Результаты выполнения лабораторной работы

Цель и задачи

 

Цель лабораторной работы: целью лабораторной работы является ознакомление с лабораторным стендом, контрольно-измерительными приборами, методами измерения основных параметров и характеристик усилителей низкой частоты.

Задачи:

. Изменяя входной сигнал в пределах 0-2 U^*, где U^* - входное напряжение усилителя, соответствующее максимальному неискаженному выходному сигналу, снимите амплитудную характеристику усилителя (7-10 точек). В каждой точке определите уровень нелинейных искажений.

. Изменяя частоту генератора, определить нижнюю (f_н) и верхнюю (f_в) частоты усилителя по падению выходного напряжения на 3 дБ (по уровню 0,707) от его значения на средних частотах.

. Изменяя частоту генератора в пределах f_н /4 < f <4 f_н и f_в /4 < f <4 f_в, снять амплитудно-частотную и фазо-частотную характеристики усилителя (по 7-10 точек в области НЧ и ВЧ).

. В диапазоне средних частот измерить выходные напряжения усилителя при закороченном и включенном входном дополнительном сопротивлении на входе усилителя. Рассчитать входное сопротивление усилителя.

. Выключить дополнительное сопротивление на входе усилителя. Повышать рабочую частоту до падения выходного напряжения в 1,5-2 раза. Замерить выходные напряжения при закороченном и включенном сопротивлении на входе усилителя. Рассчитать входную емкость усилителя.

. В диапазоне средних частот измерить выходные напряжения усилителя при высокоомной и низкоомной нагрузках. Рассчитать выходное сопротивление усилителя.

усилитель низкая частота сигнал

Результаты выполнения лабораторной работы

 

Далее представлены результаты обработки, исходя из порядка выполнения заданий к лабораторной работе.

Найдено значение амплитуды входного сигнала, при которой нелинейные искажения выходного сигнала мало заметны U^*=0.235 В, выходного сигнала U _вых =3В. При уменьшении амплитуд в 3 раза, коэффициент усиления равен K =1/0.08=12.5

Изменяя входной сигнал в пределах 0-2 U^* снимаем амплитудную характеристику усилителя при R_н=300 Ом, значения которой представлены в таблице 1. На рисунке 1 представлен график амплитудной характеристики.

 

Таблица 1

№ п/п	Uвх, В	Uвых, В
1	0	0.4
2	0.03	0.4
3	0.06	0.75
4	0.09	1.1
5	0.12	1.25
6	0.15	1.9
7	0.18	2.3
8	0.21	2.7
9	0.24	3.2
10	0.27	3.4
11	0.3	3.8
12	0.33	4
13	0.36	4.1
14	0.39	4.2
15	0.42	4.3
16	0.45	4.4

 

Рисунок 1-Амплитудная характеристика при 300 Ом

 

Изменяя входной сигнал в пределах 0-2 U^* снимаем амплитудную характеристику усилителя при R_н=10 кОм, значения которой представлены в таблице 2.

 

Таблица 2

№ п/п	Uвх, В	Uвых, В
1	0	0.4
2	0.03	0.4
3	0.06	0.8
4	0.09	1.2
5	0.12	1.6
6	0.15	2.1
7	0.18	2.6
8	0.21	3
9	0.24	3.4
10	0.27	4
11	0.3	4.4
12	0.33	4.8
13	0.36	5.3
14	0.39	5.8
15	0.42	6.2
16	0.45	6.6
17	0.5	7
18	0.53	7.2
19	0.56	7.4
20	0.59	7.6
21	0.62	7.7
22	0.65	7.8
23	0.68	7.9
24	0.71	8

 

На рисунке 2 изображен график амплитудной характеристики при 10 кОм.

 

Рисунок 2-Амплитудная характеристика при 10 кОм

 

Исходя из задания 3 лаб. работы (изменяя частоту генератора в пределах f_н /4 < f <4 f_н и f_в /4 < f <4 f_в, снимите амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики усилителя (по 7-10 точек в области НЧ и ВЧ)) были найдены значения, необходимые для построения характеристик, представленные в таблицах 3, 4, 5.

F_н=450 Гц, R_н=300 Ом, f_в=215000 Гц

 

Таблица 3

fн, Гц	Uвых, В
100	0.38
250	0.49
400	0.69
550	0.83
700	0.90
850	0.94
1000	0.96
1150	1.03
1300	1
1450	1.05
1600	1.05
1800	1.05

 

На рисунке 3 изображен график АЧХ в области НЧ при 300 Ом

 

Рисунок 3-АЧХ в области НЧ

 

Таблица 4

fв, ГцUвых, В
21000	1
107000	1
125000	0.97
150000	0.93
171500	0.89
193000	0.71
214500	0.7
298000	0.42
381000	0.31
464000	0.24
547000	0.19
630000	0.14
713000	0.13
796000	0.09
879000	0.06

 

На рисунке 4 изображен график АЧХ в области ВЧ, 300 Ом

 

Рисунок 4 - АЧХ в области ВЧ при 300 Ом

 

F_н=20 Гц, R_н=10 кОм, f_в=280000 Гц

 

Таблица 5

fв, ГцUвых, В
70000	1.3
175000	1.05
280000	0.7
385000	0.68
490000	0.56
595000	0.49
700000	0.42
805000	0.37
910000	0.32
1015000	0.29
1120000	0.23

 

На рисунке 5 изображен график АЧХ в области ВЧ при 10 кОм

 

Рисунок 5 - АЧХ в области ВЧ при 10 кОм

 

Для расчета входного сопротивления, входной емкости и выходного сопротивления усилителя учитывали измеренные значения следующих параметров:

По п.7 лаб. Задания-

Без сопр.

U_вх=0.08 В

U_вых=1.2 В

При 100 кОм

U_вх=0.08 В

U_вых=0.3 В

По п.8 лаб. Задания-

U_вх=0.08

Без сопр.

U_вых=0.6 В

При подкл. сопр. U_вых=0.15 В

По п.9 лаб. задания-

При R_н=300 Ом U_вых=1.1 В

При R_н=10 кОм U_вых=1.2 В