Снятие амплитудной характеристики резисторного усилителя.

Результаты измерений:

Uвх, В	0	0,005	0,01	0,015	0,02	0,025
Uвых, В	0	0,152	0,273	0,388	0,5	0,597
Ku		30,4	27,3	25,86667	25	23,88

Расчет коэффициента усиления каскада:

К_u=U_вых/U_вх

0,005/0,152=30,4 0,01/0,273=27,3

0,015/0,388=25,86667

0,02/0,5=25

0,025/0,597=23,88

Вывод

1. Были исследованы основные параметры транзисторного усилителя низких частот.

2. Проследили влияние на эти параметры элементов схемы усилителя.

Контрольные задания

1. Объяснить принцип усиления сигнала в электронном усилителе.

Усиление осуществляется электронными усилителями - устройствами, которые увеличивают мощность электрических сигналов посредством усиления либо напряжения сигнала, либо тока, либо того и другого вместе.

Электронный усилитель содержит усилительный прибор − активный элемент (АЭ) с источником питания и ту или иную совокупность пассивных элементов.

2. Объяснить назначение элементов схемы усилителя.

Усилитель представляет собой многокаскадное устройство, состоящее из ряда последовательно соединенных простейших каскадов.

Основными элементами каскада являются: источник питания (EК), биполярный транзистор n-p-n типа (VT1) и резистор коллекторной цепи RК. Эти элементы образуют главную усилительную цепь, в которой за счет протекания, управляемого током базы Iб коллекторного тока Iк = B.Iб, на коллекторе транзистора создается усиленное переменное напряжение Uкэ=Eк-IкRк, которое, далее, через разделительный конденсатор Cр2 передается на нагрузочное сопротивление Rн. Резисторы R1, R2, Rэ играют вспомогательную роль - обеспечивают необходимый режим транзистора по постоянному току (режим покоя или рабочую точку транзистора). Кроме того, за счет включения в эмиттерную цепь резистора Rэ, в схеме возникает отрицательная обратная связь по постоянному и переменному току. Она осуществляет температурную стабилизацию рабочей точки транзистора.

Полярность напряжения источника питания Eк положительна. Это обеспечивает для транзистора n-p-n типа смещение коллекторного перехода в обратном, а эмиттерного перехода в прямом направлении, т.е. активный (усилительный) режим работы транзистора

3. Определить его полосу пропускания усилителя.

Полоса пропускания усилителя – это диапазон частот, в пределах которого изменение коэффициента усиления не превышает заданной величины (рис.).

Полосу пропускания Df определяют на амплитудно-частотной характеристике, построенной как зависимость коэффициента усиления от частоты К=F(f). Допустимым уровнем уменьшения коэффициента усиления для усилителей низкой частоты принято считать на нижней f_H и верхней f_В частотах полосы пропускания K_Н =K_B =0,707К_О (по допустимым коэффициентам частотных искажений М_Н=М_В= ). Здесь K_Н, K_B, К_О — коэффициенты усиления на нижней, верхней и средней частотах полосы пропускания.

Рис. Определение полосы пропускания усилителя низкой частоты.

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

Наличие в схеме усилителя конденсаторов и зависимость параметров транзисторов от частоты приводят к тому, что при изменении частоты входного сигнала напряжение на выходе усилителя изменяется как по амплитуде, так и по фазе.

5. Определить амплитудную характеристику усилителя.

Амплитудная характеристика усилителя – это зависимость амплитуды выходного напряжения усилителя от изменения амплитуды напряжения на входе. По этой характеристике судят о пределах изменения входного и выходного сигналов усилителя. Ее снимают при синусоидальном входном сигнале для области средних частот.

6. Определить динамический диапазон работы усилителя по амплитудной характеристике.

Отношение наибольшего допустимого значения входного напряжения к его наименьшему допустимому значению называют динамическим диапазоном:

Отношение максимально допустимого выходного сигнала к уровню шума – это предельный уровень динамического диапазона для аналогового усилителя.

Для усилителей звука выход за пределы этой рабочей области в большую сторону будет чреват нелинейными искажениями, а в меньшую – полезный сигнал задавят помехи.

11