Испытательная панель лабораторного стенда изображена на рис.1. В центральной части панели размещен исследуемый УПТ, собранный по схеме параллельно-балансного или дифференциального каскада. На панели приведена схема этого усилителя. Усилитель полностью собран, и на панели стенда выведены гнезда для внешних подключений.
В правой части стенда расположен источник питания УПТ. На лицевую панель стенда выведен переключатель “Источник питания”, позволяющий ступенчато регулировать величину напряжения питания.
В левой части стенда расположен калиброванный делитель напряжения с переключателем. Делитель подключен к источнику питания, полярность которого изменяется тумблером П2.
В верхней центральной части панели расположен микроамперметр, предназначенный для контроля установки нуля УПТ. В центральной части панели расположены рукоятки грубой и точной установки нуля УПТ “УСТ. 0”. Для измерения выходного напряжения используется цифровой вольтметр В7-22А. Шнур, вилка и тумблер П1 предназначены для подключения стенда к внешней сети.
Рабочее задание
Изучить схему и принцип действия дифференциального УПТ.
Провести балансировку (“установку нуля”) УПТ. Для этого:
-выполнить соединения, указанные на схеме пунктирными линиями;
-переключателем “Источник питания” установить номинальное напряжение Uпит = 11,4 В;
-переключатель “Делитель напряжения” поставить в положение “0”;
-тумблером П1 включить стенд и регулятором установки нуля “УСТ. 0” добиться отсутствия напряжения на выходе УПТ.
При номинальном напряжении питания снять амплитудную характеристику УПТ: Uвых = F(Uвх). Для этого:
-подключить цифровой вольтметр В7-22А к гнездам “Выход” УПТ;
-поставить тумблер П2 в положение “+”;
постепенно увеличивая напряжение калиброванного делителя с помощью переключателя “Делитель напряжения”, записать несколько значений выходного напряжения в таблицу 1.
Таблица 1
| Uвх | В | |||||||
| Uвых | В |
-изменить полярность напряжения делителя тумблером П2 и повторить измерения;
-по результатам измерений построить амплитудную характеристику УПТ.
4. Определить влияние напряжения питания Uпит на коэффициент усиления УПТ. Для этого:
* делителем напряжения установить величину входного напряжения (задается преподавателем);
* изменяя напряжение источника питания переключателем “Источник питания”, записать значения выходного напряжения. Результаты внести в таблицу 2.
Таблица 2
| Uвх = 50мВ. | |||||||||
| Uвых | В | ||||||||
| Uпит | В | ||||||||
По результатам измерений определить коэффициент усиления и построить характеристику KU = F(Uпит) при Uвх = const.
5. Определить дрейф нуля при изменении напряжения источника питания и Uвх = 0. Для этого:
* поставить делитель напряжения в положение “0” (Uвх = 0);
* установить предел 2 В на цифровом вольтметре;
* проверить установку нуля при номинальном напряжении питания Uпит = 11,4 В;
* изменяя напряжение источника питания, записать изменения выходного напряжения в таблицу 3.
Таблица 3
| Uвх = 0. | |||||||||
| Uвых | В | ||||||||
| Uпит | В | ||||||||
6. Снять и построить частотную характеристику УПТ KU = F(f) при Uвх = const.
Для этого:
* подготовить к работе осциллограф С1-68 и провести калибровку канала вертикального отклонения луча;
* поставить рычажок “Развертка” в положение “Х”;
* подготовить к работе генератор колебаний инфранизкой частоты КЭТ-3Г и установить переключатель на частоту f = 1 Гц;
* соединить кабелем выход генератора и “ВХОД Y” осциллографа;
* измерить амплитуду колебаний напряжения Uвх генератора, используя масштабную сетку и калибровочные коэффициенты осциллографа;
* переключить соединительный кабель осциллографа на клеммы “ВЫХОД” УПТ;
* подать на вход УПТ напряжение с частотой f = 1 Гц от генератора КЭТ-3Г;
* измерить амплитуду выходного напряжения УПТ, используя масштабную сетку и калибровочные коэффициенты осциллографа;
* повторить измерения для всех заданных частот, результаты записать в таблицу 4.
Таблица 4
| Uвх = 0 | ||||||
| f | Гц | |||||
| Uвых | В | |||||
|
Построить частотную характеристику в логарифмическом масштабе по оси абсцисс KU = F(lgf).
Содержание отчета
Наименование и цель работы.
Схема установки.
Основные сведения об измерительных приборах.
Таблицы с результатами измерений.
Характеристики усилителя.
Выводы по работе.
Контрольные вопросы
Какого типа сигналы усиливает УПТ?
Каким основным условиям должны удовлетворять усилители медленно изменяющихся напряжений?
Как изменяется напряжение на выходе УПТ при изменении знака входного напряжения?
Что такое дрейф нуля?
Что такое параллельный балансный каскад?
Почему дрейф нуля балансного усилителя меньше, чем в обычном УПТ?
Почему усилитель переменного напряжения не имеет дрейфа нуля?
Может ли УПТ усиливать переменное напряжение?
Литература
Основы промышленной электроники / Под ред. В.Г. Герасимова. - 3-е изд. - М.: Высшая школа, 1986. - с. 122-139.
Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника: Учебник для вузов / Под ред. В.А. Лабумцова. -М.: Энергоатомиздат, 1988. - с. 63-71.
