2. Описание лабораторного макета.

Принципиальная электрическая схема макета соответствует структурной схеме рис. 5.5 и изображена на рис. 5.6. В качестве предварительного усилителя А1 использованы операционный усилитель 1УТ531 с коэффициентом усиления К=10⁴-10⁵ и эмиттерный повторитель на V1. Конденсаторы С3,С4 и резистор R10 осуществляют частотную коррекцию и обеспечивают устойчивую работу на операционного усилителя.

Оконечный каскад на транзисторах V3,V4,V5,V6 аналогичен схеме рис. 5.3. Термокомпенсация рабочей точки оконечного каскада обеспечена транзистором V2, установленным на радиаторе транзистора V6. Цепь из резисторов R15,R16,R17 и транзистора V2 определяет ток покоя через оконечные транзисторы V4,V6. Переменным резистором R16 можно установить определенный ток покоя, измеряемый прибором с пределом 0,5А. Принцип регулирования состоит в следующем. Если сопротивление резистора R16 равно нулю, то транзистор V2 превращается в диод с прямым падением 0,6В. При такой разнице потенциалов баз транзисторов V3,V5 транзисторы V4,V6 практически закрыты. При введении сопротивления резистора R16 растет напряжение на участке коллектор-эмиттер транзистора V2, которое в пределе при полном введении R17 достигает величины.

Ручка управления R17 “Регулировка тока покоя” выведена на переднюю панель. На передней панели размещены гнезда “Вход”, ”Выход”, переключатели S1 “Усиление”, S2 “Нагрузка”, S3, тумблер “Сеть”, амперметр на 0,5А. Переключателем S1 изменяется величина сопротивления обратной связи (250 Ом, 500 Ом, 1000 Ом), S2 изменяет сопротивление нагрузки (6 Ом, 12 Ом, 18 Ом), а с помощью S3 вход макета переключается от входа оконечного каскада (положение 1) ко входу всего усилителя (положение 2).

3. Порядок исследования.

3.1. После изучения лабораторного стенда и инструкции по эксплуатации измерителя нелинейных искажений установить на генераторе Г3-118 напряжение равным нулю и включить с разрешения преподавателя источник питания ±12В; макет и измерительную аппаратуру: осциллоскоп, генератор, измеритель нелинейных искажений, вольтметр.

3.2. Определение зависимости входной мощности Р_вых, потребляемой мощности Р_пот и к.п.д. оконечного каскада от величины входного напряжения для режима В.

Эксперимент проводится на частоте сигнала 1000Гц, переключатель S3 в положение “1”. Указанные зависимости снимаются для одного из значений сопротивления нагрузки Rн, указанного преподавателем.

При увеличении входного напряжения от нулевого значения до уровня, при котором появляются искажения в окрестностях максимальных значений напряжения на нагрузке, измерять среднее значение тока по амперметру и выходное напряжение.

Зарисовать осциллограмму напряжения на нагрузке, обратив внимание на искажения в окрестности нулевого значения.

Результаты измерений занести в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Uвх
Iср
Uн
Рвых
Рпот
η

Рассчитать

Величина сопротивления Rн определяется положением переключателя S2, а Uип =24В.

По данным табл. 5.1 рассчитать коэффициент усиления по напряжению.

3.3.Определение зависимостей Р_пот, Р_вых и η для оконечного каскада для величины входного напряжения для режима АВ. Регулятором “Ток покоя” устранить искажения в окрестности нулевого значения выходного напряжения, установив ток покоя 20-60 мА. Измерить ток покоя, уменьшив сигнал с генератора до нуля.

Проделать эксперимент, как в п. 3.2, и результаты занести в табл. 5.2, аналогичную табл. 5.1.

3.4. Определение нелинейных искажений оконечного каскада в режиме В и АВ. Для двух значений входного сигнала, соответствующий коэффициенту использования источника питания ξ = 0,1; 0,5, измерить на частоте сигнала 1000 Гц коэффициент нелинейных искажений Кг. Сопротивление нагрузки указывается преподавателем. Результаты записать в табл. 5.3.

Таблица 5.3

ξ	Кг(%)
	Режим В	Режим АВ
0,1
0,2

3.5. Исследование влияния глубины обратной связи на нелинейные искажения усилителя. Переключатель S3 – в положение 2, аттенюатор – в положение 1В.

Эксперимент проводится для минимального и максимального коэффициентов усиления при частоте сигнала 100 Гц. Для значений входного сигнала, соответствующих коэффициенту использования источника питания ξ = 0,2; 0,4; 0,6, измерить коэффициент нелинейных искажений Кг. Сопротивление нагрузки указывается преподавателем. Обратить внимание, что условие ξ = const для разной глубины обратной связи в случае Rн = const совпадает с условием Р_вых = const. Результаты записать в табл. 5.4.

Таблица 5.4.

Положение S1	Кг(%)
	ξ =0,2	ξ =0,4	ξ =0,5
1
2

3.6. Определения влияния сопротивления нагрузки на выходную мощность. Для 3х – 4х значений входного сигнала с частотой 1000 Гц при коэффициенте усиления, как в п. 3.2, измерить величину неискаженного входного напряжения для трех значений сопротивления нагрузки. Рассчитать мощность в нагрузке. Результаты записать в табл. 5.5.

Таблица 5.5.

Величина

RН1

RН2

RН3

Uвх

Uн

Рпот

3.7. Определение частотно характеристики. Эксперимент провести для значений нагрузки и коэффициента усиления, как в п. 3.2. Установить на частоте сигнала 1000 Гц входное напряжение, соответствующее ξ = 0,2 - 0,3. Сохраняя затем Uвх = const, снять зависимость Uн = ψ(f).

Результаты занести в табл. 5.6.

Таблица 5.6.

f (Гц)	50	500	10³	5·10³	…	…	20·10³
Uн

3.8. Определение полосы максимальной мощности. Для коэффициента усиления и нагрузки, как в п. 3.2, установить для сигнала с частотой 1000 Гц входное напряжение, соответствующее максимальной неискаженной мощности.

Сохраняя постоянным значение входного напряжения, увеличить частоту сигнала до появления искажений. Зарисовать форму входного напряжения для полученной максимальной частоты.