Исследование основных технических показателей усилительного каскада: Методические указания к лабораторной работе по курсам "Электронные устройства роботов" и "Электронные устройства в мехатронике", страница 5

Iвых2 =Uвых2 / Rн.  После определения разностей Δ Uвых = Uвых хх - Uвых и Δ Iвых = - Iвых2 выходное сопротивление находится как отношение этих разностей, причём надо иметь в виду, что R_вых имеет положительную величину. В дальнейшем, в лабораторных работах выходное сопротивление необходимо определять с использованием режима холостого хода.

 Методика определения выходного сопротивления   R_вых .

1.  Собрать схему эксперимента в соответствии с рис. 10, исключив  R_и из схемы (R_и = ∞, усилитель работает в режиме холостого хода).

2.  На выходе измерительного генератора установить сигнал с частотой f_с = 1000 Гц такой величины, чтобы выходное напряжение U_{вых хх}  соответствовало зоне линейности вблизи от её границы. Отсутствие нелинейных искажений проверяется осциллографом.

3.  Измерить величину выходного напряжения  U_{вых хх}.

4.  К выходу усилителя подключить нагрузку R_н и измерить выходное напряжение Uвых2 =  Uвых.

5.  Подсчитать значение выходного тока I_вых2 = I_вых = U_вых2 / R_н.

6.  Определить разности Δ U_вых = U_{вых хх} - U_вых и Δ I_вых = - I_вых , после чего подсчитать выходное сопротивление как отношение этих разностей, причём надо иметь в виду, что R_вых имеет положительную величину.

3.5. Измерения для определения амплитудно-частотной  характеристики (АЧХ)  K_U = F(f).

В настоящей лабораторной работе ограничимся  определением АЧХ только для усилителя переменного тока, общий вид которой для усилителя с RC связью представлен на рис. 3. Измеряются коэффициенты усиления K_U  в полосе частот

 f = (f_н … f_в). Обычно принимают, что граничные частоты f_н и f_в определяются для точек снижения коэффициента усиления K_U0 на 3 дБ в области низких и высоких частот, где K_U0 – коэффициент усиления в области средних частот для средней частоты f₀, в качестве которой обычно принимается частота f₀ = 1000 Гц^[2].

Для проведения измерений обычно используется схема на рис. 7, при этом измерения производятся при уменьшенной величине выходного напряжения U_вых0

U_вых0 =  (0,2…0,3)U_вых.max, где U_вых0 – величина уменьшенного напряжения для области средних частот, U_вых.max – величина напряжения, соответствующего границе зоны линейности амплитудной характеристики исследуемого усилителя. Учитывая, что в области средних частот коэффициент K_U0 остаётся практически неизменным  в полосе частот приблизительно (800…2000)Гц, имеет смысл определить точки в этой полосе частот, в которых становится заметным изменение (уменьшение) K_U0, скажем, на 5%. Примерная методика определения амплитудно-частотной характеристики выглядит следующим образом.

Методика определения  амплитудно-частотной характеристики K_U = F(f).

1.  Собрать схему подключения приборов к исследуемому усилителю в соответствии с рис. 7.

Здесь используются вольтметр типа В7-35, генератор сигналов типа Г3-111 и осциллограф типа С1-65А.

2.  Подать на усилитель напряжение источника питания в соответствии с п. 2 раздела 3.1.1.

3.  Установить на выходе измерительного генератора выходной синусоидальный сигнал с частотой f_с = 1000 Гц. Изменяя величину сигнала на выходе генератора и измеряя выходное напряжение переменного тока вольтметром, установить на выходе напряжение U_вых0 величиной  U_вых0 =  (0,2…0,3)U_вых.max.

4.  Измерить входное напряжение U_вх0 и подсчитать коэффициент усиления K_U0 = U_вых0 / U_вх0._. Составить таблицу для фиксирования результатов измерений – примерный вид – таблица 1. Занести значения f₀, U_вых0, U_вх0 и K_U0 в таблицу.

Таблица 1