Тема: Дослідження безтрансформаторних підсилювачів потужності

1 Мета роботи: Дослідити принцип роботи безтрансформаторних підсилювачів потужності. Зняти часові діаграми напруг, визначити параметри безтрансформаторних підсилювачів потужності

 

2 Апаратура та прилади: ПЕОМ, програма Electronics Worbench.

 

3 Схема дослідження:

Рис. 1- Схема дослідження підсилювача, що працює в режимі В

 

Рис. 2- Схема дослідження підсилювача, що працює в режимі АВ

 

4 Основні теоретичні положення:

Потужним каскадом називається підсилювальний каскад призначений для створення потрібного і достатнього рівня потужності у навантаженні – кінцевому приладі пристрою. Особливістю потужного каскаду є заздалегідь задані параметри опору навантаження R_Н і потужності Р_Н, яка розсіюється в цьому навантаженні. Потужні каскади, як правило, бувають вихідними.

При виборі і проектуванні вихідного каскаду основну увагу звертають на можливість одержати найбільший к.к.д., малі нелінійні спотворення і габаритні розміри.

Транзисторні вихідні каскади виконують однотактними і двотактними.

Активні елементи в підсилювачах потужності можуть працювати в режимах А, В або АВ. Безтрансформаторні потужні вихідні каскади мають безпосередній зв'язок з навантаженням, що дає можливість обійтися без громіздких трансформаторів і розділових конденсаторів; мають хороші частотні і амплітудні характеристики; легко можуть бути виконані за інтегральною технологією.

Безтрансформаторні потужні вихідні каскади збирають в основному по двотактних схемах на транзисторах, працюючих в режимі В або АВ і включених за схемами зі СК або СЕ. У цих схемах можливе поєднання в одному каскаді або однакових транзисторів, або транзисторів з різним типом електропровідності. Каскади, в яких використані транзистори з різним типом електропровідності (р-n-р або n-p-n), називаються каскадами з додатковою симетрією.

Схема двотактного підсилювача потужності, працюючого в режимі B на транзисторах протилежного типу провідності, створюючих комплементарну пару, показана на рис. 1. Двотактний підсилювач потужності, працюючий в режимі B, дає нелінійні спотворення через велику кривизну початкової ділянки вхідних характеристик транзистора. Для виключення цього недоліку підсилювач переводять в режим AB. З цією метою через транзистори задають струм спокою, що становить незначну частину максимального струму в навантаженні. Схема двотактного підсилювача з додатковою симетрією, працюючого в режимі AB, показана на рис. 2.

Початковий струм транзисторів забезпечують відповідним вибором резисторів R1 і R2. Початковий струм вибирають в межах 0,05 - 0,15 максимального струму навантаження.

5 Послідовність виконання роботи:

5.1 Вивчити схему безтрансформаторного підсилювача на рис.1, склад елементів і їх призначення.

5.2 Подати на вхід синусоїдальний сигнал від генератора амплітудою 3В і частотою 1000 Гц.

5.3 Підключити до входу підсилювача перший вхід осцилографа, а до навантаження - другий вхід. Замалювати форму вхідного і вихідного сигналів.

5.4 Зміряти за допомогою вольтметра змінного струму вхідну і вихідну напругу підсилювача, за допомогою мілліамперметра змінного струму - вхідний і вихідний струми.

5.5 Розрахувати коефіцієнт підсилення потужності.

5.6 Зібрати схему дослідження підсилювача, приведену на рис.2

5.7 Повторити для схеми підсилювача, що працює в режимі AB, операції по пп.5.2 – 5.4.

5.8 Зміряти за допомогою амперметра постійного струму струм спокою підсилювача.

 

6 Зміст звіту:

 

6.1 Найменування та мета роботи.

6.2 Схема дослідження.

6.3 Перелік приладів.

6.4 Вимірювання та розрахунок основних параметрів безтрансформаторного підсилювача потужності.

6.5 Результати вимірювань і розрахунків.

6.6 Часові діаграми (на міліметровому папері).

6.7 Висновки.

 

7 Контрольні питання:

7.1 Покажіть на вихідній характеристиці транзистора положення робочої точки підсилювача, що працює в режимі А, B, AB.

7.2 У чому полягає особливості роботи вихідних каскадів?

7.3 Чому розрахунок каскадів потужного підсилення визначають графічним способом?

7.4 Які підсилювальні елементи і режими роботи використовують в каскадах потужного підсилення?

7.5 З якого матеріалу звичайно виконується радіатор?

7.6 Які вихідні каскади підсилення використовують у складі ІМС?

 

8 Література:

8.1 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков, “Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія і практикум.».- К.: «Каравела», 2003. - 368 с.

8.2 Головин О.В., Кубицкий А.А. Электронные услители: Учебник для техникумов связи.- М.: Радио и связь, 1983. – 320 с.

8.3 Основи технічної електроніки: У 2 кн. Кн. 2. Схемотехніка: Підручник/В.І.Бойко. А.М. Гуржій, В.Я. Жуйков та ін.- К.: Вища шк., 2007. – 510 с.

8.5 В.Ю. Лавриненко, «Справочник по полупроводниковым приборам. 10-е изд., перераб. И доп. – К.: Техника, 1984. – 424 с.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6