Контрольные вопросы

1. Понятие об обратных связях.

2. Какие виды ООС применены в данном усилителе? Доказать свои предположения.

3. Почему в усилителях 3.Ч. нежелательна ПОС?

4. Какое влияние оказывает ООС на показатели усилителя.

Лабораторная работа №11

Тема: исследование однотактного усилителя мощности.

Цель работы: приобрести практические навыки по исследованию усилителей мощности.

Теоретические сведения

Оконечный каскад (ОК) служит для формирования сигнала с заданной мощностью на нагрузке при допустимом уровне искажений.

Оконечный каскад должен удовлетворять следующим требованиям:

- обеспечивать заданную номинальную выходную мощность;

- потреблять минимальную мощность от источника питания;

- работать в экономичном режиме;

- вносить минимальные нелинейные искажения;

- усиливать сигнал с рабочей полосой не уже требуемой при допустимом уровне частотных искажений;

- малые габаритные размеры, масса и стоимость;

- повышенная надежность.

Роль нагрузки в каскаде ОУ выполняет, как правило, звуковая катушка электродинамического громкоговорителя. Ее активное сопротивление Rн=2 … 16Ом.

В качестве элемента связи нагрузки с транзистором используют понижающий трансформатор с n = W₂ / W₁ < 1, где n – коэффициент трансформации, W₁ и W₂ – число витков первичной и вторичной обмотки.

Трансформатор решает две задачи: согласует низкоомную нагрузки (R_н) с большим выходным сопротивлением лампы (R_j), и исключает протекание постоянного тока через нагрузку. Вторичная обмотка трансформатора и обмотка громкоговорителя образуют отдельную цепь тока нагрузки.

Параллельно первичной обмотке часто подключают корректирующий конденсатор для изменения частотной характеристики каскада.

Для получения в нагрузке, максимальной мощности достаточно выполнять условие Р_вых = R_g (условие согласования), где Р_вых = R_н / n².

Соотношение между R_н и R_g определяется коэффициентом анодной нагрузки α = R_н / R_o.

От коэффициента анодной нагрузки зависит выходная мощность усилителя, что доказывает математический анализ.

Оконечный каскад имеет нелинейные элементы. К ним относятся: электронный прибор, трансформатор и громкоговоритель.

Они являются источниками нелинейных искажений сигнала в оконечном каскаде. Чтобы транзистор работал в линейном режиме, необходимо выбрать транзистор с достаточной мощностью рассеивания на коллекторе, рабочая точка должна быть на середине линейного участка характеристики. Должно выполняться согласование сопротивления источника сигнала с выходным сопротивлением каскада и выходное сопротивление каскада должно быть согласовано с сопротивлением нагрузки.

Таким образом, однотактные выходные каскады можно использовать только в режиме класса А, но при этом каскад дает очень низкий КПД и может применяться только в маломощных усилителях.

Задание

1. Изучить макет и собрать однотактный усилитель мощности.

2. Исследовать усилительные свойства оконечного каскада.

3. Исследовать зависимость коэффициента усиления от частоты.

4. Исследовать зависимость выходной мощности от величины анодной нагрузки.