5.1. Включити установку для дослідження лабораторного модуля
«НЗП» відповідно до блок-схеми (рис. 2.1) та включити мережеву напругу 220 В.
5.2. Дослідити однокаскадний RC-підсилювач на біполярному транзисторі:
5.2.1. Виміряти і побудувати графік амплітудної характеристики U2=U2(U1) при fг=10 кГц підсилювача без ЗЗ (П1-П7 викл.), із НЗЗ по току (П1 включити), із НЗЗ по напрузі (включити П2).
Відмітити знаком «+» і «–» відповідно найбільше значення вхідної напруги, при яких з'являються помітні нелінійні спотворення вихідної напруги U2позитивної і негативної полярності. Обчислити динамічний діапазон вхідного сигналу позитивної Д+ та негативною Д- полярностей
підсилювачів. Результати вимірювань представити в табл. 2.3 та на рис. 2.3 (криві 1, 2, 3 відповідно для підсилювача без ЗЗ, із НЗЗI, НЗЗU).
Таблиця 2.3. До вимірам амплітудних характеристик підсилювача
U2=U2(U1) при fг=10 кГц.
|
№
|
U1, мВ
| U2, В
|
| Без ЗЗ
(П1- П7 викл.)
| НЗЗ по току (П1- вкл.)
| НЗЗ по напрузі (П2–вкл.)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Визначити
| +
Д + = Uвх max
г U
вх min
|
|
|
|
| -
Д - = Uвх max
г U
вх min
|
|
|
|
Рис. 2.3 Амплітудна характеристика підсилювача: 1 – без ЗЗ, 2 – із НЗЗI, 3 – із НЗЗU.
5.2.2. Виміряти і обчислити функції (Rвх, Rвих, KU, KI, KP) підсилювача без ЗЗ, із НЗЗ по струму, із НЗЗ по напрузі при fг=10 кГц, U1=10…50 мВ, Rн=R6+R7. Результати вимірювань та обчислень функцій схем внести в табл. 2.4.
5.2.3. Виміряти три точки амплітудно-частотної характеристики U2=U2(f) підсилювача без ЗЗ (П1-П7 викл.), із НЗЗ по току (П1-вкл.), із НЗЗ по напрузі (П2-вкл.), U1=10 мВ, на частотах f1=fн, f2=10 кГц, f3=fв. Нижню fн та верхню fвчастоти визначити відповідно як мінімальну та максимальну частоти, при яких вихідна напруга зменшується до 0,707*U2при f2=10 кГц. Результати вимірювань внести в табл. 2.4.
5.2.4. Виміряти та визначити відносну нестабільність
коефіцієнта передачі напруги підсилювача
DKU
KU
без
зворотного зв'язку, із НЗЗ по струму (П1-вкл.), із НЗЗ по напрузі (П2-вкл.) Результат вимірювань і обчислень внести в табл. 2.6.
5.3. Досліджувати підсилювач на інтегральному операційному підсилювачі:
5.3.1. Виміряти і побудувати графік амплітудної характеристики U2=U2(U1) при fг=10 кГц підсилювача при KU=10 (П3 викл.) та при KU=100 (замкнути П4). Відмітити знаком «+» і «–» відповідно найбільше значення вхідної напруги, при яких з'являються помітні нелінійні спотворення вихідної напруги U2 позитивної і негативної полярності. Обчислити
динамічний діапазон вхідного сигналу позитивної Д+та негативної Д-полярностей підсилювачів. Результати вимірювань представити в табл. 2.5 та на рис. 2.4.
5.3.2. Виміряти дві точки амплітудно-частотної характеристики
U2=U2(f) підсилювача на інтегральному операційному
підсилювачі (рис. 2.2., г) при різних
KU 0
= U2
U1
= 10
(при П3-
вкл.) та
KU 0
= U2
U1
= 100
(при П4-вкл.), при U1=10 мВ.
Нижню fн та верхню fвчастоти визначити відповідно як мінімальну та максимальну частоти, при яких вихідна напруга зменшується до 0,707*U2при fг=1 кГц. Результати вимірювань внести в табл. 2.7.
Таблиця 2.4. До вимірюванню функцій підсилювачів.
|
№
| Показники роботи підсилювача
| Підсилювач в схемі
|
Примітки
|
| Без ЗЗ
| НЗЗI(П1)
| НЗЗU(П2)
|
|
| При R1=0 U1=Uг,
мВ
|
|
|
| Натиснути П6 і встановити ручкою вихід генератора U1. Перемикач П7 розімкнений.
|
|
| При R1=1кОм
(П6–розімкнений)U1’,мВ
|
|
|
| Розімкнути П6 і виміряти вольтметром V1напругу U1’. Перемикач П7 розімкнений.
|
|
| R = R U1¢ ,
вх 1 Uг - U ¢
Ом
|
|
|
| Обчислити вхідний опір (R1=1кОм)
|
|
| При відключенні Rн=R6+R7 U2xx, мВ (U1=Uг,)
|
|
|
| Розімкнути П7 і вольтметром
V2виміряти U2xx.
Перемикач П6 замкнутий.
|
|
| При відключенні
Rн=R6+R7 U2, мВ
|
|
|
| Замкнути П7 і вольтметром V2виміряти напругу U2 Перемикач П6 замкнутий.
|
|
| R = (R+ R )U2хх-U2
вих 6 7 U
де Rн=R6+R7=12 кОм
|
|
|
|
Обчислити вихідний опір Rвих
|
|
| K = U2
U U
|
|
|
| Обчислити відношення раніше виміряних U1та U2
|
|
| K = Iн= RвхK
I I R U
1 н
|
|
|
| Обчислити коефіцієнт передачі струму як відношення Rвхта Rн, помножене на KU
|
|
| K = Pн = K × K
P P U I
|
|
|
| Обчислити добуток KUи KI
|
|
| fн=fmin, при U2=0,707·U2
(f=10 кГц)
|
|
|
| Перемикач П6 замкнутий. Перемикач П7 замкнутий.
|
|
| fв=fmax, при U2=0,707·U2
(f=10 кГц)
|
|
|
| Перемикач П6 замкнутий. Перемикач П7 замкнутий.
|
|
| Δf = fв– fн
|
|
|
|
|
Таблиця 2.5. До вимірювань амплітудних характеристик підсилювача
U2=U2(U1), при fг=10 кГц
| №
| U1, мВ
| U2, В
|
| KU=10 (П3-вкл.)
| KU=100 (П4-вкл.)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Визначити
| +
Д + = Uвх max
г U
вх min
|
|
|
| -
Д - = Uвх max
г U
вх min
|
|
|
Рис. 2.4 Амплітудна характеристика підсилювача:1 – KU=10, 2 – KU=100.
Таблиця 2.6. До вимірювань відносної нестабільності коефіцієнта передачі напруги підсилювача при U1=10 мВ, fг=10 кГц (П6 – замкнутий).
| Підсилювач без ЗЗ
| Підсилювач із НЗЗ по току
| Підсилювач із НЗЗ по напрузі
|
| П7 – включити
| П1, П7 – включити
| П2, П7 – включити
|
| Rн=R6+R7=
=10,2 кОм
П5- вимк.
| Rн=R6+R7=
=5,1 кОм
П5-вкл.
| Rн=R6+R7=
=10,2 кОм
П5- вимк.
| Rн=R6+R7=
=5,1 кОм
П5-вкл.
| Rн=R6+R7=
=10,2 кОм
П5- вимк.
| Rн=R6+R7=
=5,1 кОм
П5-вкл.
|
|
U2 ,В
| KU
| = U2
U1
|
U ' ,В
| K ' =
U
| U ' 2
U1
|
U2 ,В
| KU
| = U2
U1
|
U ' ,В
|
K ' =
U
|
U ' 2
U1
|
U2 ,В
| KU
| = U2
U1
|
U ' ,В
| K ' =
U
| U ' 2
U1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| d = KU¢ - KU 100% = U2¢ - U2 100%
KU U2
| d =
| KU¢ b - KU b 100% =
KU b
| U2¢b - U2b 100%
U2b
| d =
| KU¢ b - KU b 100% =
KU b
| U2¢b - U2b 100%
U2b
|
|
|
|
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Таблиця 2.7. До вимірюванню АЧХ підсилювача на ІОП.
|
| При U1=10мВ
|
| KUo=10 (П3 – вкл.)
| KUo=100 (П4 – вкл.)
|
| При f0 =10 кГц виміряти
U2o, мВ
|
|
|
| 0,707* U2o, мВ
|
|
|
| fв, Гц
|
|
|
