Д.Б. Гвоздев Электроника. Аналоговые устройства

30

41.Отключить схему нажатием тумблера в верхнем правом углу

экрана.

42.Для каждой схемы с фильтром рассчитать коэффициент сглаживания q, который определяется по формуле

q =	pвх	,	(3.1)
	pвых

где pвх - коэффициент пульсаций на входе фильтра, значения которого приведены в табл. 3.5;

pвых - коэффициент пульсаций на выходе фильтра, определяемый по формуле:

pвых = U1m ,	(3.2)
Ucр

где U1m - амплитуда основной гармоники пульсаций, которая определяется с помощью осциллографа; Uср - среднее выпрямленное напряжение, равное постоянной составляющей, измеряемой электронным вольтметром.

	Таблица 3.5
Схема выпрямителя	Значение коэффициента рвх
Однофазные:
- однополупериодная	1,57
- двухполупериодная	0,67
Трехфазные:
- с нулевым выводом	0,25

43. По данным, представленным в табл. 3.2, 3.3, 3.4, построить внешние характеристики для всех вариантов выпрямителей.

31

Контрольные вопросы

1.Какие схемы выпрямителей вы знаете?

2.Для чего на выходе выпрямителя устанавливаются L-C-R- элементы, и каков принцип их действия?

3.Какой вид фильтра (L, С или П-образный RC) обеспечивает получение наибольшего эффекта при выпрямлении напряжения и почему?

4.Объяснить принцип действия однофазного двухполупериодного выпрямителя.

5.Объяснить принцип действия трехфазного двухполупериодного выпрямителя.

6.Почему напряжение на выходе однополупериодного выпрямителя меньше напряжения на выходе двухполупериодного выпрямителя?

Литература:

[1, § 3.1, 3.2; 2, § 5.1 - 5.4. 6.4; 3, § 5.1 -5.13]

32

Лабораторная работа № 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ОДИНОЧНЫХ КАСКАДОВ УСИЛЕНИЯ

Цель работы:

1)изучение работы схемы биполярного транзистора с общим эмит-

тером;

2)изучение работы схемы полевого транзистора с общим истоком.

Порядок выполнения работы

1. Подать напряжение на схему, изображенную на рис. 4.1, нажатием на тумблер в правом верхнем углу экрана.

			Iвых
			Iвх1	На осцил-
			X
				лограф
От генератора			Uвых
импульсов			Uвх2
			Y
			Iвх2

Uвх2

Рис. 4.1. Универсальная схема для исследования усилителей

2. Подать сигнал с генератора импульсов (ГИ) на усилитель на биполярном транзисторе, включенный по схеме с общим эмиттером, переведя переключатель 1 в верхнее положение нажатием клавиши 1.

33

3.Установить частоту сигнала на ГИ, равную 1 кГц, и снять зависимость напряжения на выходе усилителя от напряжения на входе, изменяя амплитуду импульсов на входе, данные занести в табл. 4.1.

4.Для входного напряжения, равного 4В, зарисовать вид сигнала на выходе усилителя, изображенный на экране осциллографа.

5.Изменить положение переключателя 2 нажатием соответствующей клавиши (2) и при частоте сигнала на ГИ, равной 1 кГц, снять зависимость напряжения на выходе усилителя от напряжения на входе, изменяя амплитуду импульсов на входе, данные занести в табл. 4.1.

6.Для входного напряжения, равного 4В, зарисовать вид сигнала на выходе, изображенный на экране осциллографа.

7.Установить частоту сигнала на ГИ, равную 0,1 кГц, и снять зависимость напряжения на выходе усилителя от напряжения на входе, изменяя амплитуду импульсов на входе, данные занести в табл. 4.1.

8.Для входного напряжения, равного 4В, зарисовать вид сигнала на выходе усилителя, изображенный на экране осциллографа.

						Таблица 4.1
			Условия опытов
	f = 1 кГц				f = 0,1 кГц
2 отключен			2 включен		2 отключен
Uвх1	Uвых		Uвх1	Uвых	Uвх1	Uвых

9.Включить переключатель 3 нажатием клавиши 3.

10.Подать на вход усилителя напряжение амплитудой 2В и частотой 20 Гц, изменяя частоту входного сигнала от 20 Гц до 20 кГц. Измерить напряжение на выходе усилителя, сняв таким образом его частот-

34

ную характеристику, результаты измерений занести в табл. 4.2.

11.Рассчитать для всех опытов ku = Uвых/Uвх1, результаты расчетов занести в табл. 4.2.

12.При частоте сигнала, равной 2 кГц, зарисовать вид сигнала на выходе усилителя, изображенный на экране осциллографа, и записать величину тока на входе и выходе усилителя в табл. 4.2.

13.Включить переключатели 2 и 4 и отключить 3 нажатием соответствующих клавиш.

14.Подать на вход усилителя напряжение амплитудой 2В и частотой 20 Гц. Изменяя частоту входного сигнала от 20 Гц до 20 кГц, измерить напряжение на выходе усилителя, сняв таким образом его частотную характеристику, результаты измерений занести в табл. 4.2.

15.Рассчитать для всех опытов ku = Uвых/Uвх1, результаты расчетов занести в табл. 4.2.

16.При частоте сигнала, равной 2 кГц, зарисовать вид сигнала на выходе усилителя, изображенный на экране осциллографа, и записать величину тока на входе и выходе усилителя в табл. 4.2.

17.Отключить конденсаторы в цепи эмиттера переключателями 3

и4 и добавочное сопротивление в цепи коллектора переключателем 2.

18.Подать на вход усилителя напряжение амплитудой 2В и частотой 20 Гц. Изменяя частоту входного сигнала от 20 Гц до 20 кГц, измерить напряжение на выходе усилителя, сняв таким образом его частотную характеристику, результаты измерений занести в табл. 4.2.

19.Рассчитать для всех опытов kU = Uвых/Uвх1, результаты расчетов занести в табл. 4.2.

35 20. При частоте сигнала, равной 2 кГц, зарисовать вид сигнала на

выходе усилителя, изображенный на экране осциллографа, и записать величину тока на входе и выходе усилителя в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Условия опытов

	включен 3		включены 2, 3, 4			Выключены 2, 3, 4
f	Uвых	kU	f	Uвых	kU	f	Uвых	kU

2 кГц Iвх1= Iвых=

2 кГц Iвх1= Iвых=

2 кГц Iвх1= Iвых=

21. Рассчитать для всех трех вариантов включения коэффициент усиления по току и по мощности при частоте 2 кГц по следующим формулам:

						kI = Iвых/Iвх1,					(4.1)
						kP = kU kI.,					(4.2)
22. Результаты расчетов занести в табл. 4.3.
										Таблица 4.3
	Включен 3				Включены 2, 3, 4				Выключены 2, 3, 4
ku		kI		kP	ku	kI		kP	Ku	KI	kP

23.Изменив положение переключателя 1 нажатием клавиши 1, подать напряжение на схему усилителя с полевым транзистором.

24.Установить частоту сигнала на ГИ, равную 1 кГц, и снять зависимость напряжения на выходе усилителя от напряжения на входе, изменяя амплитуду импульсов на входе, данные занести в табл. 4.4.

25.Для входного напряжения, равного 4В, зарисовать вид сигнала на выходе усилителя, изображенный на экране осциллографа.

26.Подать на вход усилителя напряжение амплитудой 2В и частотой 20 Гц. Изменяя частоту входного сигнала от 20 Гц до 20 кГц,

36

измерять напряжение на выходе усилителя, сняв, таким образом, его частотную характеристику, результаты измерений занести в табл. 4.4.

27. Рассчитать для всех опытов ku = Uвых/Uвх2, результаты расчетов занести в табл. 4.4.

					Таблица 4.4
Амплитудная характеристика			Частотная характеристика
Uвх2	Uвых	f		Uвых	kU

28.При частоте сигнала, равной 2 кГц, зарисовать вид сигнала на выходе усилителя, изображенный на экране осциллографа.

29.Отключить схему, нажатием тумблера в верхнем правом углу

экрана.

Контрольные вопросы

1.Почему среди схем усиления на биполярных транзисторах наибольшее применение нашла схема с общим эмиттером?

2.Что такое классы усиления А, В, С, чем они отличаются?

3.Зачем в цепь коллектора усилителя, собранного на схеме с общим эмиттером, включен конденсатор?

4.Для чего в схеме усилителя с общим эмиттером в цепи базы включено переменное сопротивление, что оно регулирует?

5.Как влияет включение конденсатора в цепь эмиттер-база на выходные параметры усилителя?

6.На каком участке вольт-амперной характеристики должен работать транзистор?

Литература: [1, § 4.8, 4.9; 2, § 2.4 - 2.6; 3, § 6.4 - 6.7]

37

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Котлярский А.И. Промышленная электроника. -М.: Недра, 1984.

-284 с.

2.Забродин Ю.C. Промышленная электроника. -М.: Высш. шк., 1982. -496 с.

3.Изъюрова Г. И. Приборы и устройства промышленной электроники/ Г.И. Изъюрова, М.С. Кауфман. - М.: Высш. шк., 1967. -398 с.

4.Жеребцов И.П. Основы электроники. -Л.: Энергоатомиздат, 1989. -352 с.

5.Электронные приборы / Под ред. Г.Г. Шишкина. -М.: Энерго-

атомиздат, 1989. -496 с.

38

Составители

Дмитрий Борисович Гвоздев Татьяна Макаровна Черникова

ЭЛЕКТРОНИКА АНАЛОГОВЫЕ УСТРОЙСТВА

Методические указания к виртуальным лабораторным работам в среде “Electronics Workbench” по курсу “Электротехника и электроника” для студентов специальности 071900 “Информационные системы и

технологии”

Редактор Е.Л. Наркевич

ИД № 06536 от 16.01.02

Подписано в печать 04.06.02. Формат 60 x 84/16. Бумага офсетная.

Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 2,2. Тираж 50 экз. Заказ

ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4а.