Описание установки

Схема экспериментальной установке приведена на ри.5. Синусоидальное напряжение выбранной частоты с генератора (ЗГ) через потенциометр (П) подается на вход однокаскадного усилителя. Величина входного напряжения U_ВХ или выходного U_ВЫХ через переключатель (ВК) контролируется электронным осциллографом (ЭО). Источник питания усилителя (ИП).

Рис.5.

Учебные задачи

Задание 1. Определение цены деления шкалы осциллографа.

1. В работе, для измерения напряжения на входе и выходе усилителя используется электронный осциллограф (ЭО). Для этого необходимо установить цену деления вертикальной оси шкалы экрана осциллографа. Ценой деления называется напряжение, смещающее луч по экрану на 1 мм.

2. Включите в усилителе осциллографа ослабление 1:10, включите осциллограф.

3. Подайте на «Вход У» усилителя осциллографа известное напряжение равное 6 В для чего клемму «Контрольный сигнал» соедините с клеммой «Вход У».

4. Получите на экране осциллографа (ручка «Ослабление«) вертикальный штрих длинной 60 мм. При данном усилении цена деления вертикальной оси осциллографа будет равна С= 0,1 В/мм.

Зная цену деления и длину вертикального штриха отображающего напряжение на входе или выходе усилителя, можно определять его количественное значение по формуле:

U= С L,

где L-длина вертикального штриха на экране осциллографа.

В дальнейшем при выполнении второй и третьей части работы положение ручки «Усиление У» не изменять во избежании изменения чувствительности !

Задание 2. Измерение амплитудной характеристики усилителя.

Зависимость амплитуды выходного напряжения от амплитуды входного при постоянной частоте входного напряжения называется амплитудной характеристикой.

1. Соберите установку по схеме рис.5.

2. Выясните назначение ручек и переключателей на панелях аппаратов, смысл надписей.

3. Положение ручек «Усиление У» и «Ослабление» такое же, как в первом задании работы.

4. Установите частоту генератора 10³ Гц.

5. Ручки «Выход» генератора и потенциометра (П) усилителя - в нулевое положение.

6. Включите генератор и источник питания, подождите 2 - 3 мин.

7. Тумблер (Вк) усилителя в положение «Вход».

Вращая руку «Выход» генератора и ручку (П) усилителя, подайте на вход усилителя напряжение, смещающее луч на L_вх= 4 - 5 мм, затем переведите тумблер (П) в положение «Выход» и измерьте длину L_вых , которая соответствует выходному сигналу усилителя.

8. Затем в таком же порядке подобные измерения выполните при входных напряжениях, смещающих луч на расстояния указанные в таблице 1.

9. Вычислите значение входных и соответствующих им выходных напряжений по формуле - U = С L .

10. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.1.

11. Постройте график зависимости U_вых = f(U_вх).

Выделите линейную часть графика и объясните характер работы усилителя, соответствующий этому участку амплитудной характиристики.

Таблица 1

С В/мм	lвх	0 мм	4 мм	8 мм	12 мм	16 мм	20 мм	24 мм
	uвх
	lвых
	uвых

Задание 3. Наблюдение амплитудных искажений.

1. Положение ручек «Усиление У» и «Ослабление» - прежнее.

2. Подайте входное напряжение такое, чтобы при выходном напряжении длина штриха была равна 20 мм.

3. Включите диапазон развертки, получите неподвижное изображение 2-3 периодов синусоиды.

4. Медленно увеличивайте входное напряжение до появления искаженного выходного сигнала. Зарисуйте его.

5. Вычислите минимальное выходное напряжение при котором начинается искажение сигнала и сравните его с амплитудной характеристикой.

Задание 4. Измерение частотной характеристики усилителя, определение полосы пропускания.

1.Установите входное напряжение с длиной вертикального штриха 10 мм.

2. Поддерживая это напряжение постоянным, при частотах, указанных в таблице 2, определите длину штрихов для выходных напряжениях этих частот.

3. Вычислите коэффициенты усиления для указанных частот по формуле:

К =

4. Результаты запишите в таблицу 2.

Таблица 2

 Гц	lвх	lвых	К	lg
20	10 мм			1,3
50	10			1,7
100	10			2
200	10			2,3
400	10			2,6
800	10			2,9
1000	10			3
2000	10			3,3
4000	10			3,6
8000	10			3,9
10000	10			4
12000	10			4,1
14000	10			4,15
16000	10			4,2
18000	10			4,25
20000	10			4,3

5. Построить график функции К= (lg).Проведите прямую К=0,7К₀, где К₀ – максимальный коэффициент усиления.

6. Для точек пересечения прямой с графиком определите логарифмы частот, соответствующих этим точкам. Определите частоты _н и _в. Разность частот ∆ν=_н - _в - полоса пропускания.

7. Напишите вывод для этой части работы в котором укажите максимальное и минимальное напряжения, подаваемое и снимаемое с усилителя, полосу пропускания.