Описание лабораторной установки. Целью лабораторной работы является экспериментальное исследование двухкаскадного усилителя низкой частоты с емкостной связью между каскадами

Цель работы

Целью лабораторной работы является экспериментальное исследование двухкаскадного усилителя низкой частоты с емкостной связью между каскадами, снятие его основных характеристик, выяснение влияния положительных и отрицательных обратных связей.

Теоретически е сведения

Усилители низкой частоты (УНЧ) в зависимости от вида межкаскадной связи могут быть подразделены на усилители с непосредственной, емкостной и трансформаторной связью.

Наиболее часто в качестве предварительных усилителей напряжения низкой частоты используют транзисторные резистивные усилители с емкостной связью. Подобные усилители часто называются RC – усилителями. Наличие разделительной емкости между каскадами разделяет их по постоянной составляющей.

В данной лабораторной работе исследуется двухкаскадный RC – транзисторный усилитель. Схема его изображена на рис. 1.

Основные характеристики усилителя:

1. амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)

или , при

где - коэффициент усиления по напряжению,

- частота усиливаемого напряжения;

1. фазо-частотная характеристика

где - сдвиг по фазе между входным и выходным напряжением;

1. амплитудная характеристика

, где - напряжение сигнала на входе усилителя,

- напряжение сигнала на выходе усилителя;

1. коэффициент нелинейных искажений

,

где U₁ – амплитуда первой гармонии на входе усилителя,

U2, U3, U4… - амплитуды высших гармоний в выходном сигнале.

Часто коэффициент усиления УНЧ выражают в децибелах и тогда амплитудно-частотная характеристика строится в координатах .

Примерный вид АЧХ усилителя показан на рисунке 3.

В области низких частот уменьшение усиления определяется емкостью разделительного конденсатора С1, входящей во входной делите6ль напряжения С1R2 и от емкости конденсатора С3, шунтирующего сопротивление R4 в цепи эмиттера.

Для коррекции АЧХ в усилителях низкой частоты широко применяются отрицательные и реже – положительные обратные связи. Они влияют на величину коэффициента усиления и полосу пропускания усилителя. Отрицательная обратная связь (ООС) приводит к снижению коэффициента усиления и расширению полосы пропускания, а положительная – наоборот. Влияние обратных связей на АЧХ усилителя поясняются на рис. 4.

Примерный вид амплитудной характеристики усилителя показан на рис. 5. При большом входном сигнале характеристика становится нелинейной.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка, представляет собой панель, на которой изображена схема УНЧ, исследуемая в данной работе. Схема усилителя располагается совместно с блоком питания под платой. Усилитель собран на двух транзисторах типа МП39Б с емкостной связью между каскадами.

Положительная обратная связь вводится при включении резистора R5, соединяющего эмиттеры транзисторов между собой.

Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения и определяют выбор рабочей точки транзистора. Резистор R3 является нагрузкой каскада, а резистор R4 обеспечивает температурную стабилизацию транзистора.

Напряжение на вход усилителя подается от звукового генератора, который позволяет изменить частоту и амплитуду входного сигнала усилителя. Амплитуда выходного сигнала измеряется с помощью измерителя выхода – вольтметра, а форма сигнала на выходе контролируется по осциллографу.