Общие сведения. Каскады усиления напряжения звуковой частоты чаще всего выполняют на транзисторах, включенных с ОЭ, так как при этом получают наибольшее усиление сигнала по

Каскады усиления напряжения звуковой частоты чаще всего выполняют на транзисторах, включенных с ОЭ, так как при этом получают наибольшее усиление сигнала по мощности.

Основными требованиями, предъявляемые к каскаду, являются: максимальное усиление по напряжению, минимальные частотные и нелинейные искажения, высокая экономичность, температурная стабильность. Усилительный каскад работает в режиме А (с целью получения минимальных искажений), при котором рабочая точка выбирается по середине рабочего участка линии нагрузки.

Зависимость выходного сигнала Uвых. от входного Uвх. называется амплитудной характеристикой (АХ). Для оценки влияния частоты сигнала на коэффициент усиления используют амплитудно-частотную характеристику (АЧХ). Полосой пропускания усилителя называют интервал частот Δf, в пределах которого коэффициент усиления снижается не более чем на 3 дБ (до уровня 0.707) по отношению к его значению на средних частотах Ко (обычно это частота 1000 Гц).

3. Приборы и оборудование: лабораторная панель, блокпитания, генератор звуковой частоты, осциллограф, мультиметр.

4. Электрическая схема:

5. Порядок выполнения работы:

5.1 Собрать схему, показать преподавателю.

5.2 Установить напряжение питания 9В, и подключить его к схеме. На вход усилителя подать сигнал от звукового генератора амплитудой 25мВ, частотой 1000Гц. На выход схемы подключить осциллограф.

5.3 Изменяя величину резистора R1 и напряжение Uвх. добиться на нагрузке максимального неискаженного сигнала (это будет соответствовать положению рабочей точки на середине рабочего участка нагрузочной прямой).

5.4 Изменяя входной сигнал от 0 до ограничения выходного сигнала, снять с помощью осциллографа и мультиметра амплитудную характеристику усилителя Uвых.=F(Uвх.). Заполнить таблицу 1.

5.5 Установив входной сигнал напряжением, равным половине значения сигнала, при котором начинается ограничение, снять частотную характеристику усилителя Кu=F(f). Заполнить таблицу 2. Проделать пункт 5.5, подключив конденсаторы С2 и С3.

5.6 По данным измерений построить характеристики Uвых.=F(Uвх.) и Ku=F(f)

5.7 Сделать выводы о проделанной работе. Ответить на контрольные вопросы.

Таблица 1.

Таблица 2.

5.8 Контрольные вопросы:

5.8.1 Назначение элементов схемы?

5.8.2 Какие элементы схемы включают на АЧХ усилителя в области верхних (нижних) частит сигнала?

5.8.3 Как проявляют себя нелинейные искажения при усилении синусоидальных сигналов?

Лабораторная работа 5.

Исследование двухтактного усилителя мощности.

1. Цель работы: изучение принципа действия двухтактного бестрансформаторного усилителя мощности, снятие и анализ его амплитудно-частотной и амплитудной характеристик и наблюдение работы усилителя в режимах АВ и В.

2. Пояснения:

Усилители мощности в настоящее время выполняются в основном по двухтактной бестрансформаторной схеме. Двухтактный усилитель усиливает сигнал двумя транзисторами за два такта. В течении первого полупериода один из транзисторов усиливает сигнал, а другой в это время тока не проводит. В течении второго полупериода-наоборот. Усилитель работает в режиме В, когда рабочие точки транзисторов выбирают в самом начале входных характеристик, т.е. при отсутствии сигнала такой каскад тока не потребляет. КПД такого усилителя достигает 70%, но нелинейные искажения выше, чем у однотактного. Для снижения нелинейных при незначительном уменьшении КПД используют промежуточный режим АВ, когда рабочие точки транзисторов выбирают при небольших токах их баз, т.е. при отсутствии входного сигнала схема потребляет от источника питания небольшой ток.

Для управления транзисторами разных типов электропроводности требуется один сигнал. Так, ток базы транзистора VT1 в первый полупериод входного сигнала увеличивается, а ток базы транзистора VT2 уменьшается. Во второй полупериод наоборот. Для управления транзисторами одного типа требуется фазоинверсный каскад, на выходе которого действуют два одинаковых и противоположных напряжения.

3. Электрическая схема: