Описание лабораторного стенда
На лицевой панели лабораторного стенда изображены две исследуемые схемы двухкаскадных усилителей с RC-связью (разделены горизонтальной чертой):
- сверху – на биполярных транзисторах VТ1 и VТ2 (схема соответствует рис. 2);
- снизу – на микросхемах М1 и М2 (cм. рис. 3);
Переключатели, тумблеры и ручки потенциометров обеих схем локализованы около соответствующих усилителей.
Внизу под схемой усилителя на транзисторах расположены гнёзда Гн1 – Гн6, номера которых соответствуют определённым точкам исследуемой схемы (точки указаны на схеме).
Блок питания Ек.
В правом верхнем углу стенда находится блок питания (Ек) усилителя: переключатель Ек напряжения для двух типов усилителей, потенциометр плавной регулировки напряжения Ек и вольтметр для измерения напряжения питания.
Верхнее положение тумблера Ек1 соответствует питанию усилителя на транзисторах.
Нижнее положение тумблера Ек2 соответствует питанию усилителя на микросхемах.
Регулировка ёмкости разделительного конденсатора цепи связи Ср3 – Ср4 осуществляется тумблером В3.
Верхнее положение тумблера В3 соответствует ёмкости Ср4 = 0,01 мкФ.
Нижнее положение тумблера В3 соответствует ёмкости Ср3 = 20,0 мкФ.
Регулировка ёмкости конденсаторов Сэ в цепях эмиттеров транзисторов Т1 и Т2) осуществляется переключателями В4 и В6.
Левое положение переключателей В4 и В6 соответствует ёмкости Сэ = 2,0 мкФ, правое положение – 20,0 мкФ.
Нагрузка усилителя регулируется переключателем В7.
Среднее положение B7 – холостой ход.
Левое положение – активная нагрузка. Величина нагрузки усилителя регулируется потенциометром Rн2. Величина нагрузки первого каскада регулируется потенциометром Rн1.
Источником переменного входного сигнала является генератор синусоидальных колебаний, позволяющий регулировать величину и частоту сигнала (стандартный генератор располагается рядом с исследуемым стендом).
Величина усиленного выходного сиглала измеряется ламповым вольтметром, а форма исследуется с помощью осциллографа (вольтметр и осциллограф располагаются рядом с исследуемым стендом).
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с лабораторным стендом, генератором синусоидальных колебаний, ламповым вольтметром, осциллографом.
2. Установить все тумблеры (В1, ВЗ, В5) в нижнее положение, переключатели (В4, В6, В7) – в среднее, потенциометры (Rос1, Rос2, Rос3, Rн2) – в крайнее левое положение, потенциометр Rн1 – в среднее положение, переключатель Ек1 – в верхнее положение.
3. Собрать схему исследования усилителя на транзисторах (рис. 6): входные гнёзда усилителя (Гн1, Гн2 – ┴) соединить с выходом генератора синусоидальных колебаний, выходные гнезда усилителя (Гн9, Гн10 – ┴) присоединить к вольтметру.
4. Включить питание (тумблер «сеть») стенда, генератора и вольтметра.
5. Установить потенциометром Ек напряжение питания +20 В.
6. Снять 2 амплитудно-частотные характеристики усилителя при различных значениях Ср и Сэ в режиме холостого хода, (т.е. зависимость k(f), где k – коэффициент усиления; f – частота, Гц.). Для этого установить и поддерживать при измерениях входное напряжение Uвх = 1 мВ, выходное напряжение, измеренное в мВ, будет численно равно коэффициенту усиления. Частоту сигнала менять в диапазоне от 2•102 до 2•105 Гц. Устанавливать следующие значения Ср и Сэ:
Номер опыта | Значения емкостей | Положение тумблеров |
Ср = 0,01 мкФ Сэ = 20,0 мкФ | В3 – вверх, В4, В6 – вправо | |
Ср = 20,0 мкФ Сэ = 20,0 мкФ | В3 – вниз, В4, В6 – вправо |
Результаты измерений записать в таблицу 1 журнала лабораторных работ.
7. Определить коэффициенты усиления первого и второго каскадов и двухкаскадного усилителя.
Для этого на вход усилителя подать с генератора входной сигнал Uвх = 1 мВ на частоте f = 5 кГц. Последовательно измерить вольтметром выходное напряжение первого (Гн3, Гн4 – ┴) и второго (Гн5, Гн6 – ┴) каскадов.
Результаты записать в таблицу 2 журнала лабораторных работ.
8. Снять 2 амплитудных характеристики усилителя в режимах холостого хода и нагрузочном.
Для этого установить частоту входного сигнала f = 5 кГц; величину входного сигнала Uвх изменять от 1 до 30 мВ.
режим холостого хода – переключатель В7 установлен в среднее положение;