Lab8_1__2
.pdfЛабораторная работа №8 Усилитель мощности
Цель работы: изучить принцип работы двухтактного бестрансформаторного усилителя мощности звуковой частоты. Изучить влияние режима работы усилительного каскада на форму выходного сигнала.
!!!При подключении проводов соблюдать полярность!!!
Схема установки:
Подготовка к работе:
1)Подключить проводами генератор и два вольтметра к разъемам “Ген” и “Вольт” соответственно.
2)Через тройник подключить осциллограф к вольтметру, подключенному к правым клеммам “Вольт”, ведущим к выходу усилительного каскада.
3)Привести переключатели в следующее положение:
П1-влево; П2-вправо; П3-влево; П4-вниз; П5-влево; К1-вправо; К2-вниз; К3вниз.
Номиналы элементов в схеме:
VT1-KT3102A; VT2-KT817; VT3-KT816;
R1=1кОм; R2=16кОм; R3=910Ом; R4=33кОм; R5=330Ом; R6=1,2кОм; R7=1,5кОм; R8=6,8кОм; R9=33Ом; C1=100мкФ; C2=470мкФ; C3=470мкФ; C4=100мкФ; C5=1000мкФ; D1 и D2 -кремниевые диоды.
Выполнение:
1) Исследование каскада предварительного усиления
1.1) Включить генератор сигналов низкой частоты. Выставить частоту сигнала, равную 1кГц.
1.2) Выставить уровень сигнала на генераторе таким, чтобы уровень выходного сигнала был максимальным, но сигнал имел неискаженную форму, контролируя этот процесс при помощи осциллографа.
1.3) Записать уровень сигнала на выходе генератора, опираясь на показания вольтметра, подключенного к клеммам “Вольт” в левой части лабораторной ячейки. Обозначить полученное значение как Eи.
1.4) Переключить П1 в положение “Вправо”. Записать уровень сигнала на входе усилительного каскада, обозначив полученное значение как Uвх.
1.5) Найти ток входа по формуле вх = и1−вх. Найти входное сопротивление
каскада по формуле вх = вх.
вх
1.6) Записать уровень выходного сигнала без нагрузки, ориентируясь на показания вольтметра, подключенного к клеммам “Вольт”, расположенным в правой части лабораторной ячейки. Обозначить это значение как Uвых.xx.
1.7) Подключить нагрузку, переведя ключ К2 в положение “Вверх”. Записать уровень выходного сигнала с нагрузкой, обозначив значение как Uвых.н.
1.8) Найти ток выхода по формуле |
|
|
= |
вых |
. Найти выходное |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вых |
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
сопротивление по формуле |
= |
вых.хх−вых.н |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вых |
|
|
|
|
вых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.9) Заполнить таблицу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
f |
|
10 |
|
20 |
|
50 |
|
|
100 |
|
200 |
|
|
|
500 |
|
1000 |
|
2000 |
|
5000 |
||||||||
Eи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kскв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1000 |
2000 |
5000 |
|
1000 |
|
2000 |
|
5000 |
|
10000 |
|
20000 |
|
50000 |
100000 |
||||||||||||||
0 |
0 |
0 |
|
00 |
|
00 |
|
|
|
00 |
|
00 |
|
|
00 |
|
00 |
00 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Меняя на генераторе частоту ручкой, записать в таблицу значения:
Eи – постоянная на всех частотах, берется из пункта 1.3.
Uвх – смотрится на вольтметре, подключаемом к левым клеммам “Вольт” на лабораторной ячейке.
Uвых – смотрится на вольтметре, подключаемом к правым клеммам “Вольт” на лабораторной ячейке.
K – вычисляется как |
вых |
; Кскв – как |
вых |
. |
|
|
|||
|
|
|
||
|
и |
вх |
По полученной таблице в логарифмическом масштабе построить два графика АЧХ – обычной и сквозной, как зависимости K от f и Kскв от f.
2) Исследование двухтактного бестрансформаторного усилителя тока.
2.1) Переключить переключатель “Количество диодов” в положение “2”. П3
– в положение “2”. П1 – в положение “Влево”, П5 – в положение “Вправо”
2.2) Повторить действия, описанные в п. 1.1 – 1.9, в этот раз пользуясь ключом K3 вместо K2, и беря резистор R9 вместо резистора R8 для расчетных формул.
3) Исследование влияния вольт – добавки и обратной связи.
3.1) Переключить П3 в положение “1”, а K1 в положение “Влево”. Восстановить настройки генератора согласно п. 1.1 и п. 1.2.
3.2) Заполнить таблицу (аналогично табл. п. 1.9)
f |
доп. |
10 |
20 |
50 |
100 |
200 |
500 |
1000 |
2000 |
5000 |
10000 |
|
условия |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Eи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uвых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без |
K1–> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оос, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
П2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
без |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ВД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Без |
K1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оос, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
П2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
с ВД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оос, |
K1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без |
П2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без оос без ВД
Kбез оос
сВД
|
с оос |
|
|
без ВД |
|
|
без оос |
|
|
без ВД |
|
Kскв |
без оос |
|
с ВД |
||
|
||
|
с оос |
|
|
без ВД |
2000 |
5000 |
10000 |
20000 |
50000 |
100000 |
200000 |
500000 |
1000000 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам построить 6 графиков АЧХ, аналогично тому, как это делалось в п. 1.9. Сделать вывод о влиянии вольт – добавки и отрицательной обратной связи на параметры усилителя.
4) Исследования выбора рабочей точки на форму выходного сигнала.
4.1) Подключите нагрузку, переведя ключ K3 в положение “Вверх”.
4.2) Меняя количество диодов в цепочке, обозначенной как диод D1, ручкой “Количество диодов”, пронаблюдать изменение формы выходного сигнала при помощи осциллографа. Зафиксировать все три осциллограммы, занести их в отчет и сделать вывод о влиянии выбора рабочей точки на выходной сигнал.
5) Измерение выходной мощности усилителя.
5.1) Восстановить параметры генератора согласно пунктам 1.1 и 1.2.
5.2) Записать значение Uвых.эфф., согласно показаниям вольтметра, подключенного к правым клеммам “Вольт”.
5.3) Рассчитать полезную мощную по формуле: вых = вых.эфф.
R9
Занести это значение в отчет.