Описание лабораторной установки. Лабораторная установка содержит:

Лабораторная установка содержит:

- лабораторный макет, содержащий исследуемый усилительный каскад с ОЭ (активный элемент здесь - биполярный транзистор Р-N-Р- типа) и позволяющий варьировать элементы схемы усилителя: разделительный конденсатор Ср ; конденсатор Со , моделирующий паразитную емкость на выходе каскада, эмиттерный конденсатор Сэ;

- источник входного сигнала усилителя - низкочастотный гене­ратор сигналов ГЗ-102, работающий в диапазоне частот 20 Гц ...200 кГц и позволяющий подавать на вход усилителя сину­соидальный сигнал с любой частотой из этого диапазона;

- вольтметр, позволяющий измерять выходное напряжение

исследуемого усилителя; в режиме работы цифрового вольтметра используется мультиметр.

4. Порядок выполнения работы.

*Правила техники безопасности.

При выполнении работы следует строго выполнять правила техники безопасности, изложенные в инструкции по технике безопасности в лаборатории электротехники и электроники. При возникновении непонятных или опасных ситуаций немедленно предупреждать преподавателя или дежурного инженера

4.1. Подготовка лабораторной установки к работе/

Зарисовать схему 1 исследуемого усилителя - см. макет, озна­комиться с переключателями в данном усилительном каскаде («Ср»; «Сэ»; "Со"). Ознакомиться с сигнальным генератором, мультиметром (органы управления, шкалы).

Включить общее питание установки - тумблер на стойке справа; включить лабораторный макет ("Сеть"), переключатель "Исследуе­мая схема" на макете установить в положение "I". Убедиться, что включены также сигнальный генератор, мультиметр и что они под­ключены соответственно к входу и выходу усилителя.

4.2. Снятие амплитудно-частотной характеристики усилителя

Подготовить табл. 4.1 для занесения данных эксперимента и рас­чета. Варианты задания получить у преподавателя.

На лабораторном макете установить переключатели в положения, соответствующие варианту 1.

На сигнальном генераторе установить фиксированный уровень входного сигнала усилителя Uвх= 0,01 В. Для этого на генераторе должна быть нажата клавиша "0,03" ("Предел шкалы "V" - на время всей работы), ручкой плавной регулировки напряжения генератора "Рег. вых." установить уровень 0,01В по прибору генератора. Установить на генераторе также первую частотную точку "30 Гц": при этом переключатель "Множитель частоты" должен находиться в положении "1", ручкой плавной регулировки частоты следует по лимбу установить значение "30 Гц".

На мультиметре должны быть нажаты: клавиша, отвечающая измерению переменного напряжения " -V ", клавиша "2" ("Пределы шкалы").

Таблица 4.1

Варианты 2 и 3 (Подготовить все аналогично варианту 1).

Снять с мультиметра отсчет выходного напряжения усилителя и записать его в соответствующее место табл. 4.1 (иметь в виду, что на мультиметре высвечивается точка после "О" целых и далее - доли вольта).

Последовательно устанавливать на генераторе частоту сигнала согласно табл. 4.1 (ручкой лимба плавной регулировки и переклю­чателем “Множитель частоты”); записывать соответствующие значе­ния выходного напряжения усилителя; следить за постоянством уровня входного сигнала UВХ = 0,01 В.

Результаты измерений по варианту 1 предъявить преподавателю на контроль. Повторить измерения по вариантам 2 и 3. По резуль­татам измерений при оформлении отчета вычислить коэффициент усиления каскада КU=Uвых/Uвх в каждой частотной точке; эти данные занести в табл. 4.1. Для каждого варианта определить наибольшее усиление maxКU = Ко и записать в графе "Примеч." табл. 4.1. Далее найти и записать все значения относительного усиления КU/Ко а также выразить их в децибелах, т.е. рассчитать соответствующие величины 201g.(КU/Ко).

Отобразить все три варианта АЧХ на одном графике; использовать логарифмический масштаб по обеим осям; по оси ординат откладывать относительное усиление в децибелах, т.е. величину 20lg(КU/Ко). Точки с ординатами ниже -10дБ не отображать.

4.3. Снятие амплитудной характеристики усилителя.

Для записи экспериментальных данных подготовить таблицу 4.2.

Таблица 4.2

Установить переключатели на макете и фиксированное значение частоты сигнала на генераторе по рекомендации преподавателя. По­следовательно устанавливать на генераторе уровень входного сиг­нала усилителя 1ЛВХ согласно табл. 4.2, снимать с мультиметра соответствующие значения выходного напряжения усилителя UВЬ1Х и записывать их в таблицу, данные предъявить преподавателю. Полученную амплитудную характеристику, т.е. зависимость КU =φ(Uвх), либо зависимость Uвых =φ(Uвх) отобразить графически (в отчете).

5. Требования к оформлению отчета

Отчет по работе выполняется каждым студентом индивидуально, аккуратно, с соблюдением ГОСТ 'а и должен содержать:

- схему исследованного усилительного каскада,

- таблицы и графики снятых зависимостей,

- необходимые расчеты (в таблицах).

Контрольные вопросы

6.1. Объяснить принцип усиления сигнала в электронном усилителе.

6.2. Объяснить назначение элементов схемы усилителя.

6.3. Определить амплитудно-частотную характеристику усилителя, его полосу пропускания.

6.4. Объяснять влияние конденсаторов в схеме усилителя на его АЧХ, полосу пропускания.

6.5. Определить амплитудную характеристику усилителя, ее идеаль­ный вид. 6.6. Определить динамический диапазон работы усилителя.

Литература

7.1. Герасимов В.Г. и др. Основы промышленной электроники. - М.:

Высш.шк. 1986, с.91-102.

7.2. Морозов А.Г. Электроника и импульсная техника. - М. Высш.шк., 1987, с. 360-377.

7.3. Мержеевский А.И., Фокин А.А. Электроника и автоматика в гидрометеорологии. -Л.: Гидрометеоиздат, 1977, с.210-239.

Лабораторная работа № 5. Исследование дифференцирующих и интегрирующих цепей