Материал: Физические основы электроники (90
г) отжать кнопку В1 , включив цепочку обратной связи усилителя, и снова снять зависимость Uвых F3 (Uвх ) при f=1000 Гц.
д) результаты всех измерений записать в таблицу 11.
4.ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
1.По данным таблицы 9 построить частотную характеристику усилителя. Из - за широкого частотного диапазона частоты откладывают по оси абсцисс в логарифмическом масштабе, по оси ординат откладывают коэффициент усилителя
Кдб , выраженный в логарифмических единицах – децибелах, который находят по
соотношению
Кдб 20 lgКU . |
(4.2) |
Имеется таблица переводов абсолютных значений коэффициентов усиления в логарифмические единицы – децибелы. На рис. 9 представлена частотная характеристика усилителя.
Кдб |
|
|
|
|
|
|
0,707К |
|
|
|
|
|
|
|
Кн |
|
|
|
|
Кв |
|
|
Кн, дб |
|
Кср, дб |
|
Кв, дб |
0 |
f |
н |
fср |
fо |
fв |
lgf |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 9. Частотная характеристика усилителя |
|
||||
Uвых |
|
|
|
|
|
|
выхmax |
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
0 |
Uвх min |
|
|
|
Uвх |
|
|
Uвх max |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 10. Амплитудная характеристика усилителя
Таблица 9 Перевод абсолютного значения коэффициента усиления в децибелы
К U |
|
2 |
|
3,16 |
10 |
31,6 |
100 |
1000 |
10000 |
|
Кдб |
|
6 |
|
10 |
20 |
30 |
40 |
60 |
80 |
|
|
Рабочий диапазон частот усиления определяется его граничными нижней |
|||||||||
fн и верхней fв |
частотами, которые зависят от назначения усилителя. На рис. 10 |
|||||||||
представлена амплитудная характеристика усилителя. |
|
|
|
|||||||
В пределах рабочего диапазона частот Кдб на данной частоте f не должен изменяться относительно Кcр . Соответствующего средней частоте fcр более, чем на величину К , зависящую от назначения усилителя.
В радиовещательных усилителях величину К допускают (2+4), а в
усилителях измерительной техники не более (0,1+0,2).
2. По данным таблицы 9 построить амплитудную характеристику усилителя, рис. 3.
Uвх изменяется от Uвх min до Uвх max , причем уровень Uвх min должен превышать уровень внутренних помех Uп , создаваемых самим усилителем.
Отношение напряжения Uвых max |
к Uвх max называют динамическим диапазоном |
||||
усилителя |
|
||||
D |
|
= |
Uвых max |
. |
(4.3) |
у |
|
||||
|
|
Uвх max |
|
||
|
|
|
|
||
Определить из амплитудной характеристики Uп , Uвх min , Uвх max , Dу .
3. Объяснить причины искажения выходного сигнала Uвых при превышении напряжения входного сигнала Uвх max .
5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Объяснить физику биполярного транзистора.
2.Какие имеет преимущества и недостатки транзистор перед другими усилительными элементами?
3.Что такое коэффициент усиления по напряжению?
4.Что называют рабочим диапазоном частот?
5.Что называют частотной и амплитудной характеристиками усилителя?
6.Какие существуют схемы включения транзистора в усилительных каскадах?
7.Достоинства и недостатки схем усилителей ОЭ и ОК.
8.Поясните принцип действия усилителя с ОЭ.
9.Как влияет обратная связь в усилителе на его характеристики?
10.Что такое входные и выходные характеристики транзистора?
11.Какие основные параметры характеризуют транзистор?
12.Объясните порядок работы с осциллографом, цифровым вольтметром и задающим генератором сигналов.
13.В каких рамках работают транзисторы?
14.Почему коэффициент усиления зависит от частоты?
15.Как изменится коэффициент усиления усилителя при отключении конденсаторов Сэ1 и Сэ2 ?
16.Как изменится коэффициент усиления К U в области нижних частот при
увеличении емкости конденсаторов связи?
Таблица 10 Частотная характеристика усилителя (с обратной и без обратной связи)
№ |
|
Измерены |
|
|
Вычислены |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота, |
Напряжение, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Гц |
|
В |
|
|
|
|
|
|
fн , |
fв , |
|
|
|
|
|
|
К U |
Кдб |
Кср |
Кн |
|
Кв |
|
|
|
|
|
Uвх , |
Uвых , |
|
Гц |
кГц |
|||||
ВВ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
С обратной связью
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Таблица 11 Амплитудная характеристика усилителя (с обратной и без обратной связи)
№ |
Измерены |
|
Вычислены |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота, Напряжение, |
|
|||
|
Гц |
В |
|
||
|
|
|
|
|
Dу |
|
|
Uвх , |
Uвых , Uвх , В Uвх min , В Uвх max , В |
||
ВВ
1