, 1968. – 165 с.

Лабораторная работа № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ НЕЛИНЕЙНОСТИ УСИЛИТЕЛЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Цель работы:

1. Ознакомиться с основами анализа нелинейных свойств электронного усилителя.

2. Изучить двухсигнальный метод измерения нелинейных интермодуляци­онных составляющих усилителя.

3. Провести анализ нелинейных свойств усилителя на основе аппроксима­ции коэффициента усиления и выбрать оптимальный по усилению и нелинейным искажениям режим усилителя.

1. Описание работы

1.1. Методические пояснения к исследованию нелинейных свойств усилителя на полевом транзисторе

Теоретические положения и экспериментальные исследования основных параметров и характеристик усилителя на полевом транзисторе выполняются в компьютерном варианте лабораторной работы, приведенном во второй части практикума.

В данном стендовом варианте лабораторной работы исследуются нелинейные свойства и определяются нелинейные параметры усилителя на полевом транзисторе (ПТ) без привлечения громоздких теоретических выкладок, что удалось достигнуть на основе использования метода «мгновенного коэффициента передачи» (МКП) активных четырехполюсников [11], учитывающего влияние всех параметров усилителя. Сущность метода состоит в том, что воздействие малого сигнала описывается рядом Тейлора, а большого (например, амплитуды помехи большого уровня) – рядом Фурье, коэффициенты которого определяются на основе аппроксимации экспериментально снятой регулировочной характеристики (РХ) четырехполюсника (коэффициента усиления или передачи в усилителе) в функции от управляющего напряжения смещения Uсм на входе усилительного прибора (полевого или биполярного транзистора), например полиномом седьмой степени:

2 3 7

Кус = Во = Ао + А1Uсм + А2Uсм + А3Uсм + … + А7U см.

Такая методика, основанная на исследовании РХ, дает точные результаты в случае простейших активных четырехполюсников, к которым относятся усилители на ПТ. В усилителях на биполярных транзисторах (БПТ), схемой замещения которых является каскадное соединение двух простейших четырехполюсников (пассивного и активного), экспериментальное снятие РХ отдельных четырехполюсников весьма затруднительное, а при дальнейшем анализе и определении искомых параметров неизбежны существенные погрешности [13]. В связи с этим в лабораторной работе исследуются усилители на ПТ.

Исследовательский лабораторный стенд позволяет определить нелинейные параметры интермодуляции 3-го порядка Н3 полевых транзисторов в режиме резонансного усиления на частоте 10 Мгц в пределах полосы пропускания усилителя 150–200 кГц в схеме с общим истоком. Схема типового резонансного усилителя на ПТ типа 2П902А в лабораторном стенде для исследования коэффициента усиления Кэ = Кус и параметра нелинейности Н3 приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема для исследования параметра нелинейности Н3 на основе измерения коэффициента интермодуляции kз в лабораторном стенде