Краткое описание лабораторного стенда
Стенд представляет собой однокаскадный усилитель напряжения на пентоде 6Ж1П, у которого в качестве нагрузки может быть включено активное сопротивление, дроссель, трансформатор или трансформатор и активное сопротивление одновременно. Таким образом, на стенде (рис.2) может быть собрана одна из схем усилителя напряжения: реостатная, дроссельная, трансформаторная, реостатно-трансформаторная.
Резисторный усилитель собирается при установке тумблеров Т2 и Т3 в положении 1 при включении в гнезда Г2 короткозамкнутой перемычки и разомкнутых гнездах Г1.При этом в гнездах Г3 включается сопротивление нагрузки R4 , в гнезда Г5 сопротивление утечки R5, а в гнезда Г4 разделительный конденсатор C4. Все указанные элементы смонтированы на специальных панелях типа вилок.
Для исследования влияния величин элементов схемы резисторного усилителя на форму частотной характеристики предусмотрена возможность изменения номинала отдельных элементов схем путем замены их. С этой целью в комплекте схемы имеются панели с различными значениями элементов. Конденсатор C5, эквивалентный входной емкости следующего каскада, смонтирован совместно с сопротивлением утечки на одной панели и включается в гнезда Г5.
На стенде предусмотрена возможность перевода с помощью тумблера T1 лампы Л1 из режима пентодного включения (положение 2) в режим триодного включения (положение 1).
Трансформаторный усилитель напряжения собирается при включении тумблеров Т2 и ТЗ в положение 2.
В гнезда Г1 включается коротко-замкнутая перемычка, а гнезда Г2, ГЗ, Г4 разомкнуты.
В схеме трансформаторного усилителя предусмотрена возможность исследования влияния величины входной емкости следующего каскада, шунтирующей вторичную обмотку трансформатора, на вид частотной характеристики. Для этого в гнездо Г5 включается панель с С5. С целью выявления влияния шунтирующего сопротивления в гнезда Г5 включается панель с R5.
Трансформаторный усилитель имеет большие частотные и фазовые искажения.
Задание 1.
Собрать схему резисторного усилителя, включив в гнездо ГЗ сопротивление R4 = 62кОм, а в гнездо Г4 конденсатор С4 = 0,025мкФ, в гнездо Г5 сопротивление R5= 510 кОм. Тумблер T1 установить в положение 1, соответствующее триодному включению лампы. Снять частотные характеристики резисторного усилителя при различных значениях номиналов отдельных элементов схем.
Измерения проводить при пентодном включении лампы (тумблер T1 установлен в положение 2). Подать на вход напряжение UВХ = 210 мВ и, изменяя частоту подводимого от звукового генератора напряжения от 50 Гц до 20 кГц, снять частотные характеристики при значениях номиналов сопротивлений R4 и R5 и емкостей С4 и С5, указанных в таблице 1. Измерения производить на частотах: 20, 40, 100, 200, 400, 1000, 2000, 4000, 6000, 10000, 15000, 18000, 20000 Гц. Результаты занесите в таблицу 1.
Таблица 1.
| Элементы схемы | Номер частотной характеристики | |||||||
| R4 (кОм) | ||||||||
| R5 (кОм) | ||||||||
| C4 (мкФ) | 0,025 | 0,025 | 0,025 | |||||
| С5(пФ) | ||||||||
| f (Гц) | UВЫХ | KИ | UВЫХ | KИ | UВЫХ | KИ | UВЫХ | KИ |
По полученным данным таблицы 1 построить частотные характеристики на одном графике в логарифмическом масштабе.
Задание 2.
Собрать схему трансформаторного усилителя. Гнездо Г5 разомкнуто. Лампа работает в пентодном режиме (тумблер T1 установлен в положении 2). Снять частотные характеристики трансформаторного усилителя
без учёта и с учётом входной емкости и шунтирующего сопротивления следующего каскада.Произвести измерения по методике, изложенной в задании 1. Результаты измерений занесите в таблицу 2.
Таблица 2.
| Элементы схемы | Номер частотной характеристики | |||
| R5 (кОм) | ||||
| C5(пФ) | 0 (гнездо Г5 разомкнуто) | |||
| f (Гц) | UВЫХ | KИ | UВЫХ | KИ |
По данным таблицы построить в одной системе координат в логарифмическом масштабе частотные характеристики.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1. В каком режиме целесообразно использовать активные элементы в усилителе напряжения?
2. Чем объяснить увеличение нелинейных искажений при изменении величины входного напряжения и напряжения смещения? (Объяснить, используя характеристики активного элемента).
3. Чем объясняется неравномерность частотных характеристик исследуемых схем, от каких элементов она зависит? Показать по частотным характеристикам.
4. Каковы преимущества и недостатки исследуемых схем усилителей напряжения?
5. Какая из исследуемых схем обеспечивает наибольшее усиление, и какая обеспечивает получение наиболее равномерной частотной характеристики? Как влияет на качественные показатели усилителя выбор режима лампы?
6. Какие основные параметры усилителей?
7. Начертите принципиальные схемы усилителей на различных активных элементах. Расскажите работу изучаемых схем.
8. Нарисуйте эквивалентные схемы резисторного и трансформаторного усилителей. Пользуясь эквивалентные схемами, объясните ход амплитудно-частотных характеристик.
9. Как влияет величина R4на коэффициент усиления, на KНИ в триодном и пентодном режимах включения лампы? Объяснить полученные результаты, пользуясь треугольником мощностей.
10. Как влияет емкость разделительного конденсора на частотные искажения?