- •С.Н. Лехин, а.И. Спиридонов
- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1. Изучение общих принципов построения системы телевизионного вещания.
- •Лабораторная работа № 2. Исследование усилителя низкой частоты.
- •1.Цель работы.
- •2. Теоретические сведения.
- •3. Описание лабораторной установки.
- •4. Порядок выполнения работы.
- •5. Содержание отчета.
- •3. Оборудование и аппаратура.
- •4. Порядок выполнения работы.
- •5. Содержание отчета.
- •5. Содержание отчета.
- •4. Порядок выполнения работы.
- •5. Содержание отчета.
- •Исследование триггера Шмидта на операционном усилителе.
- •1. Цель работы.
- •2. Краткие теоретические сведения.
- •3. Описание лабораторной установки.
- •4. Порядок работы со стендом.
- •5. Порядок проведения работы.
- •6. Содержание отчета.
- •Лабораторная работа № 7.
- •3. Описание лабораторной установки.
- •4. Порядок проведения лабораторной работы. Лабораторная работа включает в себя исследование автоколебательного и ждущего мультивибраторов на операционном усилителе.
- •5. Содержание отчета.
Лабораторная работа № 2. Исследование усилителя низкой частоты.
1.Цель работы.
Изучение методики и экспериментальное определение основных характеристик усилителя низкой частоты (УНЧ).
2. Теоретические сведения.
УНЧ предназначен для усиления сигналов звукового сопровождения, поступающих с частотой детектора, до уровня номинальной мощности, выделяемой по катушке громкоговорителя.
Различают коэффициенты усиления по напряжению, току и мощности:
.
Обычно интерес представляет активная мощность, отдаваемая усилителем в нагрузку, и активная мощность , потребляемая им от источника входного сигнала, поэтомуопределяется действительным числом.
Коэффициенты усиления по напряжению и току являются комплексными величинами и могут быть представлены в виде:
,
где – модуль коэффициента усиления;– фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями (токами) усилителя.
Модуль коэффициентов усиления часто выражают в логарифмических единицах – децибелах и неперах, определяемых соотношениями:
Для качественного воспроизведения звукового сопровождения УНЧ должен усиливать входные сигналы без существенных искажений. Последние бывают 2-х типов: линейные и нелинейные.
Линейные искажения возникают в двух случаях:
1. Если отдельные спектральные составляющие входного сигнала усиливаются неодинаково (искажения, обусловленные этой причиной, называют частотными искажениями).
2. Если вносимые усилителем фазовые сдвиги изменяют взаимное расположение спектральных составляющих в выходном сигнале (искажения, обусловленные этой причиной, называют фазовыми искажениями).
Для оценки вносимых усилителем частотных искажений используют его амплитудно-частотную характеристику, представляющую собой график зависимости коэффициента усиления от частоты. Величину частотных искажений характеризуют коэффициентом частотных искажений:, где– модуль коэффициента усиления на средних частотах;– то же на какой-либо конкретной частоте. Величинучасто выражают в децибелах:. В УНЧ среднего класса радиовещательной аппаратуры.
Фазовые искажения, вносимые усилителем, характеризуются его фазовой характеристикой, представляющей собой зависимость от частоты угла сдвига фазы между входным и выходным напряжением. Величину фазовых искажений оценивают по разности ординат фазовой характеристики и касательной, проведенной через начало координат.
В УНЧ радиовещательной аппаратуры фазовые искажения не ограничиваются, так как слух не реагирует на изменение фазовых соотношений между спектральными составляющими сложного сигнала.
Нелинейные искажения обусловлены нелинейными элементами, входящими в схему усилителя. В транзисторных усилителях основными причинами появления нелинейных искажений являются нелинейность входных и выходных характеристик транзисторов. Нелинейные искажения, в отличие от линейных, приводят к появлению новых спектральных составляющих в спектре выходного сигнала, при этом чем больше искажение, тем больше относительная величина высших гармоник в спектре выходного сигнала. Поэтому нелинейные искажения оцениваются коэффициентом гармоник , представляющим собой отношение действующего значения всех высших гармоник выходного сигнала к действующему значению его первой гармоники при подключении к входу усилителя источника гармонического сигнала:
.
В УНЧ среднего качества .
Нелинейные искажения в УНЧ существенно возрастают при слишком больших амплитудах входных сигналов из-за перегрузок активных элементов. Допустимая амплитуда сигнала на выходе УНЧ определяется по его амплитудной характеристике, представляющей собой зависимость амплитуды сигнала на выходе УНЧ от амплитуды сигнала на его входе. У идеального УНЧ амплитудная характеристика представляет собой прямую, проходящую через начало координат. В реальном усилителе из-за собственных шумов . При слишком больших амплитудах характеристика отклоняется от линейной вследствие смещения рабочей точки в область отсечки или насыщения транзистора. Рабочим участком амплитудной характеристики является прямолинейный участок, границам которого соответствуют значенияи. Отношениеназывают динамическим диапазоном усилителя.обычно выражают в децибелах:.
Динамический диапазон усилителя среднего класса составляет 30-40 дБ.
Коэффициент полезного действия УНЧ , где– полезная мощность, отдаваемая усилителем в нагрузку;– суммарная мощность, потребляемая усилителем от источника питания.