Лабораторна робота № 10 Дослідження транзисторних схем підсилення потужності

10.1. Мета роботи

Вивчення особливостей побудови схем підсилювачів класу В і АВ для підсилення потужності електричних сигналів.

10.2. Використання пакету ewb для виконання роботи

У пакеті EWB можливо промоделювати тільки обмежену кількість схем підсилювачів потужності. Не можна промоделювати всі схеми з розділювальними трансформаторами. Ряд обмежень накладається на деякі інші схеми. Схема, що приведена на рис. 10.1, використовує різнотипні (комплементарні) транзистори і два джерела живлення, але вона не потребує використання фазоінверсного каскаду. Вона відноситься до найпростіших схем двотактних підсилювачів. У режимі спокою обидва транзистори закриті, оскільки напруги на емітерних переходах дорівнюють нулю і, відповідно, вихідна напруга також дорівнює нулю. При позитивній напівхвилі вхідної напруги відкривається верхній транзистор і струм у навантаження протікає через нього. При негативній напівхвилі відкривається нижній транзистор і через навантаження протікає струм у протилежному напрямку.

Рис. 10.1

Підсилювач працює у режимі класу В і, відповідно, має характерний для даного класу недолік – низький коефіцієнт підсилення при малих струмах, внаслідок чого зростає коефіцієнт нелінійних спотворень, особливо при малих рівнях вхідного сигналу.

У схемі, що приведена на рис. 10.2, вказаний недолік усунений шляхом переводу транзисторів у режим класу АВ. Ця схема є базовою для проведення експериментальних досліджень.

Рис. 10.2

Рис. 10.3

Схема, яка наведена на рис. 10.3, зібрана на транзисторах VT2, VT3 одного типу провідності і може працювати від однополярного джерела живлення. Режим кожного з транзисторів задається відповідною парою базових резисторів, тому кожен з них може бути встановлений в режим класу АВ. Але, з іншого боку, такий вихідний каскад вимагає, щоб на бази вказаних транзисторів подавались протифазні вхідні сигнали. Створення такої пари сигналів забезпечується спеціальним фазоінверсним каскадом на транзисторі VT1. Режим роботи фазоінверсного каскаду встановлюється за допомогою вольтметра V.

10.3. Порядок виконання роботи

10.3.1. Для проведення досліду готується схема у відповідності до рис. 10.1.

10.3.2. Змінюючи рівень вхідного сигналу, за допомогою осцилографа заміряється амплітуда вихідного сигналу і будується залежність вихідної напруги від вхідної (характеристика “вхід-вихід”).

10.3.3. Для кожної з точок вимірювання проводиться Фур’є-аналіз, за допомогою якого визначаються три найбільші гармоніки й обчислюється коефіцієнт гармонік вихідного сигналу.

10.3.4. Проводиться дослід із встановлення залежності вихідного сигналу від величини навантаження. Для цього опір навантаження за допомогою потенціометра змінюється у боки збільшення і зменшення в 3-5 разів і заміряються величини вихідної напруги при незмінній величині вхідної.

10.3.5. Проводиться дослід із визначення частотної характеристики каскаду.

10.3.6. Готується схема (рис. 10.2) і проводяться досліди у відповідності до пп. 2, 3, 4, 5.

10.3.7. Готується схема (рис. 10.3) і проводяться досліди у відповідності до пп. 2, 3, 4, 5.