УСИЛЕНИЕ СИГНАЛОВ 6 лаба ТПС
.docxФедеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»
(ФГБОУ ВО ПГУПС)
Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии»
Кафедра «Электрическая связь»
Дисциплина ««Теория передачи сигналов»
Лабораторная работа №6
«УСИЛЕНИЕ СИГНАЛОВ»
Выполнил студент: |
__________________ подпись, дата |
|
Группа: |
|
|
|
|
|
Проверил: |
|
|
подпись, дата
Санкт-Петербург
2022
Цель работы: Исследование процессов усиления сигналов в линейном и нелинейном режимах.
Принципиальная схема лабораторной уствновки
Рис.1. Принципиальная схема преобразователя частоты
Сток-затворная характеристика полевого транзистора
Рис.2. Сток-затворная характеристика полевого транзистора
Передаточной характеристикой полевого транзистора называется графически выраженная зависимость Ic=f(Uзи) при Uси=const (рис.2). При Uзи=0 ток Ic достигает максимального значения, т.к. в данном случае ширина канала максимальна, а сопротивление минимально.
Передаточная характеристика определяет эффективность управления током Ic с помощью изменения входного напряжения Uзи. В то время как в режиме насыщения большие изменения напряжения Uси почти не влияют на изменение тока Ic, даже незначительные изменения напряжения Uзи вызывают большое изменение этого же тока Iс.
Таблицы экспериментальных данных
Нахождение максимального амплитудного значения напряжения для настройки резонансной частоты при активной нагрузке линейного усиления:
Таблица 1
Ky |
0,24 |
0,278 |
0,292 |
0,322 |
0,34 |
0,362 |
0,338 |
0,302 |
0,28 |
f, кГц |
3 |
5,2 |
7,7 |
10,4 |
11,3 |
12,2 |
13 |
14,3 |
15,2 |
Таблица 2
Ky |
0,22 |
0,246 |
0,27 |
0,292 |
0,312 |
0,322 |
0,34 |
0,318 |
0,282 |
f, кГц |
5,3 |
6 |
7,9 |
9,5 |
11,4 |
13,1 |
14,2 |
15,7 |
16,8 |
Рис. 3 Настройка резонансной частоты (линейный режим)
Рис. 4 Настройка резонансной частоты (нелинейный режим)
Для линейного усиления:
Таблица 3
Есм = 4 В; f0 = 12,2 кГц; с шунтом |
||||||
|
50 |
140 |
190 |
200 |
240 |
325 |
|
85 |
110 |
177 |
210 |
250 |
290 |
Таблица 4
Есм = 4 В; f0 = 12,2 кГц; без шунта |
||||||
|
185 |
210 |
294 |
430 |
542 |
589 |
|
196 |
214 |
314 |
480 |
560 |
600 |
Таблица 5
Резистор |
||||||
Ку |
0,44 |
0,6 |
0,8 |
1,3 |
1,2 |
0,8 |
f, кГц |
3 |
4 |
6 |
14 |
16 |
18 |
Для нелинейного усиления:
Таблица 6
Есм = 4 В; f0 = 14,2 кГц; с шунтом |
||||||
|
100 |
115 |
136 |
167 |
190 |
210 |
|
90 |
120 |
150 |
170 |
200 |
230 |
Таблица 7
Есм = 4 В; f0 = 14,2 кГц; без шунта |
||||||
|
110 |
125 |
167 |
205 |
255 |
314 |
|
115 |
134 |
178 |
120 |
270 |
324 |
Таблица 8
Резистор |
||||||
Ку |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
0,84 |
0,78 |
F,кГц |
2 |
6 |
8 |
12 |
14 |
16 |
Графики амплитудных характеристик усилителя
Рис. 5 Амплитудная характеристика усилителя в линейном режиме усиления (с шунтом)
Рис. 6 Амплитудная характеристика усилителя в линейном режиме усиления (без шунта)
Рис. 7 Амплитудная характеристика усилителя в линейном режиме усиления (резистор)
Рис. 8 Амплитудная характеристика усилителя в нелинейном режиме усиления
(с шунтом)
Рис. 9 Амплитудная характеристика усилителя в нелинейном режиме усиления
(без шунта)
Рис. 10 Амплитудная характеристика усилителя в нелинейном режиме усиления
(резистор)
Вывод:
В ходе выполнения лабораторной работы были исследованы процессы усиления сигналов в линейном и нелинейном режимах. Была установлена резонансная частота полевого транзистора, а также сняты его амплитудные характеристики при линейном и нелинейном режиме работы.
Из полученных данных, можно заметить, что в зависимости от используемой цепи меняется коэффициент усиления транзистора. Это сделано для того, чтобы регулировать пороговое напряжение на выходе, в зависимости от требуемого. Иначе эта цепь называется избирательной нагрузкой. Линейный режим работы дает возможность получить сигнал с минимальными искажениями, нелинейный – максимальный КПД. Для снятия их АЧХ нам необходимо знать ВАХ транзистора, и на его ВАХ характеристике выбрать две точки: одна из которых будет находиться на линейном участке, а другая на нелинейном.