Вимірювання основних параметрів підсилювальних схем

Основними параметрами підсилювачів низької частоти є номінальна вихідна потужність, нелінійні спотворення, чутливість і т.д.

Номінальна вихідна потужність Р_ном - це потужність, що виділяється на навантаженні підсилювача, при якій нелінійні спотворення підсилювача відповідають значенням, зазначеним в паспортних даних. При збільшенні вихідної потужності (за рахунок збільшення вхідного сигналу) ці спотворення значно збільшуються.

Нелінійні спотворення. У процесі підсилення будь-якого сигналу, в тому числі і синусоїдального, через нелінійності характеристик транзисторів, трансформаторів (крива намагнічування) в підсилюваному сигналы з'являються гармоніки (коливання, частота яких у 2, 3 і більше разів вище основної), що спотворюють форму сигналу: форма сигналу на виході підсилювача не повторює його форму на вході. Ці спотворення, називаються нелінійними та оцінюються коефіцієнтом гармонік К_г.

Чутливість ПНЧ. Це напруга низькочастотного сигналу, яку необхідно подати на вхід підсилювача, щоб отримати на його навантаженні номінальну вихідну потужність. Зазвичай вона знаходиться в межах від 1-2 до 100-200 мВ.

Чутливість підсилювача можна визначити за допомогою амплітудної характеристики підсилювача, яка виражає залежність вихідної напруги від вхідної при постійній (зазвичай 1000 Гц) частоті вхідної напруги. При малих значеннях вхідної напруги (приблизно до 100 мВ) використовується в основному лінійна ділянка вхідної вольт-амперної характеристики транзистора (рис. 10), де вихідна напруга підсилювача збільшується пропорційно вхідній - амплітудна характеристика на цій ділянці лінійна. При великих вхідних напругах зазначена пропорційність порушується - цьому відповідає нелінійна частина амплітудної характеристики. За граничне значення вхідного сигналу вважають таке, при якому в амплітудній характеристиці починається перехід від лінійної частини до нелінійної.

4. Закріплення вивченого матеріалу:

4.1. Поясніть особливості вимірювання режимів електронних схем.

4.2. Охарактеризуйте типові режими підсилювальних елементів.

4.3. Назвіть режими імпульсних схем та особливості їх вимірювання.

4.4. Поясніть порядок вимірювання струмів.

4.5. Поясніть порядок вимірювання напруг.

4.6. Поясніть порядок вимірювання основних параметрів підсилювальних схем.

Зайчик с.185 Приклад 10.1. Напруга зсуву на базі закритого транзистора вимірювалося комбінованим приладом з на шкалах 3 та 5 В. При розрахунку загальної максимальної похибки вимірювань з урахуванням впливу вхідного опору приладу виявилося, що напруга . У виміряна з похибкою -5%, що становить 0,1 В, а напруга В з похибкою - 10%, що складає також 0,1 В. Визначити абсолютну і відносну похибки вимірювань.

Рішення. 1. При такому непрямому вимірі напруга зсуву на базі визначається як

, що відповідає функції X - У.

2. Визначимо абсолютну похибка вимірювання, користуючись табл. 2.2:

3. Знайдемо відносну похибку вимірювання

Такий результат вимірювання цілком придатний для практичних цілісний.

Приклад 2. Для вимірювання струму, що проходить через резистор рис. 10.5, а), включений прилад за схемою рис. 10.5, б. Визначити хвилюючу похибка вимірювання струму через вплив ємності затискачів приладу на землю пФ; частота вимірюваного струму МГц.

Розв’язання. 1. Визначимо опір ємності :

;

Опір ємності в два рази більше опору резистора , Отже, струм витоку в ємності у два рази менше струму, що проходить через резистор , т. е..

2. Знайдемо спільну струм, що проходить через амперметр:

Виміряний струм перевищує дійсне значення на 12%, тобто додаткова похибка вимірювання через вплив ємності становить 12%. При ємнісному характері навантаження похибка вимірювання може значно збільшитися, тому що в цьому випадку струми навантаження і витоку складаються арифметично.

Приклад 10.3. Визначити значення струму витоку на землю в схемі рис. 10.5, б за умовами прикладу 10.2 при.
Рішення 1. Визначимо струм витоку через :
мА,
де , = 100 кОм визначено у прикладі 10.2.
2. Струм витоку через ємність = 0,5 мА, так як ця ємність теж знаходиться під напругою, рівним 50 В (падіння напруги на приладі мало). Отже, загальний струм витоку у схемі: мА.
Результати розрахунку в цьому прикладі підтверджують дані, отримані в прикладі 10.2, і показують можливість появи в схемі і проходження через прилад великих струмів витоку при неправильному виборі місця його включення.
Приклад 10.4. Визначити абсолютну і відносну расстройку (зміна частоти настроювання) коливального контуру (див. рис. 10.6) від включення міліамперметра в розрив 1. Контур налаштований в резонанс з частотою вхідного сигналу, рівної 630 кГц. Індуктивність контуру = 300 мкГн, ємність контуру пФ, а ємність затискачів приладу відносно землі пФ.
Рішення. 1. Перевіримо власну частоту контуру до включення приладу:

кГц.

2. Визначимо частоту контуру після включення приладу. Вважаємо, що ємності С2 і С включені паралельно; послідовно, загальна ємність контуру
пФ
Тоді
кц.

1. Знайдемо абсолютну расстройку (зміна частоти) контуру
кГц.
2. Розрахуємо відносну расстройку контуру

Дата добавления: 2013-12-13