Порядок выполнения эксперимента

· Соберите цепь согласно принципиальной схеме (рис. 3.3.2) и монтажной схеме (рис. 3.3.3). При сборке схемы не перепутайте полярность электролитических конденсаторов! Переведите переключатель рода сигналов генератора напряжений в положение «~» (синусоида) и установите частоту любую частоту от 1 до 10 кГц (переключатель диапазонов – в положении «×10», в окошке счётчика – любое число от 100 до 999).

· Включите осциллограф, установите автоматическую развёртку и выведите луч на среднюю линию экрана.

· Включите генератор напряжений и, ручкой «Амплитуда» установите на входе напряжение, соответствующее максимальному неискажённому напряжению на выходе. Необходимо также отрегулировать длительность развёртки осциллографа и уровень синхронизации так, чтобы на экране было изображение одного – двух периодов сигнала.

· Измерьте с помощью ИП и мультиметра напряжения в контрольных точках КТ1, КТ2 и КТ3 и запишите их в табл. 3.3.1 в столбец «Без ОС» (без обратной связи).

· Выньте из гнёзд наборного поля конденсатор С_ОС 470 мкФ и снова измерьте и запишите в столбец «С ОС» (с обратной связью) напряжения в контрольных точках.

Таблица 3.3.1

· Вычислите коэффициенты усиления каждого из двух каскадов, их произведение и общий коэффициент усиления. Убедитесь, что K = K₁×K₂.

Рис. 3.3.3

· Для снятия амплитудной характеристики усилителя изменяйте регулятором «Амплитуда» напряжение от 0 до значения, при котором выходное напряжение становится явно искажённым, и записывайте в табл. 3.3.2 напряжения на входе (КТ1) и на выходе (КТ3) с обратной связью и без неё.

· На рис. 3.3.4 постройте графики амплитудной характеристики с ОС и без ОС.

Таблица 3.3.2

Рис. 3.3.4

· Для снятия частотной характеристики установите входной сигнал, соответствующий максимальному уровню неискажённого выходного сигнала в цепи без обратной связи (т.е. с конденсатором С_ОС). Запишите это значение в левый столбец табл. 3.3.3. Оно не должно изменяться до конца опыта, тем не менее, время от времени проверяйте, а при необходимости и подправляйте его поворотом ручки «Амплитуда». Сделайте это обязательно после перехода на множитель частоты ×100, так как при этом множителе диапазон регулирования амплитуды выходного сигнала уменьшен.

· Теперь переведите переключатель диапазонов частот в положение ×1 и вращайте ручку счётчика влево до упора. Не прикладывайте к ней больших усилий во избежание поломки!Запишите в табл. 3.3.3 первое значение частоты (обычно 20..30 Гц), а также входного и выходного напряжений без обратной связи и с ней.

· Вращая ручку счётчика вправо, последовательно устанавливайте значения частоты от 0,05 до 1 кГц, указанные в табл. 3.3.3 и записывайте выходные напряжения с обратной связью и без неё. После достижения частоты 1 кГц переключите множитель в положение ×10 и, вращая ручку счётчика влево, установите значение в окошке 200, что соответствует частоте 2 кГц. Аналогично, после достижения частоты 10 кГц переведите множитель в положение ×100, установите в окошке число 200, подрегулируйте уровень входного сигнала и продолжайте опыт до 100 кГц.

· Вычислите коэффициенты усиления и на рис. 3.3.5 постройте графики частотных характеристик с обратной связью и без неё.

Таблица 3.3.3

Рис. 3.3.5

Исследование двухтактного усилителя мощности на биполярных транзисторах

Общие сведения

Для передачи значительного тока и мощности в нагрузку выходные каскады усилителей, как правило, работают в классе В, т. е. каждая полуволна синусоиды формируется своим транзистором. Простой и часто используемый эмиттерный повторитель на комплементарных транзисторах показан на рис. 3.4.1а. Такому повторителю свойственны специфические нелинейные искажения, обусловленные нелинейностью начального участка входных характеристик транзистора (рис. 3.4.1б). В результате передаточная характеристика каскада имеет излом в области малого входного сигнала (рис.3.3.1.в). При индуктивной и ёмкостной нагрузке искажения смещаются в область максимального выходного напряжения.

Рис. 3.4.1

Исключить или уменьшить эти искажения можно, выбрав точку покоя транзисторов в области активного усиления вблизи зоны отсечки. Тогда при нулевом входном сигнале оба транзистора будут слегка приоткрыты, потребляя некоторый незначительный ток от источника. Один из возможных способов реализации этого решения показан на рис. 3.4.2. В этой схеме между базами включены два диода, падение напряжение на которых компенсирует потенциальные барьеры эмиттер – база двух транзисторов.

Кроме того, в этой схеме в цепь коллектора каждого транзистора включено небольшое сопротивление, создающее отрицательную обратную связь для компенсации температурной нестабильности характеристик транзисторов.

Экспериментальная часть

Задание

Экспериментально определить основные параметры двухтактного усилителя