Рабочие характеристики усилителя мощности

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА В г. ТАГАНРОГЕ

Лабораторная работа №2

по курсу УГиФС

«Рабочие характеристики усилителя мощности»

Выполнили:

Рудь Д. Е.

Емельяненко А. А.

Проверил:

Демьяненко А. В.

Таганрог 2007

Цели работы:

1.  Изучить зависимости режима транзисторного усилителя мощно­сти от напряжений питания базы и коллектора.

2.  Выяснить причины, вызывающие изменения режима усилителя с изменением питающих напряжений.

3.  Сопоставить способы управления выходным напряжением уси­лителя при изменении напряжений питания коллектора и базы.

Теоретическая подготовка к работе

Рабочие характеристики усилителя мощности (генератора) выра­жают зависимость токов, напряжений и мощностей от питающих напря­жений при номинальном сопротивлении нагрузки. По рабочим характери­стикам можно найти оптимальные значения питающих напряжений и оценить влияние их нестабильностей.

При рассмотрении режима модуляции генератора рабочие характе­ристики являются по сути дела статическими модуляционными. По ним можно выбрать рабочую точку в режиме несущей (молчания) и оценить искажения сигнала в режиме модуляции.

Расчёт рабочих характеристик представляет значительные трудно­сти. В основном эти характеристики получают экспериментально.

Настоящая работа является подготовительной к работе №3, в кото­рой исследуется режим модуляции генератора. Примеры статических мо­дуляционных характеристик:

а) зависимость первой гармоники коллекторного тока I_к1 от напряжения смещения на базе Е_б - при модуляции смещением (рис.2.1);

б) зависимость I_к1 от напряжения на коллекторе Е_к - при коллек­торной модуляции (рис.2.2);

в) зависимость I_к1 от амплитуды напряжения возбуждения на базе U_б при усилении модулированных колебаний (рис.2.3);

г) зависимость I_к1(U_б, E_к) - при комбинированной модуляции (од­новременной модуляции выходного и предоконечного каскада).

Рассмотрим зависимости I_к1 и I_к0 от напряжения смещения Е_б. При изменении Е_б изменяются амплитуда импульса коллекторного тока и его угол отсечки.

График γ₁(cosB) имеет наиболее линейный участок при значениях угла отсечки θ = 60°-120°.

Обычно выбирают θ_макс= 110°-120°. При этом верхняя часть моду­ляционной характеристики будет почти линейной, а её нижний загиб мо­жет быть скомпенсирован искажениями противоположного характера при усилении модулированных колебаний в последующих каскадах.

Таким образом, модуляционные характеристики при базовой моду­ляции можно идеализировать в виде отрезков прямых, соединяющих точ­ки максимального и минимального режимов (рис.2.1).

Относительно линейный участок статической модуляционной ха­рактеристики УМ I_к1(E_б) можно получить в недонапряжённом режиме. Лишь в максимальной точке реализуется критический режим при

где U_Ω - амплитуда модулирующего напряжения при модуляции смеще­нием.

При коллекторной модуляции меняется напряжение коллекторного питания Е_к. Статические модуляционные характеристики УМ при коллек­торной модуляции проходят через начало координат и хорошо аппрокси­мируются отрезками прямых (рис.2.2).