8.3. Описание лабораторного устройства
Лабораторная работа выполняется в среде «Multisim». Нужно открыть диск «Education “Argon” (D)», папки «РТЦиС» и «Лабораторная работа № 8» и файл «Работа_8.ms10».
Файл содержит схему
стенда, включая принципиальную схему
резонансного усилителя (рис. 8.6).
На затвор полевого транзистора подано
смещение
В;
при этом крутизна проходной ВАХ равна
8 мА/В.
В состав лабораторного стенда кроме резонансного усилителя входят следующие устройства и приборы:
генератор амплитудно-модулированных сигналов G1;
генератор частотно-модулированных сигналов G2;
двухканальный осциллограф XSC1;
измеритель АЧХ (Bode Plotter) XBP1;
анализатор спектра XSA1;
АС-вольтметр на выходе.
Рис. 8.6
Методика измерений
Для измерения частоты, выходного напряжения и других параметров генераторов достаточно щелкнуть мышкой по генератору, внести необходимые изменения в появившуюся таблицу и затем щелкнуть «ОK».
Двухканальный осциллограф нужен, чтобы наблюдать и измерять одновременно напряжения на входе и на выходе резонансного усилителя. Для измерения временных интервалов и напряжения целесообразно использовать маркер осциллографа.
Измеритель АЧХ
(Bode
Plotter)
автоматически изменяет несущую частоту
колебания от минимального значения (I)
до максимального значения (F).
При этом на каждой частоте
измеряется
коэффициент передачи
и выдается на экран измерителя в виде
АЧХ. Измерение АЧХ, резонансной частоты
,
полосы
пропускания
удобно
проводить в линейном режиме работы
измерителя АЧХ, когда нажаты обе
кнопки «Лин».
Чтобы АЧХ находилась
посередине экрана плоттера, можно
установить минимальную частоту развертки
кГц, а максимальную
кГц. Полосу пропускания определите по
разности частот (
)
маркера, когда коэффициент передачи
уменьшается до уровня 0.707 от максимального
(
).
8.4. Предварительное задание
1. Изучите основные вопросы темы по конспекту лекций и литературе [1, с. 192–202].
2. Рассчитайте
резонансную частоту
и полосу пропускания (
)
контура усилителя c
учетом сопротивления шунта (
)
и неполного подключения контура (
)
в цепь транзистора.
3. Постройте график
зависимости коэффициента модуляции но
напряжению на выходе усилителя от
частоты модуляции
;
при этом на входе
(т. е.
100 %).
4. С помощью
нормированной резонансной кривой
контура, показанной на рис. 8.6, постройте
изменение амплитуды выходного колебания
для гармонического ЧМК при
и при различных расстройках
:
0, 0.5, 1.0 и 1.5.
5. По найденным значениям резонансной частоты и добротности контура (с учетом шунтирования) определите область частот, соответствующую относительно линейному участку на скате резонансной кривой (рис. 8.6).
8.5. Практическое задание
1. Определите
резонансную частоту и полосу пропускания
усилителя при подаче на его вход
гармонического колебания
от генератора G1.
Для этого воспользуйтесь измерителем АЧХ (Bode Plotter) XBP1. По полученным экспериментальным данным вычислите эквивалентную добротность контура усилителя. Сравните полученные параметры с результатами предварительного расчета.
Исследуйте влияние изменения сопротивления шунта на резонансную частоту и полосу пропускания усилителя.