Задания при подготовке к работе и ее выполнении

В работе исследуется один из двух вариантов широкополосных усилителей, представленных в лабораторном стенде, с частотными диапазонами соответственно (10 кГц – 60 МГц) и (1,5 МГц -30 МГц). Ниже показана фотография стенда для исследования блокирования усилителя.

2.1. По данным результатов аппроксимации, которые выдает преподаватель каждой бригаде, построить график (формула 9), отражающий теоретический полином B₀ = f(U_СМ), где U_СМ — напряжение смещения на управляющем электроде транзистора (U_зи в ПТ) усилителя (смотрите п.2.2).

Фотография стенда для исследования блокирования усилителя

2.2. Найти первую, вторую и четвертую производные полинома в функции от U_СМ – (формулы 10) а также значение коэффициента усиления при наличии помехи (Ко), выражающего нулевую гармонику в ряде Фурье– (формула 7), затем вычислить по формуле (13) коэффициент (степень) бло-кирования δбл усилителя при заданной амплитуде напряжения помехи (на-пример, Uп = 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75; 2,0; 2,5 В и т.д.) и заданном напря-жении смещения усилительного прибора (например, Uзи полевого транзис-тора). Таблицу коэффициентов аппроксимации для бригад смотрите в задании 1.2. аналогичной компьютерной лабораторной работы № 6.

2.3. По данным предыдущего пункта построить характеристику коэф-фициента блокирования в функции от напряжения помехи. Например, по полученным данным в лабораторной работе №4 для оптимального режима усилителя на полевом транзисторе 2П902А по параметру нелинейности третьего порядка Uзи опт = 3,6 В имеем:

=

= 20,04158 – 0,14845 – 0,455791 – 0,1356427 . (14)

В последнем выражении есть величина коэффициента усиления при наличии помехи, а – эта же величина в ее отсутствие.

Таким образом, выражение (14) является определяющим при оценке коэффициента блокирования . Задавшись значениями амплитуды помехи от 0 до 2,0 В и вычислив при этих значениях, определим искомое значение коэффициента . Сведя данные в табл. 1 и построив график = (рис. 4), можем определить допустимый по блокированию уровень помехи для заданного режима = 3,6 В.

Таблица 1

, В		0,25	0,5	1,0	1,5	2,0
	20,04158	20,030	19,974	19,302	15,855	3,474
=	1,0	0,999	0,996	0,963	0,791	0,173

Рис. 4. Зависимости коэффициента блокирования

от амплитуды помехи

Таким образом, на основании данных табл. 1 и графика рис. 4 делаем вывод, что в оптимальном режиме = 3,6 В допустимый уровень мешающей помехи, при которой блокирование 1,2 ≥ ≥ 0,8, т.е. не более 20 %, не должен превышать величины 1,51 В.

2.4. При желании студенты для повышения своего рейтинга в выполне-нии и защите лабораторной работы могут решить более полную задачу: про-извести расчет и построить зависимость δбл = f (Uзи) при фиксированных ам-плитудах напряжения помехи Uп = 0,5; 1,0; 1,7 В и т.д., в результате чего оп-ределить во всем заданном диапазоне смещений Uзи допустимый режим уси-лителя по блокированию, при котором блокирование находится в пределах δбл = 0,8 – 1,2, т.е. не превышает 20%. Для этого необходимо найти Во, В2, В4, В6, Ко в заданных точках диапазона Uзи,, после чего найти искомую зависи-мость δбл = f (Uзи) при указанных амплитудах помехи Uп и построить более информативный график рис.5 (по сравнению с графиком рис.4).

На графике рис.5 показаны пунктиром экспериментальные Кэ и δбл, хоро-шо согласующиеся с теоретическими Во и δбл., подтвержденные эксперимен-том при Uп = 1 В и свидетельствующие о пригодности метода МКП для оп-ределения параметров «тонкой» (Нз) и «грубой» (δбл) нелинейностей и ука-зания оптимального и допустимого по этим показателям режима усилителя.

Рис. 5. Графики зависимостей Кэ, Во и δбл от Uзи при различных амплитудах напряжения помехи в усилителе на полевом транзисторе 2П902А

Дата добавления: 2015-12-07