III построить графики амплитудных характеристик усилителя для двух различных нагрузок и режима холостого хода, и определить динамический диапазон усилителя для каждого случая.

IV Снять амплитудно-частотную характеристику усилителя: Uвых = F(f) для одной нагрузки (по указанию преподавателя).

V Построить график амплитудно-частотной характеристики и определить полосу пропускания.

 

 

Методические указания

 

I Включить компьютер и настроить прибор АКИП 4107. Включить установку «ЛОЭ-АиПУ» и установить начальное положение рабочей точки усилителя.

 

Подготовить к работе универсальный цифровой прибор АКИП 4107, подключив три измерительных кабеля: один к входу канала А (СНА), другой к входу канала В (СНВ) и третий к выходу генератора (Signal OUT). Убедиться, что прибор АКИП4107 подключен к компьютеру. Запустить на компьютере программу PicoScope6.

Измерительный кабель канала А подключить к стенду следующим образом: черный штекер к гнезду XS5, а красный штекер к гнезду XS9.Установить на пиктограмме значение ±10.

 

Установить напряжение питания усилителя, поставив тумблеры SA2 в верхнее положение; SA6 в нижнее положение; CA9, CA10 в верхнее положение; SA7, SA8 в нижнее положение; и один из тумблеров сигнальной лампы в верхнее положение, например SA3, а остальные SA4, SA5 в нижнее положение. После этого включить питание от сети поставив тумблер SA1 в верхнее положение. Убедиться что лампа горит в полнакала, что соответствует напряжению питания 6В (либо 5В на одном из учебных стендов).

 

Определить напряжение питания по экрану осцилографа АКИП 4107 (прямая линия на уровне 5 или 6B, может иметь небольшие помехи не превышающие 0,1B).

Для установки рабочей точки усилителя в правильное начальное положение необходимо вынуть красный штекер провода канала А из гнезда XS9 и переставить в гнездо XS4.Вращая ручку переменного резистора R4 установить напряжение на коллекторе транзистора равным половине напряжения питания.

 

 

II Снять амплитудную характеристику усилителя: Uвых = F(Uвх) при f = 1000 Гц для двух различных нагрузок (резисторов) и режима холостого хода.

Включить генератор сигналов, щелкнув по пиктограмме . В появившемся окне установить:

 

Сигнал Вкл сигнал: Синусоидальный

Начальная частота: 1кГц

Амплитуда: 250 мB (щёлкая мышкой по стрелке вниз)

Смещение: 0B

 

Подключить чёрный штекер кабеля от генератора «SIGNAL OUT» к гнезду XS2, а красный к гнезду XS1.

Для измерения сигнала на выходе усилителя U_ВЫХ подключить черный штекер кабеля канала В к гнезду XS12 а красный к гнезду XS11.

Для измерения сигнала на входе усилителя U_ВХ переключить красный штекер канала А из гнезда XS4 в гнездо XS3. Включить автоматический режим выбора диапазона измерений щелкнув по галочке «Диапазон входного сигнала» и в выпадающем меню выбрать режим «Авто.»

Установить коэффициент развертки 200µs/div, щелкнув по галочке на пиктограмме . Для синхронизации изображения щелкнуть по галочке на пиктограмме и выбрать режим «Авто».

К выходу усилителя подключить нагрузку резистор R6, для этого повернуть преключатель SA11 по часовой стрелке до упора (при этом подключается резистор R6).

Для измерения среднеквадратических величин сигнала на входе U_вх необходимо щелкнуть один раз по кнопке «+» на пиктограмме в нижней части экрана. В появившемся окне необходимо щелкнуть мышкой по галочке в окне «Выберите тип измерения».

 

В появившемся окне типов измерения выбрать тип измерения «Перем. СКЗ».

Для измерения среднеквадратических величин сигнала на выходе U_ВЫХ необходимо сначала включить в работу канал В щелкнув по галочке и выбрать в выпадающем меню режим Авто. Затем щелкнуть один раз по кнопке «+» на пиктограмме в нижней части экрана. В появившемся окне необходимо выбрать «Перем. СКЗ» для канала В.

Для заполнения таблицы 1 необходимо вращать ручку переменного резистора R1. Для значения U_ВХ = 0 небходимо повернуть ручку резистора R1 до упора против часовой стрелки.

Для определения собственных шумов на выходе усилителя прочитать среднеквадратическое значение переменной составляющей сигнала канала В в столбце «Среднее».Результат измерения записать в первый столбец таблицы 1.

Для установки значения U_ВХ = 2 мВ плавно поворачивать ручку резистора R1 по часовой стрелки до тех пор пока в графе «среднее» канала А не появится значение 2 (сотые доли милливольта не учитывать). Результат из графы «среднее » канала В записать в таблицу.

Аналогично заполняется таблица для других значений U_ВХ.

Если R1 окажется в крайнем правом положении и входное напряжение больше не поднимается, то необходимо щёлкнуть по пиктограмме и в графе «Амплитуда» установить значение 2 В.

Таблица 1 - Нагрузка R6

 

UВХ, мВ f=1000

UВЫХ, мВ

KU

 

Аналогично заполняется таблица 2 для другой величины нагрузки (по указанию преподавателя).

Таблица 2 - Нагрузка R__

 

UВХ, мВ f=1000

UВЫХ, мВ

KU

 

Аналогично заполняется таблица 3 для режима холостого хода (без нагрузки).

Таблица 3 - Без нагрузки

 

UВХ, мВ f=1000

UВЫХ, мВ

KU

Заполнить нижнюю строчку таблиц 1,2 и 3, рассчитав коэффициент усиления K_U.