5.1. Зібрати установку для дослідження лабораторного модуля
«ПБТ» у відповідності з блок-схемою (рис. 1.1) та включити напругу мережі 220 В для живлення блоків 1-5.
5.2. Для схем включення каскадів СЕ, СБ, СК виміряти вхідний –
U
Rвх, вихідний – Rвих опір, коефіцієнт передачі напруги
KU=
1
при
Rн= Rвих на середній частоті fг=1 кГц при Rг=0 Ом, U1=10 мВ для схем СЕ, СБ та U1=100 мВ для схеми СК; для схем СЕ, СБ, СК обчислити
коефіцієнти передачі струму
K = Iн
= Rвх K
та потужності
I U
I1 Rн
K = Pн = K
· K , замалювати осцилограми вхідної U
та вихідної U
P U I 1 2
напруг схем СЕ, СБ, СК. Результати вимірювань функцій і осцилограми трьох схем внести в табл. 1.2. Rм– опір магазину опорів, що підключається послідовно вхідному опору або паралельно вихідному опору підсилювача.
5.3. Виміряти та побудувати графіки амплітудної характеристики U2=U2(U1) підсилювачів СЕ (суцільна лінія), СБ (пунктирна лінія), СК (штрихпунктирна лінія) на середній частоті fг=1 кГц, Rг=0 Ом, Rн=Rвих.
Відзначити знаками «+» і «–» відповідно найбільше значення вхідної
напруги U1 (U + и
U - ), при яких з'являються помітні нелінійні
спотворення вихідної напруги U2 позитивної і негативної полярності. Обчислити динамічний діапазон вхідного напруги позитивної Д+ та
негативною Д- полярностей:
Д + = U1max та
U1min
Д - = U1max , де
U1min
U1min –
мінімальна амплітуда вхідної напруги, помітна на рівні шумів при
заданому відношенні сигнал
шум
(взяти сигнал
шум
= 3). Вкажіть, як і які
елементи електричної схеми (рис. 1.2) потрібно змінити, щоб отримати без спотворень найбільшу амплітуду вихідної напруги U2тільки позитивної та тільки негативної полярності, а також двополярну симетричну напругу U2. Результати вимірювань амплітудних характеристик представити в табл. 1.3 та на рис. 1.3.
Таблиця 1.2. До вимірюванню функцій підсилювачів.
|
№
|
Показники роботи підсилювача
| Підсилювач в схемі
|
Примітка
|
| СЕ (П1)
| СБ (П2)
| СК (П3)
|
|
| При Rм=0 U1=Uг, мВ (П6-замкнений)
|
|
|
| Натиснути П6 і встановити ручкою вихід генератора U1
|
|
| При Rм=Rвх U1¢ =0,5Uг, мВ (П6- розімкнений)
|
|
|
| Віджати П6 і за допомогою Rм
встановити U1¢
|
|
| При U ¢=0,5Uг R = U1 = R , Ом
1 вх I м
|
|
|
| Записати покази Rм
(дорівнює Rвх)
|
|
| При Rм=∞ U2=U2хх, мВ
|
|
|
| Відключити Rмвід КТ8 та землі та виміряти U2ххпри U1
|
|
| При Rм=Rвих U2¢ = 0,5 ×U2 хх , мВ
|
|
|
| Підключити Rмдо КТ8 та нульової шини та за допомогою Rм встановити U2¢
|
|
| U ¢ = 0,5×U , R = U2= R , Ом
2 2 хх вих I м
|
|
|
| Записати покази Rм
(дорівнює Rвих)
|
|
| K = U2¢
U
U1
|
|
|
| Обчислити відношення раніш виміряних U2¢ та U1
|
|
| K = Iн= Rвх× K
I I R U
1 н
|
|
|
| Обчислити відношення Rвхдо
Rн=Rвихта помножити на KU
|
|
| K = Pн = U2 × Iн = K × K
P P U × I U I
1 1 1
|
|
|
|
Обчислити добуток KU та KI
|
|
| Епюри напруг U1та U2
U1
…….U2
|
|
|
| Порівняти амплітуди та фази напруг U1та U2(змалювати з екрану)
|
Таблиця 1.3. До вимірюванню амплітудних характеристик підсилювача.
|
№
| Підсилювач в схемі при fг=103Гц, Rг=0 Ом, Rн=Rвих
|
| СЕ (П1) Rвих=
| СБ (П2) Rвих=
| СК (П3) Rвих=
|
| U1, мВ
| U2, мВ
| U1, мВ
| U2, мВ
| U1, мВ
| U2, мВ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| +
Д + = U1max
U1min
|
|
|
|
|
|
|
| -
Д - = U1max
U1min
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.3. Амплітудні характеристики підсилювачів в схемі СЕ, СБ, СК.
5.4. Виміряти та побудувати графіки амплітудно-частотної
характеристики у нормованому вигляді
M ( f ) = KU( f )
K
та фазочастотної
φ=φ(f) характеристики підсилювачів СЕ (суцільна лінія), СБ (пунктирна лінія), СК (штрихпунктирная лінія) при Rг=0 Ом, Rн=Rвих, U1=10 мВ (СЕ, СБ) та U1=100 мВ (СК). Визначити параметри частотних характеристик: Нижню fн та верхню fв граничні частоти, смугу пропускання Δf = fв– fн, широкосмуговість Д=KUo·Δf при допустимих коефіцієнтах нерівномірності АЧХ на нижніх Мнд та верхніх Мвд частотах рівних 0,707, тобто
Мнд= Мвд=
1 = 0.707 . Результати вимірювань частотних характеристик
2
внести в табл. 1.4 та на рис. 1.4.
Таблиця 1.4. До вимірюванню частотних характеристик підсилювача.
|
№
| f, Гц (lgf)
| Підсилювач при Rг=0 Ом, Rн=Rвих, U1, мВ
|
| СЕ (П1) U1=10
| СБ (П2) U1=10
| СК (П3) U1=10
|
| U2, мВ
| M(f)
| φ(f)
| U2, мВ
| M(f)
| φ(f)
| U2, мВ
| M(f)
| φ(f)
|
|
|
(1.3)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.7)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2×102(2.3)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 5×102(2.7)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2×103(3.3)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 5×103(3.7)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2×104(4.3)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 5×104(4.7)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2×105(5.3)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Параметри АЧХ
| fн, Гц
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| fв, Гц
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Δf, Гц
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| KU0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Д=KU0*
Δf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M ( f ) = KU( f ) =
U2( f )
U1
= U2( f ) , де f
– середня частота, при якій
KU 0
U2( f0)
U1
U2( f0)
K ( f ) = K
U2( f )
» const
або U
( f ) = U
( f ) » const .
U U 0
U2( f0)
2 2 0
а)
б)
Рис. 1.4. Частотні характеристики підсилювачів в схемі СЕ, СБ, СК:
а) АЧХ, б) ФЧХ.
5.5. Порівняти результати вимірювань з розрахунками, зробити висновки по кожному пункту досліджень.
5.6. Визначити споживану потужність і електричну енергію установки при проведенні лабораторних досліджень, знаючи час проведення досліджень і споживану потужність блоків установки.
