3.1. Собрать схему трёхкаскадного усилителя без общей обратной связи (рис. 3.1).
3.2. Произвести наладку режима работы 1 и 3 каскадов. Для этого подключить осциллограф к выходу первого каскада, подать входной сигнал частотой 1000 Гц и, увеличивая его регулятором напряжения U3, обеспечить с помощью переменного резистора R5 симметричное ограничение формы выходного сигнала Uвых1 = U4. Переключить осциллограф на выход 3 каскада, составленного по двухтактной схеме. Уменьшить выходной сигнал Uвых3 = U8 до уровня 1 В и устранить с помощью переменного резистора R7 искажение типа «ступенька». Зарисовать форму выходного напряжения с искажениями типа «ограничение» и «ступенька».
3.3. Снять и построить амплитудную характеристику Uвых = f (Uвх) усилителя без и с ОС на частоте входного сигнала 1000 Гц (табл. 3.1). Значения входного напряжения Uвх = U1 выбирать таким образом, чтобы 5 –6 точек соответствовали линейной части характеристики, а 2 – 3 точки – области нелинейных искажений. Переменные напряжения на входе Uвх и на выходе Uвых усилителя измерять внешним вольтметром относительно общего провода. По экспериментальным данным определить коэффициент усиления KU = и занести его значения в табл. 3.1.
Таблица 3.1
| Uвх, мВ | | | | | | | | | KU | Схема |
| экспер. | теор. |
| Uвых, В | | | | | | | | | | | без ОС |
| Uвых, В | | | | | | | | | | | с ОС |
3.4. Вычислить теоретическое значение общего коэффициента усиления KU = KU1 KU2 KU3 без ОС. При этом необходимо учесть, что в 1-м каскаде действует местная ОС за счет резистора Rэ, в эмиттере транзистора. Когда сопротивление резисторов Rэ и Rк соизмеримы, для определения KU можно использовать выражение:
, где 
;
3-й каскад является повторителем и его коэффициент усиления близок к единице: КU3 » 1.
3.5. Снять и построить амплитудную характеристику усилителя
Uвых = f (Uвх) при наличии общей отрицательной ОС. Для этого включить цепь ОС, повторить измерения и расчёты аналогично пункту 3.3 и занести результаты в табл. 3.1.
3.6. Вычислить теоретический коэффициент усиления при ОС:
, где 
– коэффициент цепи передачи ОС.
3.7. Снять и построить амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) KU[дБ] = F (f) усилителя без ОС. Для этого подать входной сигнал
Uвх = U1 = 10 мВ и, изменяя его частоту в пределах от 32 Гц до 64 кГц, измерять выходное напряжение Uвых = U8 внешним вольтметром (табл. 3.2).
По полученным данным определить KU[дБ] = 20lgKU. При построении графика АЧХ наносить частоту f в логарифмическом масштабе.
Таблица 3.2
| f, кГц | 0,032 | 0,063 | 0,125 | 0,25 | 0,5 | | | | | | | | Схема |
| Uвых, В | | | | | | | | | | | | | Без ОС |
| KU | | | | | | | | | | | | |
| KU, дБ | | | | | | | | | | | | |
| Uвых, В | | | | | | | | | | | | | с ОС |
| KU | | | | | | | | | | | | |
| KU, дБ | | | | | | | | | | | | |
R12  | |
C3   | |
| R5 | |
G  | |
| R7 | |
Рис. 3.1. Схема для исследования трехкаскадного усилителя
3.8. Снять и построить АЧХ усилителя KU[дБ] = F (f) с ОС. Для этого включить цепь ОС и провести измерения и расчеты по аналогии с п. 3.7. Результаты занести в табл. 3.2. АЧХ по пункту 3.7 и 3.8 строить совместно на одном графике.
Содержание отчета
1. Таблицы экспериментальных и расчётных данных – 2 шт.
2. Амплитудные характеристики усилителя с ОС и без ОС.
3. АЧХ усилителя без ОС и с ОС, построенное в логарифмическом масштабе на одном графике.
4. Экспериментальная схема.
5. Графики Uвых(t) с искажениями типа «ограничение» и «ступенька».
5. Контрольные вопросы
1. Объяснять назначение всех элементов схемы усилителя.
2. В каком каскаде усилителя возникают и от чего зависят искажения
сигнала типа «ступенька» и «ограничение»?
3. Как определяется общий KU многокаскадного усилителя?
4. К какому типу по способу включения относится ОС исследуемого усилителя?
5. Как влияет ОС на амплитудную характеристику усилителя и его коэффициент усиления?
6. От чего зависит «завал» АЧХ на низких и высоких частотах?
7. С какой целью используется логарифмический масштаб на графике АЧХ?
8. Как влияет ОС на АЧХ усилителя?
9. Как определить полосу пропускания частот усилителя напряжения?
10. Как отличается КПД усилительного каскада класса A и класса B?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
