3.2. Исследование лампового усилителя с обратной связью

Назначение работы: знакомство с принципиальной схемой усилителя на ламповых триодах типа 6С2С. Снятие основных характеристик и определение их рабочих участков. Исследование влияния обратной связи на качество усилителя.

Рабочее задание

1. Ознакомиться с лабораторной установкой и назначением всех ее элементов.

2. Снять амплитудную и частотную характеристики усилителя без обратной связи и с обратной связью.

3. Построить амплитудную и частотную характеристики на миллиметровке и определить рабочие диапазоны усилителя по амплитуде и частоте входного сигнала без обратной связи и с обратной связью.

4. Определить коэффициент усиления в обоих случаях.

5. Определить тип обратной связи и сделать выводы.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из 3-х отдельных элементов: генератора сигналов типа «ГЗ-33», служащего источником сигналов различной частоты, подаваемых на вход исследуемого усилителя, исследуемого лампового усилителя (установка «ЭС-3»), лампового вольтметра типа «ВЗ-38», служащего для измерения напряжения на выходе усилителя Uвых (рис. 3.2).

Генератор сигналов «Г-33»

Электронный усилитель «ЭС-3»

Вольтметр «ВЗ-38»

Uсигн Uвых

Рис. 3.2. Принципиальная схема лабораторной установки

Генератор сигналов низкочастотный «ГЗ-33» вырабатывает синусоидальные колебания частотой от f=20Гц до f=200кГц. Весь этот диапазон частот разбит на 4 поддиапазона. Поддиапазон выбирается переключателем с надписью «множитель». Значения частот каждого диапазона, устанавливаемые ручкой «частоты», приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4.

Значения вырабатываемых частот в поддиапазонах

Положение переключателя «множитель»	Частота поддиапазона, Гц
х1	20-200
х10	200-2000
х100	2000-20000
х1000	20000-200000

Регулировка величины выходного напряжения генератора осуществляется с помощью ручки «Рег. выхода» и ступенями при помощи переключателя «Пределы шкал», «Ослабление».

В данной лабораторной работе положение переключателя «Пределы шкал», «Ослабление» должно быть 30мВ.

Принципиальная схема исследуемого лампового усилителя изображена на передней панели стенда «ЭС-3». Как видно из схемы, усилитель двухкаскадный, оба каскада собраны на триодах «6С2С» и имеют совершенно одинаковые параметры конденсаторов и резисторов, а, следовательно, и одинаковые коэффициенты усиления К₁ и К₂. Общий коэффициент усиления обоих каскадов равен К=К₁К₂

Ламповый многопредельный милливольтметр «ВЗ-38» служит для измерения выходного напряжения (Uвых) усилителя. Вольтметр «ВЗ-38» питается от сети переменного тока Uсети=220В. С левой стороны переключателя пределов измерения напряжения имеется 6 положений с пределами измерения от 1 до 300мВ, а с правой стороны с пределами измерения от 1 до 300В.

Порядок выполнения работы

Перед началом работы необходимо включить лабораторную установку и прогреть генератор сигналов «ГЗ-33» 5-10 минут.

1. Снятие амплитудной характеристики усилителя без обратной связи.

1. Пользуясь табл. 3.4, установить частоту генератора «ГЗ-33» f=200Гц, а на вольтметре «ВЗ-38» переключатель пределов измерения поставить в положение «10В».

2. Проверить, что ручка «Рег. выхода» находится в крайнем левом положении, переключатель «Вых. сопротивление » находится в положении «АТТ», тумблер «Внутр. нагр.» находится в положении «вкл», ручка «Расстройка» на нуле, выходные (2 верхних) клеммы генератора «ГЗ-33» соединены с входом усилителя, выход усилителя подключен к входу вольтметра «ВЗ-38».

3. Ручкой «Рег. выхода» генератора «ГЗ-33» установить напряжение 3 мВ и записать показание вольтметра «ВЗ-38», т.е. величину выходного напряжения усилителя. Затем ручкой «Рег. выхода» устанавливать входное напряжение на усилитель в соответствии с табл.3.5. По окончании измерений ручку «Рег. выхода» повернуть влево до отказа.

Таблица 3.5.

Амплитудные характеристики лампового усилителя

Uвх, мВ	0	3	6	9	12	15	18	21	24	27	30
Uвых, В, без обр. связи
Uвых, В, с обр. связью

2. Снятие амплитудной характеристики с обратной связью.

1. Перевести в верхнее положение тумблер «В3» на усилителе «стенд «ЭС-3».

2. Повторить измерения и заполнить вторую часть табл. 3.5, после чего ручку «Рег. выхода» также повернуть влево до отказа.

3. По полученным результатам в соответствии с заданием построить амплитудные характеристики, определить коэффициенты усиления, пределы неискаженного усиления и сделать выводы о влиянии обратной связи.

3. Снятие частотной характеристики усилителя без обратной связи

1. На стенде «ЭС-3» тумблер «В3» переключить в нижнее положение.

2. Ручкой «Рег. выхода» установить стрелку прибора «ГЗ-33» на выходное напряжение генератора Uсигн=15мВ и в процессе перестройки частоты генератора при снятии частотной характеристики тщательно следить за тем, чтобы Uсигн=15мВ не изменялось, а в случае отклонения восстанавливать это значение.

3. Ручкой «частота HZ» и переключателем «множитель» изменяем частоту генератора «ГЗ-33» от f=20Гц до f=200000Гц в соответствии с табл. 3.6, всякий раз записывая показания вольтметра «ВЗ-38».

Таблица 3.6.

Частотные характеристики лампового усилителя

f, Гц	20	50	100	200	400	800
Uвых, мВ, без обратной связи
Uвых, мВ, с обратной связью

1600	3200	6400	12,510^3	2510^3	5010^3	10010^3	200·10^3

4. Снятие частотной характеристики усилителя с обратной связью

1. Тумблер «В₃» перевести в верхнее положение.

2. Выходное напряжение генератора Uсигн должно быть равным 15мВ. Повторить измерения и заполнить вторую часть табл. 3.6.

3. По полученным результатам в соответствии с заданием построить частотные характеристики, определить fmin и fmax.

5. Сделать выводы по работе.