Исследование АЧХ резонансного усилителя. Исследование регулировки усиления. Исследование полосового усилителя

Пункт 1 Исследование АЧХ резонансного усилителя

Uвх, В	Rдоб, Ом	Uвых, В	f0, кГц	f1, кГц	f2, кГц	K	Q	D
9,00E-04	0	8,30E-01	428,2	4,25E+02	431,8	9,22E+02	62,97	0,02
9,00E-04	10	0,56	428,2	423	433,5	6,22E+02	40,78	0,02
9,00E-04	20	0,44	428,3	422	434,6	4,89E+02	33,99	0,03

Расчет коэффициента усиления (для Rдоб=0):  добротность контура Q= f0/( f2- f1)=62,97 Тогда

теоретически рассчитать значение K можно по формуле:

Ск=270нФ, Iэ=0.32 мА, Fрез=428 кГц. Подставляя данные значения в формулу, получим:

Ku=710. Погрешность δKu=(922-710)/922=0.23

Пункт 2 Исследование регулировки усиления

U вх, В	Uупр, В	Uвых, В	K
9,00E-04	4	0,79	8,78E+02
9,00E-04	4,1	0,8	8,89E+02
9,00E-04	4,2	0,8	8,89E+02
9,00E-04	4,3	0,8	8,89E+02
9,00E-04	4,4	0,767	8,52E+02
9,00E-04	4,5	0,75	8,33E+02
9,00E-04	4,6	0,72	8,00E+02
9,00E-04	4,7	0,69	7,67E+02
9,00E-04	4,8	0,64	7,11E+02
9,00E-04	4,9	0,45	5,00E+02
9,00E-04	5	0,15	1,67E+02

Пункт 3   Исследование полосового усилителя.

№	Uвх, В	К связи, %	Uвых, В	K усиления
1	9,00E-04	17,5	0,08	8,89E+01
2	9,00E-04	11	0,28	3,11E+02
3	9,00E-04	6,5	0,34	3,78E+02
4	9,00E-04	4,5	0,37	4,11E+02
5	9,00E-04	3,1	0,44	4,89E+02
6	9,00E-04	2,4	0,43	4,78E+02
7	9,00E-04	1,8	0,38	4,22E+02
8	9,00E-04	1,3	0,35	3,89E+02
9	9,00E-04	1	0,32	3,56E+02
10	9,00E-04	0,8	0,3	3,33E+02
11	9,00E-04	0,6	0,23	2,56E+02

Пункт 4.Исследование АЧХ полосового усилителя

	R=0			R=10 Ом
	Kкр	K<Kкр	Копт		Kкр	K<Kкр	Копт
	0,024	0,015	0,075		0,015	0,024	0,139
f0, кГц	430,6	429	431	f0,кГц	430	430	431
f1,кГц	426,5	426,4	421	f1,кГц	423	425	417
f2,кГц	434	433	441	f2,кГц	438	435	443
Uвых, В				Uвых, В	0,3	0,6	0,3

Рассчитаем добротности для каждого варианта схемы

R=0			R=10 Ом
K	Q	D	K	Q	d
Kкр=0,024	57,413333	0,017418	Kкр=0,015	28,66667	0,034884
K=0,015	65	0,015385	K=0,024	43	0,023256
Kопт=0,085	21,55	0,049404	Kопт=0,129	16,57692	0,080325

Для контура с Rдоб=0

Критический коэффициент связи

Теоретически, Ккр=d, то есть Ккр теор= 0.017. Практически, получено Ккр=0,024. Погрешность составляет ΔК=29%. Такое высокое значение погрешности объясняется значительной неточностью в определении K по таблице.

Для критической связи, ширина полосы пропускания в раз больше полосы пропускания одиночного контура. Таким образом, теоретически значение Sкр=(431,8-425)* кГц. Sкр=9,6 кГц. Экспериментально получено значение Sкр=434-426,5=7,5 кГц

Погрешность составляет 21%

Оптимальный коэффициент связи: Kопт=0,049—теоретически рассчитанный.

На практике—Копт=0,075. Погрешность составляет34%

Полоса пропускания для оптимальной связи Sопт=3,1*d, где d–величина полоса пропускания одиночного контура. Таким образом,  Sопт=21кГц. Экспериментально получена величина Sопт=20 к Гц погрешность ΔS=5%.

Для контура с Rдоб=10 Ом.

Критическая связь

К теоретическое	К эксперимент	Погрешность, %
0,08	0,0129	5%

Оптимальная связь:

К теоретическое	К эксперимент	Погрешность, %
0,02	0,015	36%

Полосы пропускания:

	S эксперимент, кГц	S теоретич.кГц	Погрешность,%
Критическая связь	14,8	15	2
Оптимальная связь	32,5	26	20

Вывод. В ходе работы были исследованы два вида усилителей—резонансный и полосовой. Получены результаты, которые не вполне согласуются с теорией. В частности, самое заметное отличие—различие значений токов на частотах передачи у полосового усилителя. Это объясняется тем, что для вывода формул были использованы упрощающие предположения (идентичность контуров), которые на практике реализовать невозможно.

Нельзя не отметить значительные различия между теоретически определенными и экспериментально полученными значениями коэффициента связи. Это  связано с тем, что практическое значение коэффициента К определяется косвенно.  На надежность метода исследования  указывают малые погрешности в определении полосы пропускания усилителей.