1.1.4 Вимірювання параметрів і характеристик

підсилювальних пристроїв

1)

Коефіцієнт підсилення за напругою експериментальним шляхом

визначається методом двох вольтметрів. При цьому вимірюються вхідна U вх

і вихідна U вих напруги на частоті f₀. Тоді

max

max

еф_/еф

K₀ U вих

/ U вх

 U вих

U вх^.

2)

Зняття амплітудної характеристики(АХ) підсилювача:

а) встановити частоту генератора f₀;

б) змінюючи амплітуду вхідного сигналу(U₁), за допомогою

осцилографа спостерігати вихідний сигнал(U₂). При появі перекручень

вихідного сигналу виміряти U1max і U 2 max^;

в) зменшуючи з певним кроком U вх , виміряти U₁ та U₂;

г) закоротити вхід підсилювача, від’єднавши генератор і вхідний

вольтметр, та виміряти вихідну напругу підсилювача, що дорівнює напрузі

його власних шумів U 2 min^.

3)

Зняття

амплітудно-частотної

характеристики(АЧХ)

підсилювача:

а) встановити і виміряти U вх⁰ та U вих⁰(на частоті f₀);

б) підтримуючи U вх  const зменшити частоту до зменшення U вих у

2 раз і зафіксувати значення цієї частоти, тобто fн^;

в) аналогічно збільшити частоту і зафіксувати значення цієї частоти,

тобто fв^;

г) підтримуючи U вх  const , зняти покази вихідного вольтметра при

трьох частотах нижчих fн та вищих fв . Значення цих частот можна брати

згідно з логарифмічною шкалою, наприклад через октаву.

4)

Визначення фазових зсувів, що вносить підсилювальний пристрій.

4.1) Метод еліпса:

а) на вхід Y осцилографа подати сигнал з виходу пісилювача:

U_Y U вих sin(t   ) ,

а на вхід X – сигнал з виходу ГНЧ, який пропорціональний сигналу на

вході підсилювача:

U_X U вх^sint .

Тоді відхилення електронного пучка на екрані осцилографа по осях OX

та OY(рис.1.11) буде:

X  Asin t ,

Y  B

t   ) ,

sin(

що є рівнянням еліпса в параметричній формі.

Рис. 1.11. Осцилограма за методом еліпса

б) точка Y₀ перетину еліпса з віссю OY відповідає значенню sin t  0

, тобто t  k , де k  1, 2,3,... Отже,

Y₀ B sin(k   )  B sin  ,

звідки

  arcsin(Y₀/ )B .

Аналогічно для точки X0 можна знайти

  arcsin( X₀/ ) .

При

  k , де

k

 (0  n) еліпс перетворюється в пряму, що

проходить через початок координат. Витримуючи вимогу, що A  B ,

знаходимо

або

tg ( / 2) 

/

,

  2arctg a b( / ) ,

де a і b – довжини малої та великої осей еліпса.

Похибка вимірювання  становить  (1 2) . Цей метод не дає

можливості безпосередньо визначити знак фазового зсуву.

4.2) Метод лінійної розгортки:

а) на вхід зовнішньої синхронізації подати сигнал з виходу генератора;

б) на вхід Y почергово подавати вхідний та вихідний сигнали

підсилювача і фіксувати їх взаємозміщення(ab) по осі X(рис.1.12).

Тоді

Рис. 1.12. Осцилограма за методом лінійної розгортки

  ( / ) 360_.

Точка a відповідає вхідному сигналу, а точка b – вихідному. Якщо b

лівіше a , то

U вих випереджує U вх і знак фазового зсуву додатний, у

протилежному випадку – від’ємний. Похибка цього методу знаходиться в

межах 5_.

Отже, метод лінійної розгортки дає можливість визначити не тільки

величину, але й знак фазового зсуву.

5)

Вхідний опір( Rвх ) вимірюється шляхом увімкнення послідовно із

входом додаткового резистора R₁(рис. 1.13).

Рис. 1.13. Схема дослідження вхідного та вихідного опорів

підсилювача

Вимірюють EГ та U вх і обчислюють вхідний опір

Rвх  R U₁вх^{/ (}EГ  U вх⁾.

При умові, що

RГ  R₁ і

U вх  0,5EГ одержують

Rвх  R₁.

Заміривши R₁, знаходять Rвх^.

6)

Вихідний опір( Rвих ) визначається шляхом вимірювання на виході

xx н

напруги холостого ходу

U вих⁽SV – розімкнутий) та напруги

U вих з

урахуванням навантаження( SV – замкнуто), що здійснюється шляхом

увімкнення R₂ на виході підсилювача. Тоді

xx

н

н

Rвих 

2⁽

вих

 Uвих^{) /}U вих^.

7)

Зняття перехідної характеристики здійснюється за допомогою

осцилографа, під’єднаного до вихідних затискачів підсилювача, вхід якого

під’єднаний до генератора прямокутних імпульсів.

Усі виміри по визначенню параметрів і характеристик проводять у

режимі малого сигналу.